DE102010013784B4

DE102010013784B4 - Exterior skin element for automotive bodywork fairing

Info

Publication number: DE102010013784B4
Application number: DE102010013784.7A
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Humpenöder Jens; Dipl.-Ing. Rothenburger Holger
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2015-11-19
Anticipated expiration: 2030-04-02
Also published as: DE102010013784A1

Abstract

Außenhaut-Element (1) zur Kraftfahrzeug-Karosserieverkleidung umfassend einen Rahmen, innerhalb desselben eine Gerüststruktur (3) angeordnet ist, wobei der Rahmen eine Berandung bereit stellt, über die eine Kunststoff aufweisende Membran (4) aufgespannt ist, die sich über eine Seite der Gerüststruktur (3) erstreckt, wobei die Gerüststruktur (3) durch die die Außenhaut bildende Membran (4) erkennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (4) mit der Gerüststruktur (3) unlösbar verbunden ist und als flexible Kunststofffolie ausgestaltet ist.An outer skin element (1) for the motor vehicle bodywork comprising a frame within which a framework structure (3) is arranged, the frame providing a rim over which a plastic-containing membrane (4) is stretched over one side of the Scaffold structure (3) extends, wherein the framework structure (3) by the outer skin forming membrane (4) can be seen, characterized in that the membrane (4) with the framework structure (3) is permanently connected and designed as a flexible plastic film.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Außenhaut-Element zur Verkleidung von Kraftfahrzeug-Karosserieteilen.The present invention relates to a skin member for cladding automotive body panels.

Die Bestrebung, möglichst leichte Bauteile für Kraftfahrzeuge oder Kraftfahrzeug-Anhänger zu schaffen, um den Energieverbrauch der Kraftfahrzeuge zu reduzieren, wird bereits in dem US-Patent US 7,000,978 B1 und der Patentanmeldung DE 10 2005 006 840 A1 adressiert.The effort to provide the lightest possible components for motor vehicles or motor vehicle trailers to reduce the energy consumption of motor vehicles, is already in the US patent US 7,000,978 B1 and the patent application DE 10 2005 006 840 A1 addressed.

So offenbart die US 7,000,987 B1 einen extrem leichtgewichtigen, als ein Element geformten „dünnhäutigen” Körper eines Wohnwagens, der ohne einen schweren Stahlchassisrahmen gefertigt werden kann und der durch die so erlangte Gewichtsreduktion einen geringeren Kraftstoffverbrauch des Zugfahrzeugs fordert. Der Körper dieses Wohnwagens wird gefertigt, indem über einen spritzgegossenen Strukturisolationsschaum, der einen Struktur gebenden Beabstandungsrahmen umfasst, eine innere Oberflächenhaut gezogen wird, die Wände und Decken bildet. Die Außenhaut des Wohnwagens wird durch ein Glas-, Carbon- oder Kevlarfaser verstärktes Harzmaterial gebildet. Damit wird ein komplexer Strukturaufbau aus mehreren Schichten verwendet, wobei der die Innenstruktur bildende Schaum nach Sandwichart zwischen der faserverstärkten Harz-Außenhaut und der inneren Oberflächenhaut aufgenommen ist.So revealed the US 7,000,987 B1 an extremely lightweight body-shaped "thin-skinned" body of a caravan that can be made without a heavy steel chassis frame and that requires less weight from the towing vehicle due to the resulting weight reduction. The body of this caravan is made by drawing an inner surface skin, which forms walls and ceilings, via an injection molded structural insulation foam comprising a structural spacer frame. The outer skin of the caravan is formed by a glass, carbon or Kevlar fiber reinforced resin material. Thus, a complex structure structure of multiple layers is used, wherein the internal structure forming foam is sandwiched between the fiber reinforced resin outer skin and the inner surface skin.

Die DE 10 2005 006 840 A1 hingegen bezieht sich im Wesentlichen auf die bionische Optimierung technischer Materialien und auf derartige Materialien selbst, die in einer Ausführungsform einen Hüllkörper bilden können, der auch als ein Gehäuse für empfindliche Bauteile wie elektronische Komponenten, als Stoßstange für Kraftfahrzeuge oder als Karosseriebauteil dienen kann. Ein solcher Hüllkörper soll eines oder mehrere andere Bauteile wenigstens teilweise umgeben; er setzt in seiner inneren Struktur eine in der Haselnussschale identifizierte Struktur um, die es erlaubt, in seinem Innenraum angeordnete Gegenstände vor äußeren mechanischen Einwirkungen zu schützen. Dazu hat der Hüllkörper wenigstens eine Wand mit einer Innenfläche und einer Außenfläche, wobei die Wand im Bereich der Innenfläche eine innere Materialstruktur aufweist, die senkrecht zur Innenfläche ausgerichtete, mit technischen Mitteln erzeugte erste längliche Strukturen umfasst. Im Bereich der Außenfläche weist die Wand eine von der inneren Materialstruktur abweichende äußere Materialstruktur auf.The DE 10 2005 006 840 A1 whereas, in essence, it relates to the bionic optimization of engineering materials and to such materials themselves, which in one embodiment may form an enveloping body which may also serve as a housing for sensitive components such as electronic components, automotive bumpers or bodywork components. Such an enveloping body should at least partially surround one or more other components; In its internal structure, it implements a structure identified in the hazelnut shell, which makes it possible to protect objects arranged in its interior from external mechanical influences. For this purpose, the enveloping body has at least one wall with an inner surface and an outer surface, wherein the wall in the region of the inner surface has an inner material structure which comprises perpendicularly aligned to the inner surface, produced by technical means first elongated structures. In the area of the outer surface, the wall has an outer material structure deviating from the inner material structure.

Die DE 102 00 750 B4 offenbart ein gattungsgemäßes Außenhaut-Element in Form eines Fahrzeugdachs. Aus der DE 10 2005 050 372 A1 sowie der DE 38 35 560 A1 ist eine Integration von Solarzellen bekannt.The DE 102 00 750 B4 discloses a generic outer skin element in the form of a vehicle roof. From the DE 10 2005 050 372 A1 as well as the DE 38 35 560 A1 is an integration of solar cells known.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ergibt sich die Aufgabe, leichte und einfach zu fertigende, dabei dennoch stabile und witterungsresistente Außenhaut-Elemente zu schaffen, die dazu geeignet sind, als Karosserie-Verkleidung für Kraftfahrzeuge eingesetzt zu werden.Based on this prior art, the object is to provide lightweight and easy-to-produce, yet stable and weather-resistant outer skin elements that are suitable to be used as a body panel for motor vehicles.

Diese Aufgabe wird durch das Außenhaut-Element mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the outer skin element having the features of claim 1.

Eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Außenhaut-Elements, das zur Verkleidung einer Kraftfahrzeugkarosserie dient, umfasst einen Rahmen, der eine Gerüststruktur umgibt, wobei der Rahmen eine Berandung bereit stellt, über die eine Kunststoff aufweisende Membran aufgespannt ist, die sich über eine Seite der Gerüststruktur erstreckt, wobei die Gerüststruktur durch die die Außenhaut bildende Membran erkennbar ist. Dabei ist die Membran mit der Gerüststruktur unlösbar verbunden und als flexible Kunststofffolie ausgestaltet.A first embodiment of an outer skin element according to the invention, which serves to cover a motor vehicle body, comprises a frame which surrounds a framework structure, wherein the frame provides a boundary over which a plastic-containing membrane is stretched, which extends over one side of the framework structure wherein the framework structure is recognizable by the membrane forming the outer skin. The membrane is permanently connected to the framework structure and designed as a flexible plastic film.

Die Gerüststruktur kann dazu mit der Membran verklebt werden, es ist jedoch auch möglich, die Gerüststruktur unmittelbar an die Membran anzuspritzen. Das Anspritzen erfordert, dass die Gerüststruktur aus einem Kunststoff gefertigt ist. In diesem Fall kann ein besonders enger Verbund zwischen Gerüststruktur und Membran hergestellt werden, der insbesondere dadurch verbessert werden kann, dass die Membran, die aus oder mit Kunststoff gefertigt ist, erwärmt wird, so dass die Gerüststruktur innig von der Membraninnenseite aufgenommen wird.The framework structure can be glued to the membrane, but it is also possible to inject the framework structure directly to the membrane. Injection requires that the framework structure is made of a plastic. In this case, a particularly close bond between the framework structure and membrane can be produced, which can be improved in particular by heating the membrane, which is made of or with plastic, so that the framework structure is intimately received by the membrane inside.

Auch der Rahmen, der die aufspannende Berandung für die Membran bildet, kann aus Kunststoff bestehen, er kann jedoch ebenfalls ein Metall- oder Faserverbund oder ein mit Fasern verstärkter Kunststoffrahmen sein. Die Membran kann über den Rahmen gezogen und an ihm befestigt oder zwischen die Elemente eines zweiteiligen Rahmens eingelegt, respektive eingespannt, werden.Also, the frame that forms the spanning boundary for the membrane may be made of plastic, but it may also be a metal or fiber composite or fiber reinforced plastic frame. The membrane can be pulled over the frame and attached to it or inserted between the elements of a two-part frame, respectively clamped.

Die kunststoffhaltige Membran ist per se ein Folienelement, das auch mit Glasfaser, Carbonfaser oder anderen Fasern verstärkt sein kann. Abhängig vom Anwendungszweck kann die Kunststofffolie flexibel ausgestaltet sein. Besondere optische Effekte ergeben sich, wenn die Kunststofffolie wenigstens teilweise transparent ist, was insbesondere dann, wenn innerhalb des Gerüstes Beleuchtungsmittel zur Hinterleuchtung der Membran angeordnet sind, attraktiv ist.The plastic-containing membrane per se is a film element that can also be reinforced with glass fiber, carbon fiber or other fibers. Depending on the application, the plastic film can be flexible. Special optical effects arise when the plastic film is at least partially transparent, which is particularly attractive if inside the framework lighting means for the backlighting of the membrane are arranged, is attractive.

Weitere Möglichkeiten zur optischen Ausgestaltung bestehen darin, auf der Membran ein Dekor, insbesondere ein durch Siebdruck erzeugtes Dekor aufzubringen; Effekte zur Verbesserung der Reinhaltung der Oberfläche können erzielt werden, indem die Außenseite der Membran mit Teflon (Polytetrafluorethylen PTFE) oder mit eine Nano-Beschichtung versehen wird.Other options for the optical design consist of a decoration on the membrane, in particular a decoration produced by screen printing apply; Effects for improving the surface cleanliness can be achieved by providing the outside of the membrane with teflon (polytetrafluoroethylene PTFE) or with a nano-coating.

Ferner können, um Sicherheitsaspekten im Straßenverkehr Rechnung zu tragen, lumineszierende Substanzen auf die Membran aufgetragen oder in die Membran eingebracht werden; so leuchtet die Außenhaut und ist im Straßenverkehr vorteilhaft deutlich zu sehen. Selbstverständlich ist es möglich, verschiedene der vorgenannten Beschichtungen in unterschiedlichen Bereichen der Membran-Oberfläche aufzutragen oder Kombinationen, wie Nanostruktur und Lumineszenz, einzusetzen.Furthermore, in order to take safety aspects into account in the traffic, luminescent substances can be applied to the membrane or introduced into the membrane; so the outer skin shines and is advantageously clearly visible in the traffic. Of course, it is possible to apply various of the aforementioned coatings in different areas of the membrane surface or to use combinations such as nanostructure and luminescence.

Weiter ist es möglich, zur Energiegewinnung in die Membran, insbesondere, wenn sie transparent ausgestaltet ist, Solarzellen wie geeignete Dünnschicht-Solarzellen einzubringen. So können Verbraucher in dem Kraftfahrzeug unmittelbar über die Solarzellen des Außenhaut-Elements mit Energie gespeist werden.It is also possible, for energy generation in the membrane, in particular, if it is designed to be transparent, to introduce solar cells such as suitable thin-film solar cells. Thus, consumers in the motor vehicle can be supplied with energy directly via the solar cells of the outer skin element.

Besonders geeignet ist das Außenhaut-Element, um die unteren Abschnitte von Kraftfahrzeugtüren, Kraftfahrzeugdächern, insbesondere auch Cabriolet- oder Faltdächer oder auch Laderaumklappen zu gestalten.Particularly suitable is the outer skin element to make the lower sections of motor vehicle doors, motor vehicle roofs, in particular Cabriolet or folding roofs or load compartment doors.

Um die Gerüststruktur hinsichtlich ihrer Stabilität zu optimieren, kommt eine bionische Gerüst- oder eine Wabenstruktur in Frage. Wenn das Außenhaut-Element zur Verwendung für Falt- oder Cabrioletdächer eingesetzt werden soll, kann der Rahmen und ggf. die Gerüststruktur mit Scharnierelementen ausgestattet sein.In order to optimize the skeletal structure in terms of their stability, a bionic framework or a honeycomb structure comes into question. If the outer skin element is to be used for folding or convertible roofs, the frame and possibly the framework structure may be equipped with hinge elements.

Diese und weitere Vorteile ergeben sich durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die einzige begleitende Figur. Diese dient lediglich der schematischen Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.These and other advantages will become apparent from the following description with reference to the single accompanying figure. This is merely the schematic representation of an embodiment of the invention.

Die Figur zeigt eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Kraftfahrzeugtür, deren unterer Türabschnitt durch ein erfindungsgemäßes Außenhaut-Element gebildet wird.The figure shows a side view of a motor vehicle with a motor vehicle door, whose lower door portion is formed by an inventive outer skin element.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Außenhaut-Element, das geeignet ist, eine Kraftfahrzeug-Karosserie zu verkleiden. Dazu umfasst das Außenhaut-Element einen Rahmen, innerhalb dessen eine Gerüststruktur angeordnet ist, über der sich eine Membran erstreckt, die an dem Rahmen festgelegt ist. Somit bildet der Rahmen eine aufspannende Berandung für die kunststoffhaltige Membran, die damit die „Außenhaut” eines Karosserieteils bildet.The present invention relates to an outer skin member adapted to clad a motor vehicle body. For this purpose, the outer skin element comprises a frame, within which a framework structure is arranged, over which a membrane extends, which is fixed to the frame. Thus, the frame forms a spanning boundary for the plastic-containing membrane, which thus forms the "outer skin" of a body part.

Ein derartiges Außenhaut-Element kann beispielsweise den unteren Abschnitt einer Kraftfahrzeugtür bilden, wie in 1 gezeigt: Die dort gezeigte äußere Form des unteren Türabschnitts wird durch den Rahmen 2 gebildet, über den die Membran gespannt ist. Die Membran ist dort transparent und legt sich dabei über die Gerüststruktur 3, die vorliegend als Honigwabenstruktur ausgebildet ist und die als stabilisierendes Element für die Membran dient und mit dieser und dem Rahmen 2 verbunden ist; so wird durch die Membran die darunter liegende Gerüststruktur sichtbar. In Fällen der Verwendung einer nicht-transparenten Folie wird die Gerüststruktur durch das Spannen der Membran zumindest an der Membran abgebildet, so dass die Gerüststruktur von außerhalb des Kraftfahrzeugs, an dem das Außenhaut-Element angeordnet ist, erkennbar ist.Such a skin member may, for example, form the lower portion of a motor vehicle door, as in FIG 1 The outer shape of the lower door section shown there is shown by the frame 2 formed, over which the membrane is stretched. The membrane is transparent there and lays itself over the framework structure 3 , which is presently designed as a honeycomb structure and which serves as a stabilizing element for the membrane and with this and the frame 2 connected is; the underlying framework structure becomes visible through the membrane. In cases of using a non-transparent film, the framework structure is imaged by the tensioning of the membrane at least on the membrane, so that the framework structure from outside the motor vehicle, on which the outer skin element is arranged, can be seen.

Die Gerüststruktur ist vorzugsweise eine bionischen Struktur: Hierunter wird vorliegend eine Struktur verstanden, deren Entwicklung durch die Untersuchung natürlich gewachsener Strukturen herrührt – im erweiterten Sinne fällt daher die Honigwabenstruktur bereits darunter.The framework structure is preferably a bionic structure: In the present case, this is understood to mean a structure whose development results from the investigation of naturally grown structures - in a broader sense, therefore, the honeycomb structure already falls below it.

In der Abstraktions-Bionik wird unter dem „Bottom-Up-Prozess” das Erforschen biologischer Grundlagen hinsichtlich der Biomechanik und der Funktionsmorphologie von biologischen Systemen verstanden, und das Erkennen und Beschreiben des zu Grunde liegendes Prinzips. Nach Abstrahieren des Prinzips können technische Anwendungen umgesetzt werden. Im umgekehrten „Top-Down-Prozess” werden, nachdem ein technisches Problem definiert wurde, Analogien in der Natur gesucht und analysiert, In abstraction bionics, the bottom-up process is understood to be the exploration of biological foundations for the biomechanics and functional morphology of biological systems, and the recognition and description of the underlying principle. After abstracting the principle, technical applications can be implemented. In the reverse "top down" process, after a technical problem has been defined, analogies in nature are searched and analyzed,

Bei der Strukturoptimierung von Bauteilen wird so in einem „Bottom-Up-Prozess” beispielsweise auf die Wuchsform von Bäumen oder Knochen zurückgegriffen. Die Optimierung von Bauteilen und Leichtbaukonstruktionen erfolgt dann unter Auswertung von an dem Bauteil auftretenden Belastungszonen mit wirkenden Kräften und Spannungen sowie deren Richtungen, woraus sich entsprechend eine speziell für dieses Bauteil optimierte Stützstruktur ergibt, die die entsprechenden Spannungen und Kräfte aufnehmen und gegebenenfalls ableiten kann.In the structural optimization of components, for example, the growth habit of trees or bones is used in a "bottom-up process". The optimization of components and lightweight constructions then takes place under evaluation of occurring on the component load zones with acting forces and voltages and their directions, resulting in a specially optimized for this component support structure results, which absorb the corresponding stresses and forces and can optionally derive.

Die Gestaltung der Gerüststruktur unter Berücksichtigung bionischer Prinzipien dient im Wesentlichen der Bereitstellung einer geeigneten Lastaufnahme und Festigkeit; bionische Strukturen verfügen aus den vorgenannten Gründen über außergewöhnliche Stabilitätseigenschaften.The design of the framework structure taking account of bionic principles essentially serves to provide a suitable load bearing capacity and strength; Bionic structures have exceptional stability properties for the reasons mentioned above.

Damit ist es möglich, abhängig von der erforderlichen Stabilität und Festigkeit des Außenhaut-Elementes, das nicht lediglich als Abschnitt für eine Kraftfahrzeugtür, sondern auch als Dachelement, als Laderaumklappe oder als eine andere Kraftfahrzeugkomponente zum Einsatz kommt, unterschiedlich fein oder grob strukturierte, von dem Rahmen umgebene Gerüste zu wählen.Thus, it is possible, depending on the required stability and strength of the outer skin element, not only as a section for a motor vehicle door, but also as a roof element, as Load compartment flap or as another motor vehicle component is used to choose different finely or coarsely structured, surrounded by the frame scaffolding.

Wird das Außenhautelement etwa zur Gestaltung eines Cabrioletdaches verwendet, kann es hinreichend sein, eine Gerüststruktur mit erheblich größeren Abständen zwischen den die Gerüststruktur bildenden Stegen zu wählen, als diese in 1 in Form der Wabenstruktur 3 gezeigt sind.If the outer skin element is used for the design of a convertible roof, for example, it may be sufficient to choose a framework structure with considerably larger distances between the webs forming the framework structure than those in FIG 1 in the form of the honeycomb structure 3 are shown.

Wird eine Gerüststruktur aus nur wenigen Stegen gebildet, so kann diese – im Falle der Verwendung des Cabrioletdaches – ferner Scharniere aufweisen, die das Falten des Cabrioletdaches ermöglichen. Auch der Rahmen wird in diesem Fall entsprechende Scharnierelemente aufweisen. Die erfindungsgemäßen Außenhaut-Elemente sind für die Verwendung in elektro- oder hybridangetriebenen Fahrzeugen oder in Fahrzeugen mit anderen alternativen Antrieben, bei denen es jedenfalls auf Leichtbau besonders ankommt, bevorzugt.If a framework structure formed from only a few webs, so this may - in the case of the use of Cabrioletdaches - also have hinges that allow the folding of the Cabrioletdaches. The frame will also have corresponding hinge elements in this case. The outer skin elements according to the invention are preferred for use in electric or hybrid vehicles or in vehicles with other alternative drives, which in any case are particularly important for lightweight construction.

Als Membran-Materialien kommen Kunststoffmaterialien und kunststoffhaltige Materialien und auch Verbundmaterialien verschiedener Art in Frage: Eine geeignete Membran kann aus einem mit Polyvinyl beschichteten Polyestergewebe, aus einer Polyvinyl beschichteten Polyester-Folie, aus einer mit einem sonstigen flexiblen, starren oder thermoplastischen Polymer beschichteten Glasfaser-, Carbonfaser- oder einem Kunststoffgewebe bestehen, das sich hinsichtlich seiner Zusammensetzung von dem beschichtenden Kunststoff unterscheidet; die Membran kann aus Ethylentetrafluorethylen oder aus einem anderen Polytetrafluorethylen-Derivat bestehen.Suitable materials include plastic materials and plastic-containing materials, as well as composite materials of various types. A suitable membrane may be made of a polyvinyl-coated polyester fabric, a polyvinyl-coated polyester film, a glass-fiber coated with another flexible, rigid or thermoplastic polymer. , Carbonfaser- or a plastic fabric, which differs in composition from the coating plastic; the membrane may consist of ethylene tetrafluoroethylene or of another polytetrafluoroethylene derivative.

Ergänzend zu den Eigenschaften des Basismaterials, das entsprechend Faser oder nicht Faser verstärkt sein kann, kann die Folie über eine Vielzahl weiterer Eigenschaften verfügen, die etwa durch Beschichtungen bereitgestellt werden können. Die Folie kann selbst leuchtend sein, indem ihre Oberfläche mit einer entsprechend lumineszierenden Beschichtung versehen ist, oder sie kann – was gerade im Bereich der Automobil-Industrie vorteilhaft ist – selbst reinigend sein: Dies kann erreicht werden, indem die Membran mit Polytetrafluorethylen ausgerüstet wird.In addition to the properties of the base material, which may be fiber or non-fiber reinforced, the film may have a variety of other properties, such as can be provided by coatings. The film can be self-luminous by providing its surface with a correspondingly luminescent coating, or it can be self-cleaning, which is particularly advantageous in the automotive industry: this can be achieved by providing the membrane with polytetrafluoroethylene.

Darüberhinaus kann auch bei der Ausgestaltung der Membran an der Außenseite des Außenhaut-Elements auf bionische Prinzipien zurückgegriffen werden; auch in Bezug auf die vorgenannte Selbstreinigung. Hier können Nano-Strukturen, die etwa zu dem bekannten Lotuseffekt führen – also zu geringerer Oberflächenbenetzbarkeit – herangezogen werden. Auch zur Optimierung der Aerodynamik und damit letztendlich auch zur Reduktion des Energieverbrauchs sind bionische Oberflächenoptimierungen (Haifischhaut) denkbar.Moreover, bionic principles can also be used in the design of the membrane on the outside of the outer skin element; also in relation to the aforementioned self-cleaning. Here, nano-structures, which lead to the well-known lotus effect, for example - ie lower surface wettability - can be used. Also for the optimization of the aerodynamics and thus ultimately also for the reduction of the energy consumption bionic surface optimizations (sharkskin) are conceivable.

Ferner kann eine Folie, die wenigstens teilweise lichtdurchlässig ist, als eine zu hinterleuchtende Membran für das erfindungsgemäße Außenhaut-Element eingesetzt werden. Die Hinterleuchtung kann erreicht werden, indem zwischen die das Gerüst bildenden Stege Beleuchtungsmittel wie etwa LEDs angeordnet werden. Damit können Werbeeffekte erzielt werden; auch eine verbesserte Verkehrssicherheit durch gute Sichtbarkeit wird erreicht.Furthermore, a film which is at least partially translucent can be used as a backlit membrane for the outer skin element according to the invention. The backlighting can be achieved by arranging illumination means, such as LEDs, between the webs forming the frame. This advertising effects can be achieved; improved traffic safety through good visibility is also achieved.

Selbstverständlich sind, unabhängig davon, ob die Membran aus transparentem oder nicht transparentem Material besteht, Dekore auf der Membran aufbringbar oder in die Membran integrierbar. In Frage kommt etwa ein durch Siebdruck erzeugtes Dekor.Of course, regardless of whether the membrane is made of transparent or non-transparent material, decors can be applied to the membrane or integrated into the membrane. In question is about a generated by screen printing decor.

Ferner ist es denkbar, durch die Wahl des Kunststoffs, der die Membran bildet, der Außenhaut chromogene Eigenschaften zu verleihen. Dabei kann es sich beispielsweise um einen photochromen Kunststoff oder in den Kunststoff eingebrachtes oder auf dem Kunststoff angeordnetes Material handeln, dessen Transparenz von der Intensität des auftreffenden Lichts abhängig ist. Bei starkem Lichteinfall kann so die Membran abdunkeln oder opak werden, um zu verhindern, dass sich der Innenraum aufheizt oder dass die Insassen geblendet werden. Andernfalls ist die Membran transparent. Neben photochromen Materialien könnten auch elektrochrome Kunststoffmaterialien zum Einsatz kommen, so dass eine Farb- und/oder Transparenzänderung elektronisch gesteuert werden kann.It is also conceivable, by choosing the plastic that forms the membrane, to give the outer skin chromogenic properties. This may, for example, be a photochromic plastic or material introduced into the plastic or arranged on the plastic, the transparency of which depends on the intensity of the incident light. In bright sunlight, the membrane may darken or become opaque to prevent the interior from heating up or occupants from being dazzled. Otherwise, the membrane is transparent. In addition to photochromic materials and electrochromic plastic materials could be used, so that a change in color and / or transparency can be electronically controlled.

Für den Fall, dass sowohl die Gerüststruktur, die die Membran stabilisiert, als auch die Membran selbst aus einem Kunststoff besteht, kann die Gerüststruktur mit der kunststoffhaltigen Membran auf besonders innige Weise verbunden werden, indem bei der Fertigung auch die Membran erwärmt wird, so dass, insbesondere, wenn eine thermoplastische Kunststoffmatrix für die Membran gewählt wird, diese auf eine Temperatur im Bereich zwischen der Glasübergangstemperatur und der Schmelztemperatur des Kunststoffs beaufschlagt werden kann, wodurch die Stege, die die Gerüststruktur bilden, wenn diese im Fertigungswerkzeug auf die erweichte Membran aufgebracht wird, an den Berührflächen aufgenommen werden und sich beim Abkühlen fest mit dem thermoplastischen Membranmaterial verbinden.In the event that both the framework structure that stabilizes the membrane, as well as the membrane itself consists of a plastic, the framework structure can be connected to the plastic-containing membrane in a particularly intimate manner by the membrane is heated during manufacture, so that in particular, when a thermoplastic resin matrix is chosen for the membrane, it can be exposed to a temperature in the range between the glass transition temperature and the melting temperature of the plastic, whereby the webs forming the framework structure, when applied to the softened membrane in the production tool , are taken up to the contact surfaces and connect firmly with the thermoplastic membrane material during cooling.

Werden Fahrzeuge wie sogenannten City-Cars oder andere Leichtbau-Kleinkraftwagen mit den erfindungsgemäßen Karosserie-Außenhaut-Elementen ausgestaltet, so kann die Nutzung der zur Verfügung stehenden Energie wesentlich verbessert werden.If vehicles, such as so-called city-cars or other lightweight small cars, are designed with the body-skin elements according to the invention, the use of the available energy can be substantially improved.

Eine weitere Verbesserung der Energiebilanz ist durch die Integration von Solarzellen wie Dünnschicht-Solarzellen in die Membran zur Energiegewinnung möglich. Geeigneter Weise werden diese in einer Dachstruktur des Fahrzeugs angeordnet sein, wobei der erzeugte elektrische Strom direkt in den Verbraucherkreis eingespeist werden kann, so dass insbesondere während der Fahrt eine Ladekapazität eines Akkus oder einer Batterie geschont wird. Ist das Fahrzeug abgestellt, so kann die gewonnene Energie zum Laden des Akkus oder bei kalten Temperaturen zum Heizen des Akkus herangezogen werden.A further improvement of the energy balance is possible through the integration of solar cells such as thin-film solar cells into the membrane for energy production. Suitably, these will be arranged in a roof structure of the vehicle, wherein the generated electric current can be fed directly into the load circuit, so that in particular a charging capacity of a battery or a battery is spared while driving. If the vehicle is turned off, the energy gained can be used to charge the battery or in cold temperatures to heat the battery.

Claims

Outer skin element ( 1 ) to the motor vehicle body panel comprising a frame within which a framework structure ( 3 ), wherein the frame provides a boundary over which a plastic-containing membrane ( 4 ), which extends over one side of the framework structure ( 3 ), wherein the framework structure ( 3 ) through the membrane forming the outer skin ( 4 ), characterized in that the membrane ( 4 ) with the framework structure ( 3 ) is permanently connected and designed as a flexible plastic film.

Outer skin element ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the membrane ( 4 ) with the framework structure ( 3 ) or by spraying the framework structure ( 3 ) to the membrane ( 4 ) connected is.

Outer skin element ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the frame is a metal, a fiber composite or a plastic frame ( 2 ), and that the membrane ( 4 ) either via the frame ( 2 ) or in the frame ( 2 ) is clamped.

Outer skin element ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the membrane ( 4 ) - a glass fiber or carbon fiber reinforced plastic film, and / or - is at least partially transparent.

Outer skin element ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the membrane ( 4 ) - a decor, in particular a screen-printed decor and / or - a polytetrafluoroethylene or nano and / or a luminescent coating.

Outer skin element ( 1 ) according to at least one of claims 3 to 5, characterized in that inside the framework lighting means for the backlighting of the at least partially transparent plastic film are arranged.

Outer skin element ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that in the membrane ( 4 ) Solar cells, in particular thin-film solar cells, are integrated.

Outer skin element ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the outer skin element ( 1 ) is a portion of a motor vehicle door, a roof, a cargo door.

Outer skin element ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the framework structure ( 3 ) is a bionic skeleton structure or a honeycomb structure.

Outer skin element ( 1 ) according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the frame and / or the framework structure has hinge elements.