DE102021107095A1 - Body component, vehicle, semi-finished product and method for producing a body component - Google Patents

Body component, vehicle, semi-finished product and method for producing a body component Download PDF

Info

Publication number
DE102021107095A1
DE102021107095A1 DE102021107095.3A DE102021107095A DE102021107095A1 DE 102021107095 A1 DE102021107095 A1 DE 102021107095A1 DE 102021107095 A DE102021107095 A DE 102021107095A DE 102021107095 A1 DE102021107095 A1 DE 102021107095A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fibers
body component
semi
finished product
passage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021107095.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Bernd Lischo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102021107095.3A priority Critical patent/DE102021107095A1/en
Priority to PCT/EP2022/054741 priority patent/WO2022199979A1/en
Publication of DE102021107095A1 publication Critical patent/DE102021107095A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/08Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/88Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced
    • B29C70/882Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced partly or totally electrically conductive, e.g. for EMI shielding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/06Fixed roofs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/04Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of synthetic material
    • B62D29/043Superstructures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0003Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B29K2995/0011Electromagnetic wave shielding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/30Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3055Cars

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Karosseriebauteil (10) für ein Fahrzeug (100), aufweisend einen Grundkörper (11) aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff mit Kohlenstofffasern (4) und einen Durchlasskörper (12) aus durchlassfaserverstärktem Kunststoff mit Durchlassfasern (5), wobei die Durchlassfasern (5) zum Ermöglichen einer Funksignalkommunikation durch den Durchlasskörper (12) hindurch eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Kohlenstofffasern (4) aufweisen und der Grundkörper (11) rahmenförmig um den Durchlasskörper (12) herum ausgestaltet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Halbzeug (1) zum Herstellen eines erfindungsgemä-ßen Karosseriebauteils (10), ein Fahrzeug (100) mit einem erfindungsgemäßen Karosseriebauteil (10) sowie ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Karosseriebauteils (10).

Figure DE102021107095A1_0000
The present invention relates to a body component (10) for a vehicle (100), having a base body (11) made of carbon fiber reinforced plastic with carbon fibers (4) and a permeable body (12) made of permeable fiber reinforced plastic with permeable fibers (5), the permeable fibers (5 ) to enable radio signal communication through the passage body (12) have a higher radio signal permeability than the carbon fibers (4) and the base body (11) is designed in the shape of a frame around the passage body (12). The invention further relates to a semi-finished product (1) for producing a body component (10) according to the invention, a vehicle (100) with a body component (10) according to the invention and a method for producing a body component (10) according to the invention.
Figure DE102021107095A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Karosseriebauteil aus faserverstärktem Kunststoff für ein Fahrzeug. Die Erfindung betrifft ferner ein Halbzeug zum Herstellen eines solchen Karosseriebauteils, ein Fahrzeug mit einem solchen Karosseriebauteil sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Karosseriebauteils.The present invention relates to a body component made of fiber-reinforced plastic for a vehicle. The invention also relates to a semi-finished product for producing such a body component, a vehicle with such a body component and a method for producing such a body component.

Karosseriebauteile für Fahrzeuge unterliegen zahlreichen Anforderungen. Zu den Hauptanforderungen zählten über viele Jahre insbesondere ein möglichst geringes Gewicht sowie eine möglichst hohe Stabilität. Zu diesen mechanischen Anforderungen, zwischen welchen teilweise ein Kompromiss gefunden werden muss, gesellten sich über die vergangenen Jahre immer stärker auch signaltechnische Anforderungen. Dazu zählt insbesondere eine gewisse Funksignaldurchlässigkeit des Karosseriebauteils, sodass beispielsweise der Signal- bzw. Funkempfang eines Mobiltelefons im Fahrzeug möglichst wenig beeinträchtigt wird. Um stets die gewünschte Funksignalkommunikation zwischen einem Fahrzeuginnenraum und der Umgebung des Fahrzeugs zu schaffen, wurden Karosseriebauteile wie Fahrzeugdächer mit Dachfugen entwickelt, durch deren reduzierte Materialstärke und alternative Materialbeschaffenheit im Vergleich zum Rest des Fahrzeugdaches eine verbesserte Funksignalkommunikation erreicht werden kann. Ferner sind im Stand der Technik Dachantennen bekannt, über welche Funksignale aus der Umgebung des Fahrzeugs in das Fahrzeug geleitet sowie aus dem Fahrzeug in die Umgebung des Fahrzeugs gesendet werden können.Body components for vehicles are subject to numerous requirements. For many years, the main requirements included the lowest possible weight and the highest possible stability. In addition to these mechanical requirements, between which a compromise has to be found in some cases, there have also been increasing signaling requirements over the past few years. This includes, in particular, a certain radio signal permeability of the body component, so that, for example, the signal or radio reception of a mobile phone in the vehicle is impaired as little as possible. In order to always create the desired radio signal communication between a vehicle interior and the environment of the vehicle, body components such as vehicle roofs with roof joints have been developed, through the reduced material thickness and alternative material properties compared to the rest of the vehicle roof, improved radio signal communication can be achieved. Furthermore, roof antennas are known in the prior art, via which radio signals can be routed from the area surrounding the vehicle into the vehicle and sent out of the vehicle into the area surrounding the vehicle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, der voranstehend beschriebenen Problematik zumindest teilweise Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Karosseriebauteil zu schaffen, das bei möglichst geringem Gewicht und hoher Stabilität eine ausreichend hohe Funksignaldurchlässigkeit aufweist.The object of the present invention is to at least partially take account of the problems described above. In particular, it is the object of the present invention to create an improved body component which has a sufficiently high radio signal permeability with the lowest possible weight and high stability.

Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch das Karosseriebauteil gemäß Anspruch 1, das Halbzeug gemäß Anspruch 11, das Fahrzeug gemäß Anspruch 14 sowie das Verfahren gemäß Anspruch 15 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Dabei gelten Merkmale, die im Zusammenhang mit dem Karosseriebauteil beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Halbzeug, dem erfindungsgemäßen Fahrzeug, dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird und/oder werden kann.The above object is solved by the patent claims. In particular, the above object is achieved by the body part according to claim 1, the semi-finished product according to claim 11, the vehicle according to claim 14 and the method according to claim 15. Further advantages of the invention result from the dependent claims, the description and the figures. Features that are described in connection with the body component naturally also apply in connection with the semi-finished product according to the invention, the vehicle according to the invention, the method according to the invention and vice versa, so that the disclosure of the individual aspects of the invention is and/or is always referred to mutually can.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Karosseriebauteil für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt. Das Karosseriebauteil weist einen Grundkörper aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff mit Kohlenstofffasern und einen Durchlasskörper aus durchlassfaserverstärktem Kunststoff mit Durchlassfasern auf, wobei die Durchlassfasern zum Ermöglichen einer Funksignalkommunikation durch den Durchlasskörper hindurch eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Kohlenstofffasern aufweisen und der Grundkörper rahmenförmig um den Durchlasskörper herum ausgestaltet ist.According to a first aspect of the present invention, a body component for a vehicle is provided. The body component has a base body made of carbon fiber-reinforced plastic with carbon fibers and a through-body made of through-fiber-reinforced plastic with through-fibers, the through-fibers having a higher radio-signal permeability than the carbon fibers to enable radio signal communication through the through-body and the base body being designed in the shape of a frame around the through-body.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass sich konventionelle Faserverbundwerkstoffe, die zur Fertigung von Karosseriebauteilen verwendet werden, mit Bezug auf Funksignale teilweise deutlich in ihrer Funksignaldurchlässigkeit unterscheiden. Insbesondere wurde herausgefunden, dass im Stand der Technik bekannte Karosseriebauteile wie Fahrzeugdächer aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff mit der üblichen Bauteildicke bestimmte Funksignale, wie beispielsweise 5G-Funksignale, stark bis vollständig abschirmen. Das heißt, wird ein solches Fahrzeugdach in einem Fahrzeug verbaut, würde sich dies stark negativ auf den Signalempfang auswirken. Weitere Versuche haben ergeben, dass bereits kleinere Bauteilabschnitte mit alternativen Faserverbundwerkstoffen, welche eine höhere Funksignaldurchlässigkeit aufweisen, ausreichen, um für das gesamte Karosseriebauteil die gewünschte Funksignaldurchlässigkeit zu erreichen. Damit kann vorliegend ein gewichtsoptimiertes und trotzdem stabiles Karosseriebauteil aus Faserverbundkunststoff bereitgestellt werden, das darüber hinaus eine hohe Funksignaldurchlässigkeit mit Bezug auf eine möglichst breite Bandbreite an Funksignalen zulässt. Durch die rahmenförmige Ausgestaltung des Grundkörpers, der als CFK-Rahmen betrachtet werden kann, kann ein besonders formstabiles Karosseriebauteil zur Verfügung gestellt werden. Entsprechend kann der Grundkörper einen oder mehrere Befestigungsabschnitte zum Befestigen des Karosseriebauteils am und/oder im Fahrzeug aufweisen.Within the scope of the present invention, it was recognized that conventional fiber composite materials, which are used for the production of bodywork components, sometimes differ significantly in their radio signal permeability with regard to radio signals. In particular, it was found that body components known in the prior art, such as vehicle roofs made of carbon fiber-reinforced plastic with the usual component thickness, shield certain radio signals, such as 5G radio signals, to a large extent or completely. This means that if such a vehicle roof is installed in a vehicle, this would have a very negative effect on signal reception. Further tests have shown that even smaller component sections with alternative fiber composite materials, which have a higher radio signal permeability, are sufficient to achieve the desired radio signal permeability for the entire body component. In this way, a weight-optimized and nevertheless stable body part made of fiber-reinforced plastic can be provided in the present case, which also allows high radio signal transmission with regard to the widest possible bandwidth of radio signals. Due to the frame-shaped configuration of the base body, which can be viewed as a CFRP frame, a particularly dimensionally stable body component can be made available. Correspondingly, the base body can have one or more fastening sections for fastening the body component on and/or in the vehicle.

Durch die Verwendung von Faserverbundwerkstoffen kann das Karosseriebauteil mit einer glatten, kontinuierlichen, ebenen und/oder fugenfreien Oberflächengeometrie ausgestaltet sein. Damit wird eine stromlinienförmige Ausgestaltung des Karosseriebauteils sowie eines Fahrzeugs mit einem solchen Karosseriebauteil begünstigt. Der Grundkörper und der Durchlasskörper sind vorzugsweise mechanisch miteinander verbunden. Insbesondere können die Kohlenstofffasern und die Durchlassfasern wenigstens teilweise miteinander verwebt sein. Ein Faserverbund zwischen dem Grundkörper und dem Durchlasskörper schafft einen besonders stabilen und fluiddichten Werkstoffverbund. Dichtigkeits-, Verbindungs- und/oder Stabilitätsprobleme, wie sie bei konventionellen Einsätzen in Metallbauteilen und einfachen Kunststoffbauteilen bekannt sind, können damit verhindert werden.Through the use of fiber composite materials, the body component can be designed with a smooth, continuous, level and/or joint-free surface geometry. This favors a streamlined configuration of the body component and of a vehicle with such a body component. The base body and the passage body are preferably mechanically connected to one another. esp In particular, the carbon fibers and the transmission fibers can be at least partially woven together. A fiber composite between the base body and the passage body creates a particularly stable and fluid-tight composite material. Sealing, connection and/or stability problems, as they are known in conventional applications in metal components and simple plastic components, can thus be prevented.

Der Grundkörper und/oder der Durchlasskörper weisen jeweils vorzugsweise eine durchgehend massive Struktur auf. Insbesondere weist der Durchlasskörper keine Durchlassöffnung und/oder Fluiddurchgänge auf. Mithin kann mit Bezug auf den Grundkörper und/oder den Durchlasskörper jeweils von einer geschlossenen Struktur gesprochen werden. Grundkörper und Durchlasskörper bilden volumen- und/oder gewichtstechnisch vorzugsweise den Hauptbestandteil des Karosseriebauteils. Insbesondere bilden Grundkörper und Durchlasskörper volumen- und/oder gewichtstechnisch mehr als 80% oder mehr als 90% des Karosseriebauteils. Der Grundkörper kann als tragender Grundkörper und/oder als tragender Bestandteil des Karosseriebauteils verstanden werden. So kann der Grundkörper Befestigungsabschnitte zum Befestigen des Karosseriebauteils im und/oder am Fahrzeug aufweisen. Das Karosseriebauteil ist vorzugsweise plattenförmig, insbesondere gekrümmt plattenförmig, ausgestaltet.The base body and/or the passage body each preferably have a solid structure throughout. In particular, the passage body has no passage opening and/or fluid passages. With reference to the base body and/or the passage body, one can therefore speak of a closed structure in each case. In terms of volume and/or weight, the base body and the passage body preferably form the main component of the body component. In particular, the base body and the passage body form more than 80% or more than 90% of the body component in terms of volume and/or weight. The base body can be understood as a supporting base body and/or as a supporting part of the body part. The base body can thus have fastening sections for fastening the body component in and/or on the vehicle. The body component is preferably plate-shaped, in particular curved plate-shaped.

Das Karosseriebauteil weist mithin, im Vergleich zu einer Karosseriebauteillänge und zu einer Karosseriebauteilbreite, eine um ein Vielfaches geringere Karosseriebauteildicke bzw. -höhe auf. Die Karosseriebauteil- bzw. materialdicke liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 3 mm, insbesondere in einem Bereich zwischen 1,5 mm und 2,5 mm.The body component therefore has a body component thickness or height that is many times smaller than a body component length and a body component width. The body component or material thickness is, for example, in a range between 0.5 mm and 3 mm, in particular in a range between 1.5 mm and 2.5 mm.

Unter der Funksignaldurchlässigkeit ist insbesondere ein Durchlässigkeitsgrad und/oder ein Abschirmgrad mit Bezug auf verschiedene Funksignale zu verstehen. Ein Material mit einer hohen Funksignaldurchlässigkeit schirmt Funksignale weniger stark ab als ein Material mit einer geringen Funksignaldurchlässigkeit. Zum Ermöglichen der gewünschten Funksignalkommunikation weist der Durchlasskörper eine Materialstärke auf, mit welcher bei bestimmten Funksignalen wie einem sogenannten 5G-Funksignal noch eine vordefinierte Signaldurchlässigkeit erreicht werden kann. Das Karosseriebauteil weist vorzugsweise eine gleichbleibende und/oder kontinuierliche Karosseriebauteildicke auf. Unter faserverstärktem Kunststoff kann vorliegend insbesondere ein Faser-Kunststoff-Verbund und/oder Faserverbundkunststoff verstanden werden, der eine Kunststoffmatrix sowie Verstärkungsfasern, vorliegend in Form der Durchlassfasern und der Kohlenstofffasern, aufweist. Die Kunststoffmatrix umgibt die Verstärkungsfasern, die durch adhäsive Wechselwirkungen an die Kunststoffmatrix gebunden sind. Der kohlenstofffaserverstärkte Kunststoff des Grundkörpers weist vorzugsweise eine höhere Stabilität und/oder Festigkeit als der durchlassfaserverstärkte Kunststoff des Durchlasskörpers auf. Zudem kann der kohlenstofffaserverstärkte Kunststoff des Grundkörpers ein geringeres spezifisches Gewicht als der durchlassfaserverstärkte Kunststoff des Durchlasskörpers aufweisen. Die Kunststoffmatrix kann als duroplastische Kunststoffmatrix, als thermoplastische Kunststoffmatrix, als elastomere Kunststoffmatrix und/oder als ein entsprechendes Harz vorliegen.The radio signal permeability is to be understood in particular as a degree of permeability and/or a degree of shielding with regard to different radio signals. A material with a high radio signal permeability shields radio signals less effectively than a material with a low radio signal permeability. To enable the desired radio signal communication, the passage body has a material thickness with which a predefined signal permeability can still be achieved in the case of certain radio signals, such as a so-called 5G radio signal. The body component preferably has a constant and/or continuous body component thickness. In the present case, fiber-reinforced plastic can in particular be understood to mean a fiber-plastic composite and/or fiber-reinforced plastic that has a plastic matrix and reinforcing fibers, present in the form of the transmission fibers and the carbon fibers. The plastic matrix surrounds the reinforcing fibers, which are bound to the plastic matrix by adhesive interactions. The carbon fiber reinforced plastic of the base body preferably has a higher stability and/or strength than the permeable fiber reinforced plastic of the permeable body. In addition, the carbon-fiber-reinforced plastic of the base body can have a lower specific weight than the through-fiber-reinforced plastic of the through-body. The plastic matrix can be present as a duroplastic plastic matrix, as a thermoplastic plastic matrix, as an elastomeric plastic matrix and/or as a corresponding resin.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass der Durchlasskörper bei einem Karosseriebauteil mehrere Durchlassbereiche aufweist, die beabstandet voneinander ausgestaltet sind und der Grundkörper rahmenförmig um die Durchlassbereiche herum oder um wenigstens einen Teil der Durchlassbereiche herum ausgestaltet ist. Der Grundkörper kann in diesem Fall eine Art Gitterstruktur aufweisen, die effektiv zur Stabilität des Karosseriebauteils beiträgt. Bevorzugt treffen auf jeden Durchlassbereich die zum Durchlasskörper beschriebenen Merkmale und Funktionen auf analoge Weise zu.According to a further embodiment of the present invention, it is possible for the permeable body in a body component to have a plurality of permeable areas which are spaced apart from one another and for the base body to be designed in the shape of a frame around the permeable areas or around at least part of the permeable areas. In this case, the base body can have a type of lattice structure that effectively contributes to the stability of the body component. The features and functions described for the passage body preferably apply to each passage area in an analogous manner.

Ferner ist es bei einem erfindungsgemäßen Karosseriebauteil möglich, dass der Durchlasskörper aus glasfaserverstärktem Kunststoff, aus aramidfaserverstärktem Kunststoff und/oder aus basaltfaserverstärktem Kunststoff besteht und/oder dass die Durchlassfasern Glasfasern, Aramidfasern und/oder Basaltfasern sind. Bei Versuchen im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass Glasfasern, Aramidfasern sowie Basaltfasern auch mit einer für Karosseriebauteile üblichen Dicke die gewünschte Funksignaldurchlässigkeit aufweisen und trotzdem die gewünschte Funktion hinsichtlich Stabilität und Gewicht erfüllen. Der Durchlasskörper besteht vorzugsweise vollständig aus dem durchlassfaserverstärkten Kunststoff. Unter dem Durchlasskörper kann demnach ein GFK-Durchlasskörper, ein BFK-Durchlasskörper oder ein AFK-Durchlasskörper verstanden werden. Darüber hinaus ist es möglich, dass der Durchlasskörper aus naturfaserverstärktem Kunststoff besteht und/oder die Durchlassfasern Naturfasern sind.It is also possible with a body component according to the invention that the permeable body consists of glass fiber reinforced plastic, aramid fiber reinforced plastic and/or basalt fiber reinforced plastic and/or that the permeable fibers are glass fibers, aramid fibers and/or basalt fibers. In tests within the scope of the present invention, it was recognized that glass fibers, aramid fibers and basalt fibers, even with a thickness that is customary for bodywork components, have the desired radio signal permeability and still fulfill the desired function in terms of stability and weight. The passage body preferably consists entirely of the passage fiber-reinforced plastic. The penetrating body can therefore be understood to mean a GRP penetrating body, a BFK penetrating body or an AFK penetrating body. In addition, it is possible for the permeable body to consist of natural fiber-reinforced plastic and/or for the permeable fibers to be natural fibers.

Weiterhin ist es möglich, dass ein erfindungsgemäßes Karosseriebauteil einen Deckkörper aus deckfaserverstärktem Kunststoff mit Deckfasern aufweist, wobei der Deckkörper den Grundkörper und den Durchlasskörper bedeckt und eine Außenseite des Karosseriebauteils bildet, und wobei die Deckfasern zum Ermöglichen einer Funksignalkommunikation durch den Deckkörper hindurch eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Kohlenstofffasern aufweisen. Durch den Deckkörper kann die Stabilität des Karosseriebauteils bei gleichzeitiger Funksignaldurchlässigkeit verbessert werden. Während der Durchlasskörper beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff bzw. als GFK-Durchlasskörper ausgestaltet ist, kann der Deckkörper ebenfalls aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder vorzugsweise aus basaltfaserverstärktem Kunststoff bzw. als BFK-Deckkörper ausgestaltet sein bzw. Deckfasern als Glasfasern und/oder Basaltfasern aufweisen. Basaltfasern haben eine noch höhere Stabilität als Glasfasern und weisen in der üblichen Dicke eines erfindungsgemäßen Deckkörpers von beispielsweise weniger als 2 mm, insbesondere in einem Bereich zwischen 1 mm und 2 mm, trotzdem noch die gewünschte Funksignaldurchlässigkeit auf. Der Grundkörper, der Durchlasskörper und der Deckkörper bilden zusammen die Hauptbestandteile und vorzugsweise die ausschließlichen Bestandteile des vorgeschlagenen Karosseriebauteils.It is also possible for a body component according to the invention to have a cover body made of cover fiber-reinforced plastic with cover fibers, the cover body covering the base body and the through-body and forming an outside of the body component, and the cover fibers to enable radio signal communication through the cover body having a higher radio signal permeability than that have carbon fibers. Through the cover body, the stability of the body component can be improved while at the same time transmitting radio signals. While the culvert body is made, for example, from glass fiber reinforced plastic or as a GRP culvert body, the cover body can also be made from glass fiber reinforced plastic or preferably from basalt fiber reinforced plastic or as a BRP cover body or have cover fibers as glass fibers and/or basalt fibers. Basalt fibers have an even higher stability than glass fibers and in the usual thickness of a cover body according to the invention of, for example, less than 2 mm, in particular in a range between 1 mm and 2 mm, still have the desired radio signal permeability. The base body, the passage body and the cover body together form the main components and preferably the exclusive components of the proposed body component.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Karosseriebauteils stehen der Grundkörper und der Durchlasskörper stoffschlüssig miteinander in Verbindung. Insbesondere wird durch die jeweilige Kunststoffmatrix des Grundkörpers und des Durchlasskörpers der Stoffschluss erzeugt. Damit kann eine fluiddichte, stabile und entsprechend langlebige Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Durchlasskörper geschaffen werden.In an advantageous development of a body component according to the invention, the base body and the passage body are connected to one another in a materially bonded manner. In particular, the material connection is produced by the respective plastic matrix of the base body and the permeable body. A fluid-tight, stable and correspondingly long-lasting connection can thus be created between the base body and the passage body.

Ein erfindungsgemäßes Karosseriebauteil kann ferner eine Karosseriebauteildicke, eine Karosseriebauteillänge und eine Karosseriebauteilbreite aufweisen, wobei sich der Durchlasskörper über die gesamte Karosseriebauteildicke oder zumindest annähernd über die gesamte Karosseriebauteildicke erstreckt. Damit kann die gewünschte Funksignalkommunikation gewährleistet bzw. die gewünschte Funksignaldurchlässigkeit erreicht werden. Darunter, dass sich der Durchlasskörper zumindest annähernd über die gesamte Karosseriebauteildicke erstreckt kann verstanden werden, dass sich der Durchlasskörper über wenigstens 80%, insbesondere über wenigstens 90% der gesamte Karosseriebauteildicke erstreckt. Hier ist das Karosseriebauteil als eigenständiges Bauteil zu betrachten. Für den Fall, dass das Karosseriebauteil beispielsweise in Form eines Fahrzeugdaches bereitgestellt ist, ist mit Bezug auf die Karosseriebauteildicke eine später im Fahrzeugbau ergänzte Dachinnenverkleidung nicht zu berücksichtigen. Zudem ist es möglich, dass sich bei einem erfindungsgemäßen Karosseriebauteil der Grundkörper zumindest annähernd über die gesamte Karosseriebauteillänge oder zumindest annähernd über die gesamte Karosseriebauteilbreite des Karosseriebauteils erstreckt und/oder dass sich der Durchlasskörper zumindest annähernd über die gesamte Karosseriebauteillänge oder zumindest annähernd über die gesamte Karosseriebauteilbreite des Karosseriebauteils erstreckt. Damit können nicht nur die gewünschten Funktionen hinsichtlich Funksignaldurchlässigkeit sowie Stabilität effektiv realisiert, sondern auch die Fertigung des Karosseriebauteils effizient gestaltet werden. Insbesondere kann in diesem Fall beispielsweise Band- und/oder Rollenware bereitgestellt werden, aus welcher das Karosseriebauteil schnell und einfach hergestellt, beispielsweise zugeschnitten, werden kann. Darunter, dass sich der Grundkörper und/oder der Durchlasskörper jeweils zumindest annähernd über die gesamte Karosseriebauteillänge oder die gesamte Karosseriebauteilbreite erstrecken kann verstanden werden, dass sich der Grundkörper und/oder der Durchlasskörper jeweils über wenigstens 80%, insbesondere über wenigstens 90% der gesamten Karosseriebauteillänge oder der gesamten Karosseriebauteilbreite erstrecken.A body component according to the invention can also have a body component thickness, a body component length and a body component width, with the passage body extending over the entire body component thickness or at least approximately over the entire body component thickness. In this way, the desired radio signal communication can be guaranteed or the desired radio signal permeability can be achieved. The fact that the through-body extends at least approximately over the entire thickness of the body component can be understood to mean that the through-body extends over at least 80%, in particular over at least 90%, of the entire thickness of the body component. Here the body part is to be considered as an independent component. In the event that the body component is provided in the form of a vehicle roof, for example, a roof lining added later in the vehicle construction does not have to be taken into account with regard to the thickness of the body component. In addition, it is possible that in a body component according to the invention the base body extends at least approximately over the entire length of the body component or at least approximately over the entire width of the body component and/or that the passage body extends at least approximately over the entire length of the body component or at least approximately over the entire width of the body component Body component extends. This means that not only can the desired functions in terms of radio signal transmission and stability be effectively implemented, but the production of the body component can also be designed efficiently. In particular, in this case, for example, strip and/or rolled goods can be provided, from which the body component can be produced quickly and easily, for example cut to size. The fact that the base body and/or the passage body each extend at least approximately over the entire length of the body component or the entire width of the body component can be understood to mean that the base body and/or the passage body each extend over at least 80%, in particular over at least 90%, of the entire length of the body component or extend the entire body component width.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsvariante der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass bei einem Karosseriebauteil der Grundkörper ein Grundkörpervolumen aufweist und der Durchlasskörper ein Durchlasskörpervolumen aufweist, wobei das Durchlasskörpervolumen in einem Bereich zwischen 10% und 80% des Grundkörpervolumens liegt. Insbesondere bei Karosseriebauteilen, die überwiegend oder zu mehr als beispielsweise 80% oder 90% aus dem Grundkörper und dem Durchlasskörper bestehen, können mit einem solchen Verhältnis zwischen Grundkörper und Durchlasskörper die gewünschte Stabilität durch den Grundkörper sowie die gewünschte Funksignaldurchlässigkeit durch den Durchlasskörper erreicht werden. Weiterhin hat es sich im Rahmen von Versuchen an einem erfindungsgemäßen Karosseriebauteil als vorteilhaft hinsichtlich dem gewünschten Kompromiss aus Stabilität und Funksignaldurchlässigkeit herausgestellt, dass, wenn das Karosseriebauteil ein Gesamtvolumen aufweist und der Durchlasskörper ein Durchlasskörpervolumen aufweist, das Durchlasskörpervolumen in einem Bereich zwischen 3% und 30%, insbesondere in einem Bereich zwischen 5% und 15%, des Gesamtvolumens liegt.According to a further embodiment variant of the present invention, it is possible that in a body part the base body has a base body volume and the passage body has a passage body volume, the passage body volume being in a range between 10% and 80% of the base body volume. In particular in the case of body components that consist predominantly or to more than, for example, 80% or 90% of the base body and the passage body, the desired stability can be achieved by the base body and the desired radio signal permeability by the passage body with such a ratio between the base body and the passage body. Furthermore, within the scope of tests on a body component according to the invention, it has turned out to be advantageous with regard to the desired compromise between stability and radio signal permeability that, when the body component has a total volume and the through-body has a through-body volume, the through-body volume is in a range between 3% and 30% , in particular in a range between 5% and 15% of the total volume.

Das vorstehend beschriebene Karosseriebauteil ist bevorzugt als Fahrzeugdach oder zum Herstellen eines Fahrzeugdachs konfiguriert und ausgestaltet. Fahrzeugdächer haben in Fahrzeugen einen großen Einfluss auf die gewünschte Möglichkeit zur Funksignalkommunikation aus dem Fahrzeug heraus und in das Fahrzeug hinein. Mit dem vorgeschlagenen Karosseriebauteil kann ein Fahrzeugdach mit den gewünschten Eigenschaften, insbesondere mit einer Kombination aus hoher Stabilität, geringem Gewicht und trotzdem einer ausreichend hohen Funksignaldurchlässigkeit, geschaffen werden. Wie vorstehend bereits erwähnt, ist das Fahrzeugdach in diesem Fall ohne eine etwaige zusätzliche Dach-Innenverkleidung zu betrachten.The body component described above is preferably configured and designed as a vehicle roof or for producing a vehicle roof. In vehicles, vehicle roofs have a great influence on the desired possibility for radio signal communication in and out of the vehicle. With the proposed body component, a vehicle roof can be created with the desired properties, in particular with a combination of high stability, low weight and nevertheless sufficiently high radio signal transmission. As already mentioned above, the vehicle roof is in this case without one to consider any additional roof lining.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Halbzeug zum Herstellen eines wie vorstehend beschriebenen Karosseriebauteils zur Verfügung gestellt. Das Halbzeug weist ein Grundkörper-Halbzeug mit Kohlenstofffasern und ein Durchlasskörper-Halbzeug mit Durchlassfasern auf, wobei die Durchlassfasern zum Ermöglichen einer Funksignalkommunikation durch die Durchlassfasern hindurch eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Kohlenstofffasern aufweisen und das Grundkörper-Halbzeug rahmenförmig um das Durchlasskörper-Halbzeug herum ausgestaltet ist. Damit bringt das erfindungsgemäße Halbzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf das erfindungsgemäße Karosseriebauteil beschrieben worden sind. Das Karosseriebauteil kann durch Prozesse, wie Preforming, Nasspressen, Autoklavfertigung oder Resin Transfer Molding, aus dem Halbzeug hergestellt werden. Unter dem Halbzeug ist insbesondere ein textiles Halbzeug, bevorzugt ein ausschließlich textiles Halbzeug, mit oder ohne Tränkung durch ein Matrixharz, zu verstehen. Die Kohlenstofffasern und die Durchlassfasern eines erfindungsgemäßen Halbzeugs stehen vorzugsweise form- und/oder kraftschlüssig miteinander in Verbindung. Insbesondere sind die Kohlenstofffasern und die Durchlassfasern wenigstens teilweise miteinander überdeckt angeordnet, verwebt und/oder miteinander verflochten. Ein erfindungsgemäßes Halbzeug kann analog zum vorstehend beschriebenen Karosseriebauteil ein Deckkörper-Halbzeug aus deckfaserverstärktem Kunststoff mit Deckfasern aufweisen, welches das Grundkörper-Halbzeug und das Durchlasskörper-Halbzeug bedeckt und eine Außenseite des Halbzeugs bildet, wobei die Deckfasern zum Ermöglichen einer Funksignalkommunikation durch den Deckkörper hindurch eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Kohlenstofffasern aufweisen. In diesem Fall können die Kohlenstofffasern, die Durchlassfasern und/oder die Deckfasern form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden, also insbesondere wenigstens teilweise miteinander verwebt bzw. verflochten sein.According to a further aspect of the present invention, a semi-finished product for producing a body component as described above is provided. The semi-finished product has a base body semi-finished product with carbon fibers and a passage body semi-finished product with transmission fibers, wherein the transmission fibers have a higher radio signal permeability than the carbon fibers to enable radio signal communication through the transmission fibers, and the base body semi-finished product is designed in the shape of a frame around the passage body semi-finished product . The semi-finished product according to the invention thus brings with it the same advantages as have been described in detail with reference to the body component according to the invention. The body component can be manufactured from the semi-finished product using processes such as preforming, wet pressing, autoclave production or resin transfer molding. The semi-finished product is to be understood in particular as a textile semi-finished product, preferably an exclusively textile semi-finished product, with or without impregnation with a matrix resin. The carbon fibers and the transmission fibers of a semi-finished product according to the invention are preferably connected to one another in a positive and/or non-positive manner. In particular, the carbon fibers and the transmission fibers are arranged at least partially overlapping, woven and/or braided with one another. Similar to the body part described above, a semi-finished product according to the invention can have a cover body semi-finished product made of cover fiber-reinforced plastic with cover fibers, which covers the base body semi-finished product and the through-body semi-finished product and forms an outer side of the semi-finished product, the cover fibers to enable radio signal communication through the cover body have higher radio signal permeability than carbon fibers. In this case, the carbon fibers, the transmission fibers and/or the cover fibers can be positively and/or non-positively connected to one another, ie in particular at least partially woven or braided with one another.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem wie vorstehend beschriebenen Karosseriebauteil. Damit bringt auch das erfindungsgemäße Fahrzeug die vorstehend beschriebenen Vorteile mit sich. Das Fahrzeug ist insbesondere ein Personenfahrzeug wie ein PKW, ein LKW, ein Personenluftfahrzeug, ein Personenschienenfahrzeug, ein Personenwasserfahrzeug oder ein Personenroboter, also ein entsprechendes Fahrzeug oder Gefährt zum Befördern von Personen. Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug weist vorzugsweise ein Fahrzeugdach auf, welches das Karosseriebauteil aufweist oder in Form des Karosseriebauteils bereitgestellt ist.A further aspect of the present invention relates to a vehicle with a body component as described above. The vehicle according to the invention thus also has the advantages described above. The vehicle is in particular a passenger vehicle such as a car, a truck, a passenger aircraft, a passenger rail vehicle, a personal watercraft or a personal robot, ie a corresponding vehicle or vehicle for transporting people. A vehicle according to the invention preferably has a vehicle roof which has the body component or is provided in the form of the body component.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird darüber hinaus ein Verfahren zum Herstellen eines wie vorstehend beschriebenen Karosseriebauteils vorgeschlagen. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

  • - Bereitstellen eines wie vorstehend beschriebenen Halbzeugs,
  • - Imprägnieren des Halbzeugs, und
  • - Verarbeiten des imprägnierten Halbzeugs zum Karosseriebauteil.
In the context of the present invention, a method for producing a body component as described above is also proposed. The procedure has the following steps:
  • - Providing a semi-finished product as described above,
  • - impregnation of the semi-finished product, and
  • - Processing of the impregnated semi-finished product into a body component.

Unter dem Imprägnieren kann das Hinzugeben eines Verbindungsmittels zum Halbzeug zum stoffschlüssigen Verbinden des Grundkörpers bzw. des Grundkörper-Halbzeugs mit dem Durchlasskörper bzw. dem Durchlasskörper-Halbzeug verstanden werden. Im Rahmen des Verarbeitens kann das imprägnierte Halbzeug über eine vordefinierte Zeit mit einem vordefinierten Druck beaufschlagt und/oder einer vordefinierten Temperatur und/oder einem vordefinierten Temperaturverlauf ausgesetzt werden. Ferner kann das imprägnierte Halbzeug während des Verarbeitens geformt bzw. umgeformt werden.Impregnation can be understood to mean the addition of a connecting means to the semi-finished product for cohesively connecting the base body or the base body semi-finished product to the permeable body or the permeable body semi-finished product. As part of the processing, the impregnated semi-finished product can be subjected to a predefined pressure and/or a predefined temperature and/or a predefined temperature profile for a predefined time. Furthermore, the impregnated semi-finished product can be shaped or reshaped during processing.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.Further measures improving the invention result from the following description of various exemplary embodiments of the invention, which are shown schematically in the figures. All of the features and/or advantages resulting from the claims, the description or the figures, including structural details and spatial arrangements, can be essential to the invention both on their own and in the various combinations.

Es zeigen jeweils schematisch:

  • 1 ein Karosseriebauteil gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer geschnittenen Seitenansicht,
  • 2 ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Karosseriebauteil gemäß der ersten Ausführungsform,
  • 3 ein Halbzeug zum Herstellen eines Karosseriebauteils gemäß der ersten Ausführungsform in einer geschnittenen Seitenansicht,
  • 4 ein Halbzeug zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Karosseriebauteils in einer geschnittenen Seitenansicht,
  • 5 ein Karosseriebauteil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer geschnittenen Seitenansicht,
  • 6 ein Karosseriebauteil gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht,
  • 7 ein Karosseriebauteil gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht,
  • 8 bis 11 ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Karosseriebauteils.
They each show schematically:
  • 1 a body part according to a first embodiment of the present invention in a sectional side view,
  • 2 a vehicle with a body part according to the invention according to the first embodiment,
  • 3 a semi-finished product for producing a body component according to the first embodiment in a sectional side view,
  • 4 a semi-finished product for producing a body component according to the invention in a sectional side view,
  • 5 a body part according to a second embodiment of the present invention in a sectional side view,
  • 6 a body component according to a third embodiment of the present invention in a plan view,
  • 7 a body part according to a fourth embodiment of the present invention in a plan view,
  • 8th until 11 a method for producing a body component according to the invention.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Elements with the same function and mode of operation are each provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt ein Karosseriebauteil 10 für ein Fahrzeug 100. Das Karosseriebauteil 10 weist einen Grundkörper 11 aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff mit Kohlenstofffasern 4 auf. Der Grundkörper 11 kann demnach als CFK-Grundkörper 11 verstanden werden. Das Karosseriebauteil 10 weist ferner einen Durchlasskörper 12 aus glasfaserverstärktem Kunststoff mit Durchlassfasern 5 in Form von Glasfasern auf, wobei die Durchlassfasern 5 bzw. die Glasfasern zum Ermöglichen einer Funksignalkommunikation durch den Durchlasskörper 12 hindurch eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Kohlenstofffasern 4 aufweisen. Das in 1 gezeigte Karosseriebauteil 10 weist ein Verbindungsmittel 13 auf, durch welches der Grundkörper 11 und der Durchlasskörper 12 stoffschlüssig miteinander in Verbindung stehen. Das Verbindungsmittel 13 ist in Form einer Kunststoffmatrix bzw. eines entsprechendes Harzes ausgestaltet. Wie ferner in 1 zu erkennen ist, erstreckt sich der Durchlasskörper 12 über die gesamte Karosseriebauteildicke bzw. annähernd über die gesamte Karosseriebauteildicke. Nur das Verbindungsmittel 13 trägt noch vernachlässigbar, und in den Figuren für eine bessere Darstellbarkeit verstärkt gezeigt, leicht auf. 1 shows a body component 10 for a vehicle 100. The body component 10 has a base body 11 made of carbon fiber-reinforced plastic with carbon fibers 4. FIG. The base body 11 can therefore be understood as a CFRP base body 11 . The body component 10 also has a passage body 12 made of glass fiber reinforced plastic with passage fibers 5 in the form of glass fibers, the passage fibers 5 or the glass fibers having a higher radio signal permeability than the carbon fibers 4 to enable radio signal communication through the passage body 12. This in 1 Body component 10 shown has a connecting means 13, through which the base body 11 and the passage body 12 are integrally connected to each other. The connecting means 13 is designed in the form of a plastic matrix or a corresponding resin. As also in 1 can be seen, the passage body 12 extends over the entire thickness of the body component or approximately over the entire thickness of the body component. Only the connecting means 13 is still negligible, and is shown in the figures to be reinforced for better representation, slightly.

2 zeigt ein Fahrzeug 100 mit einem Karosseriebauteil 10 gemäß 1. Genauer gesagt weist das Fahrzeugdach 20 des Fahrzeugs 100 das in 1 gezeigte Karosseriebauteil 10 auf. Bei diesem Karosseriebauteil 10 ist der Grundkörper 11 rahmenförmig um den Durchlasskörper 12 herum ausgestaltet. Das Durchlasskörpervolumen beträgt in diesem Fall ca. 20% des Grundkörpervolumens. Außerdem beträgt das Durchlasskörpervolumen ca. 15% des Gesamtvolumens des Karosseriebauteils. 2 shows a vehicle 100 with a body component 10 according to FIG 1 . More precisely, the vehicle roof 20 of the vehicle 100 has the 1 body component 10 shown. In the case of this body component 10 , the base body 11 is designed in the shape of a frame around the passage body 12 . In this case, the volume of the passage body is approximately 20% of the volume of the base body. In addition, the through-body volume is approximately 15% of the total volume of the body component.

In 3 ist ein Halbzeug 1 zum Herstellen eines wie vorstehend beschriebenen Karosseriebauteils 10 dargestellt. Das Halbzeug 1 weist ein Grundkörper-Halbzeug 2 mit Kohlenstofffasern 4 und ein Durchlasskörper-Halbzeug 3 mit Durchlassfasern 5 in Form von Glasfasern auf. Die Kohlenstofffasern 4 und die Durchlassfasern 5 sind jeweils verwebt bereitgestellt. Außerdem sind Kohlenstofffasern 4 teilweise mit Durchlassfasern 5 verwebt. Das heißt, die Kohlenstofffasern 4 und die Durchlassfasern 5 sind form- und kraftschlüssig miteinander verbunden. Die Glasfasern weisen eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Kohlenstofffasern auf.In 3 a semi-finished product 1 for producing a body component 10 as described above is shown. The semi-finished product 1 has a base body semi-finished product 2 with carbon fibers 4 and a permeable body semi-finished product 3 with permeable fibers 5 in the form of glass fibers. The carbon fibers 4 and the transmission fibers 5 are each provided woven. In addition, carbon fibers 4 are partially woven with transmission fibers 5 . This means that the carbon fibers 4 and the transmission fibers 5 are connected to one another in a positive and non-positive manner. The glass fibers have a higher radio signal transmittance than the carbon fibers.

4 zeigt ein Halbzeug 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Das dargestellte Halbzeug 1 weist ein Deckkörper-Halbzeug 6 aus deckfaserverstärktem Kunststoff mit Deckfasern 7 in Form von Basaltfasern auf, wobei das Deckkörper-Halbzeug 6 das Grundkörper-Halbzeug 2 und das Durchlasskörper-Halbzeug 3 bedeckt und eine Außenseite des Halbzeugs 1 bildet. Die Deckfasern 7 bzw. Basaltfasern weisen eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Kohlenstofffasern 4 auf. Die Kohlenstofffasern 4, die Durchlassfasern 5 und die Deckfasern 7 sind form- und kraftschlüssig miteinander verbunden. Genauer gesagt sind die Kohlenstofffasern 4, die Durchlassfasern 5 und die Deckfasern 7 teilweise miteinander verflochten. 4 shows a semi-finished product 1 according to a further embodiment. The illustrated semi-finished product 1 has a cover body semi-finished product 6 made of cover fiber-reinforced plastic with cover fibers 7 in the form of basalt fibers, the cover body semi-finished product 6 covering the base body semi-finished product 2 and the passage body semi-finished product 3 and forming an outside of the semi-finished product 1. The cover fibers 7 or basalt fibers have a higher radio signal permeability than the carbon fibers 4 . The carbon fibers 4, the transmission fibers 5 and the cover fibers 7 are positively and non-positively connected to one another. More specifically, the carbon fibers 4, the transmission fibers 5, and the cover fibers 7 are partially braided with each other.

5 zeigt ein Karosseriebauteil 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das Karosseriebauteil 10 weist einen Deckkörper 14 aus deckfaserverstärktem Kunststoff mit Deckfasern 7 in Form von Basaltfasern auf, wobei der Deckkörper 14 den Grundkörper 11 und den Durchlasskörper 12 bedeckt und eine Außenseite des Karosseriebauteils 10 bildet. Das Karosseriebauteil 10 entspricht damit einem in 4 gezeigten und mit Verbindungsmittel 13 bzw. einer Kunststoffmatrix imprägnierten Halbzeug 1. 5 shows a body component 10 according to a second embodiment. The body component 10 has a cover body 14 made of cover fiber-reinforced plastic with cover fibers 7 in the form of basalt fibers, the cover body 14 covering the base body 11 and the passage body 12 and forming an outside of the body component 10 . The body component 10 thus corresponds to an in 4 shown and impregnated with connecting means 13 or a plastic matrix semi-finished product 1.

6 zeigt ein Karosseriebauteil 10 gemäß einer dritten Ausführungsform in einer Draufsicht. Das Karosseriebauteil 10 entspricht im Wesentlichen dem in 2 gezeigten Karosseriebauteil 10, wobei sich die Maße der Durchlasskörper 12 voneinander unterscheiden. 7 zeigt ein Karosseriebauteil 10 gemäß einer vierten Ausführungsform, bei welchem der Durchlasskörper 12 mehrere Durchlassbereiche 12a, 12b, 12c, 12d aufweist, die beabstandet voneinander ausgestaltet sind und der Grundkörper 11 rahmenförmig um die Durchlassbereiche 12a, 12b, 12c, 12d herum ausgestaltet ist. 6 shows a body component 10 according to a third embodiment in a plan view. The body component 10 essentially corresponds to that in 2 shown body part 10, wherein the dimensions of the passage body 12 differ from each other. 7 shows a body component 10 according to a fourth embodiment, in which the passage body 12 has a plurality of passage areas 12a, 12b, 12c, 12d, which are spaced apart from one another and the base body 11 is designed in the shape of a frame around the passage areas 12a, 12b, 12c, 12d.

Mit Bezug auf die 8 bis 11 wird anschließend ein Verfahren zum Herstellen eines Karosseriebauteils 10 in einem beispielhaften Nasspressvorgang beschrieben. Hierzu wird zunächst ein wie vorstehend beschriebenes Halbzeug 1 zur Verfügung gestellt. Auf eine detaillierte Darstellung, wie die Kohlenstofffasern 4 und die Durchlassfasern 5 in einem initialen Herstellungsprozess miteinander verwebt bzw. verflochten oder mit einem Binder fixiert werden, wurde verzichtet. Dies kann beispielsweise in einem Faserdirektablageprozess durchgeführt werden, bei welchem Tapes aus gespreiztem Roving abgelegt werden. Wie in 8 gezeigt, wird das textile Halbzeug zunächst auf die gewünschte Länge zugeschnitten. Anschließend werden mehrere Halbzeugschichten, wie in 9 gezeigt, aufeinandergelegt und mit einer Kunststoffmatrix imprägniert. Nach einer Ruhephase wird das imprägnierte Bauteil, wie in 10 gezeigt, in ein Presswerkzeug 30 eingelegt und dort über eine vordefinierte Zeit und mit einem vordefinierten Druck in die gewünschte Form gebracht sowie ausgehärtet. Sobald das Bauteil die gewünschte Form aufweist und ausreichend ausgehärtet ist, wird das Presswerkzeug 30, wie in 11 gezeigt, geöffnet und das fertige Karosseriebauteil kann entnommen werden.With reference to the 8th until 11 a method for producing a body component 10 in an exemplary wet pressing process is then described. For this purpose, a semi-finished product 1 as described above is first made available. A detailed description of how the carbon fibers 4 and the transmission fibers 5 are woven or interlaced with one another in an initial production process or fixed with a binder has been dispensed with. This can be carried out, for example, in a fiber direct deposition process in which tapes made from spread roving are deposited. As in 8th shown, the textile semi-finished product is first cut to the desired cut to length. Subsequently, several semi-finished layers, as in 9 shown, stacked and impregnated with a plastic matrix. After a rest phase, the impregnated component, as in 10 shown, placed in a pressing tool 30 and brought into the desired shape and cured there over a predefined time and with a predefined pressure. As soon as the component has the desired shape and has hardened sufficiently, the pressing tool 30, as in 11 shown, opened and the finished body component can be removed.

Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestaltungsgrundsätze zu. D.h., die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden.In addition to the illustrated embodiments, the invention permits further design principles. That is, the invention should not be considered limited to the exemplary embodiments explained with reference to the figures.

BezugszeichenlisteReference List

11
HalbzeugWorkpiece
22
Grundkörper-HalbzeugBasic body semi-finished product
33
Durchlasskörper-HalbzeugFlow body semi-finished product
44
Kohlenstofffaserncarbon fibers
55
Durchlassfasertransmission fiber
66
Deckkörper-Halbzeugcover body semi-finished product
77
Deckfasercover fiber
1010
Karosseriebauteilbody component
1111
Grundkörperbody
1212
Durchlasskörperpassage body
12a12a
Durchlassbereichpassband
12b12b
Durchlassbereichpassband
12c12c
Durchlassbereichpassband
12d12d
Durchlassbereichpassband
1313
Verbindungsmittellanyard
1414
Deckkörpercover body
2020
Fahrzeugdachvehicle roof
3030
Presswerkzeugpressing tool
100100
Fahrzeugvehicle

Claims (15)

Karosseriebauteil (10) für ein Fahrzeug (100), aufweisend einen Grundkörper (11) aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff mit Kohlenstofffasern (4) und einen Durchlasskörper (12) aus durchlassfaserverstärktem Kunststoff mit Durchlassfasern (5), wobei die Durchlassfasern (5) zum Ermöglichen einer Funksignalkommunikation durch den Durchlasskörper (12) hindurch eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Kohlenstofffasern (4) aufweisen und der Grundkörper (11) rahmenförmig um den Durchlasskörper (12) herum ausgestaltet ist.Body component (10) for a vehicle (100), having a base body (11) made of carbon-fiber-reinforced plastic with carbon fibers (4) and a transmission body (12) made of transmission-fiber-reinforced plastic with transmission fibers (5), the transmission fibers (5) for enabling radio signal communication have a higher radio signal permeability through the passage body (12) than the carbon fibers (4) and the base body (11) is designed in the shape of a frame around the passage body (12). Karosseriebauteil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlasskörper (12) mehrere Durchlassbereiche (12a, 12b, 12c, 12d) aufweist, die beabstandet voneinander ausgestaltet sind und der Grundkörper (11) rahmenförmig um die Durchlassbereiche (12a, 12b, 12c, 12d) herum ausgestaltet ist.Body component (10) after claim 1 , characterized in that the passage body (12) has a plurality of passage areas (12a, 12b, 12c, 12d) which are designed at a distance from one another and the base body (11) is designed in the shape of a frame around the passage areas (12a, 12b, 12c, 12d). . Karosseriebauteil (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlasskörper (12) aus glasfaserverstärktem Kunststoff, aus aramidfaserverstärktem Kunststoff und/oder aus basaltfaserverstärktem Kunststoff besteht und/oder dass die Durchlassfasern (5) Glasfasern, Aramidfasern und/oder Basaltfasern sind.Body component (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the passage body (12) consists of glass fiber reinforced plastic, aramid fiber reinforced plastic and/or basalt fiber reinforced plastic and/or that the passage fibers (5) are glass fibers, aramid fibers and/or basalt fibers . Karosseriebauteil (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Deckkörper (14) aus deckfaserverstärktem Kunststoff mit Deckfasern (7), der den Grundkörper (11) und den Durchlasskörper (12) bedeckt und eine Außenseite des Karosseriebauteils (10) bildet, wobei die Deckfasern (7) zum Ermöglichen einer Funksignalkommunikation durch den Deckkörper (14) hindurch eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Kohlenstofffasern (4) aufweisen.Body component (10) according to one of the preceding claims, characterized by a cover body (14) made of cover fiber-reinforced plastic with cover fibers (7), which covers the base body (11) and the passage body (12) and forms an outside of the body component (10), wherein the cover fibers (7) have a higher radio signal permeability than the carbon fibers (4) to enable radio signal communication through the cover body (14). Karosseriebauteil (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckkörper (14) aus glasfaserverstärktem Kunststoff und/oder basaltfaserverstärktem Kunststoff besteht und/oder die Deckfasern (7) Glasfasern und/oder Basaltfasern sind.Body component (10) after claim 4 , characterized in that the cover body (14) consists of glass fiber reinforced plastic and/or basalt fiber reinforced plastic and/or the cover fibers (7) are glass fibers and/or basalt fibers. Karosseriebauteil (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (11) und der Durchlasskörper (12) stoffschlüssig miteinander in Verbindung stehen.Body component (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the base body (11) and the passage body (12) are connected to one another in a materially bonded manner. Karosseriebauteil (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Karosseriebauteildicke, eine Karosseriebauteillänge und eine Karosseriebauteilbreite, wobei sich der Durchlasskörper (12) über die gesamte Karosseriebauteildicke oder zumindest annähernd über die gesamte Karosseriebauteildicke erstreckt.Body component (10) according to one of the preceding claims, characterized by a body component thickness, a body component length and a body component width, the passage body (12) extending over the entire body component thickness or at least approximately over the entire body component thickness. Karosseriebauteil (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (11) ein Grundkörpervolumen aufweist und der Durchlasskörper (12) ein Durchlasskörpervolumen aufweist, wobei das Durchlasskörpervolumen in einem Bereich zwischen 10% und 80% des Grundkörpervolumens liegt.Body component (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the base body (11) has a base body volume and the passage body (12) has a passage body volume, the passage body volume being in a range between 10% and 80% of the base body volume. Karosseriebauteil (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosseriebauteil (10) ein Gesamtvolumen aufweist und der Durchlasskörper (12) ein Durchlasskörpervolumen aufweist, wobei das Durchlasskörpervolumen in einem Bereich zwischen 3% und 30% des Gesamtvolumens liegt.Body component (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the body component (10) has a total volume and the passage body (12) has a passage body volume, the passage body volume being in a range between 3% and 30% of the total volume. Karosseriebauteil (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosseriebauteil (10) ein Fahrzeugdach ist (10) oder zum Herstellen eines Fahrzeugdachs konfiguriert und ausgestaltet ist.Body component (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the body component (10) is a vehicle roof (10) or is configured and designed for producing a vehicle roof. Halbzeug (1) zum Herstellen eines Karosseriebauteils (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, aufweisend ein Grundkörper-Halbzeug (2) mit Kohlenstofffasern (4) und ein Durchlasskörper-Halbzeug (3) mit Durchlassfasern (5), wobei die Durchlassfasern (5) zum Ermöglichen einer Funksignalkommunikation durch die Durchlassfasern (5) hindurch eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Kohlenstofffasern (4) aufweisen und das Grundkörper-Halbzeug (2) rahmenförmig um das Durchlasskörper-Halbzeug (3) herum ausgestaltet ist.Semi-finished product (1) for producing a body component (10) according to one of the preceding claims, having a base body semi-finished product (2) with carbon fibers (4) and a permeable body semi-finished product (3) with permeable fibers (5), the permeable fibers (5) to enable radio signal communication through the transmission fibers (5) have a higher radio signal permeability than the carbon fibers (4) and the base body semi-finished product (2) is designed in the shape of a frame around the transmission body semi-finished product (3). Halbzeug (1) nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein Deckkörper-Halbzeug (6) aus deckfaserverstärktem Kunststoff mit Deckfasern (7), welches das Grundkörper-Halbzeug (2) und das Durchlasskörper-Halbzeug (3) bedeckt und eine Außenseite des Halbzeugs (1) bildet, wobei die Deckfasern (7) zum Ermöglichen einer Funksignalkommunikation durch den Deckkörper (14) hindurch eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Kohlenstofffasern (4) aufweisen.Semi-finished product (1) according to claim 11 , characterized by a cover body semi-finished product (6) made of cover fiber-reinforced plastic with cover fibers (7), which covers the base body semi-finished product (2) and the permeable body semi-finished product (3) and forms an outside of the semi-finished product (1), the cover fibers ( 7) have a higher radio signal permeability than the carbon fibers (4) to enable radio signal communication through the cover body (14). Halbzeug (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenstofffasern (4), die Durchlassfasern (5) und/oder die Deckfasern (7) form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind.Semi-finished product (1) according to one of Claims 11 until 12 , characterized in that the carbon fibers (4), the transmission fibers (5) and/or the cover fibers (7) are positively and/or non-positively connected to one another. Fahrzeug (100) mit einem Karosseriebauteil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Vehicle (100) with a body part (10) according to one of Claims 1 until 10 . Verfahren zum Herstellen eines Karosseriebauteils (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, aufweisend die Schritte: - Bereitstellen eines Halbzeugs (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13 und - Imprägnieren des Halbzeugs (1), und - Verarbeiten des imprägnierten Halbzeugs (1) zum Karosseriebauteil (10).Method for producing a body component (10) according to one of Claims 1 until 10 , Having the steps: - Providing a semi-finished product (1) according to one of Claims 11 until 13 and - impregnating the semi-finished product (1), and - processing the impregnated semi-finished product (1) to form the body component (10).
DE102021107095.3A 2021-03-23 2021-03-23 Body component, vehicle, semi-finished product and method for producing a body component Pending DE102021107095A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021107095.3A DE102021107095A1 (en) 2021-03-23 2021-03-23 Body component, vehicle, semi-finished product and method for producing a body component
PCT/EP2022/054741 WO2022199979A1 (en) 2021-03-23 2022-02-25 Vehicle body component, vehicle, semi-finished product and method for producing a vehicle body component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021107095.3A DE102021107095A1 (en) 2021-03-23 2021-03-23 Body component, vehicle, semi-finished product and method for producing a body component

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021107095A1 true DE102021107095A1 (en) 2022-09-29

Family

ID=80786270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021107095.3A Pending DE102021107095A1 (en) 2021-03-23 2021-03-23 Body component, vehicle, semi-finished product and method for producing a body component

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102021107095A1 (en)
WO (1) WO2022199979A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015216202A1 (en) 2015-08-25 2017-03-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motor vehicle with a double Y-shaped roof area
DE202017003886U1 (en) 2017-07-21 2017-08-17 Lanxess Deutschland Gmbh door module

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6167537B2 (en) * 2013-02-01 2017-07-26 東レ株式会社 Manufacturing method of fiber-reinforced plastic molded product and manufacturing method of integrally molded product
EP3163996A4 (en) * 2014-06-30 2018-01-10 Toray Industries, Inc. Laminate and integrally molded article
FR3044999B1 (en) * 2015-12-14 2019-04-05 Psa Automobiles Sa. NON-CONDUCTIVE SAVING COMPOSITE PANEL

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015216202A1 (en) 2015-08-25 2017-03-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Motor vehicle with a double Y-shaped roof area
DE202017003886U1 (en) 2017-07-21 2017-08-17 Lanxess Deutschland Gmbh door module

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022199979A1 (en) 2022-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2046564B1 (en) Method for production of several fibre composite components
EP3301012B1 (en) Connection assembly for aerodynamically smooth joining of two profile elements and device for forming the connection assembly
EP3071395A1 (en) Fibre-plastic composite component and method for producing a fibre-plastic composite component, in particular a body component for a motor vehicle
DE102019117112A1 (en) HYBRID-DOOR MODULE
EP2897788B1 (en) Functionally optimised fibre composite component and method for the production thereof
EP2626218B1 (en) Method for manufacturing a wheel rim from fibre composite material and wheel rim for a motor vehicle
DE102016221431A1 (en) Process for producing a pultruded carrier component in hybrid construction
WO2015055492A1 (en) Component arrangement
DE102021107095A1 (en) Body component, vehicle, semi-finished product and method for producing a body component
DE102016103484A1 (en) Fiber laying head for laying semifinished fiber profiles, fiber laying plant and method for this
DE102021107096A1 (en) Body component, vehicle, semi-finished product and method for producing a body component
EP4272936A1 (en) Fibre-reinforced composite component in the form of a visible carbon composite component, textile surface and use of the textile surface for a composite component in the form of a visible carbon composite component and method for the production of such a composite component
DE10060042A1 (en) Fiber reinforced metal and plastic component for high loads on machines and vehicles has long fibers extending from a metal into a plastic part
DE102010023669B4 (en) Continuous fiber composite components, as well as methods for manufacturing continuous fiber composite components
EP4055297B1 (en) Bending spring element comprising a fibre reinforced material
DE102014221356B4 (en) Assembly with individual components made of a fiber-reinforced composite material
DE102016102258A1 (en) Component, in particular for a support structure in a motor vehicle and method for its construction
DE102011107512B4 (en) Ductile CFRP structure
DE102015225760A1 (en) Carrier element, motor vehicle with a carrier element and method for producing a carrier element
DE102013101726A1 (en) Flat lightweight construction material made of reinforcing fibers and thermoplastic
EP2873518A1 (en) Method for producing a reinforced fibre composite component
WO2019120718A1 (en) Method for the production of a fibre composite component
DE102016123021A1 (en) Device and method for processing a lid and arrangement for a vehicle roof and vehicle roof for a motor vehicle
DE102015008667A1 (en) Method for producing a component for a motor vehicle
DE102015225955A1 (en) Method for producing a hybrid component consisting of at least two materials and hybrid component

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified