WO2009052884A1 - Verkleidungsteil für ein kraftfahrzeug und verfahren zum herstellen eines verkleidungsteils - Google Patents

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Jan Krüger
Jens HUMPENÖDER
Ulrich Seiler
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Definitions

  • the outer cladding part formed as a planking part in this case comprises a main body which consists of a translucent plastic and whose outer side is covered by a transparent cover layer.
  • the main body further includes glued or cast metal reinforcements and a solar module and carries on its inside a colored inner lacquer film through which the body receives a noticeable color.
  • the advantage of this arrangement is the integral construction of the panel with solar module, can be trusted in the special fastening devices for the solar module.
  • the solar modules are constructed by an array of a plurality of solar cells, or as a thin-film solar cell, for example, as an amorphous solar cell on a support film.
  • a cowling which has improved optical properties, is created according to a further embodiment of the invention in that the cowling the top has a cover layer.
  • the top is the sun-facing side or the outside of the trim part.
  • the cover layer has a recess associated therewith. Such a recess allows an improved light entry into the at least transparent at this point plastic of the body, whereby the efficiency of the solar module is advantageously increased due to the reduced optical scattering and absorption losses.
  • the solar module may comprise one or more solar cells, which may advantageously be interconnected.
  • the cover layer comprises a plurality of recesses when the solar module comprises a plurality of solar cells, optionally spaced from each other.
  • the trim panel or the base body can be formed both flat and curved depending on the particular application purpose. For such geometries, the pouring of the solar module in plastic offers significant advantages, because just the exact adaptation of the thin and brittle solar cells to the contour of a curved substrate is otherwise only consuming to accomplish.
  • the cover layer is formed as a lacquer layer and / or as an outer lacquer film and / or as a glass layer. This allows a variable embodiment of the trim part and a reliable protection of the body from harmful environmental influences and thus ensures a lasting high quality visual appearance of the trim panel safely. This version is chosen especially for flaps and roofs of vehicles.
  • the cover layer can also be formed by a plastic layer.
  • plastic layers are known for example from dashboards in passenger cars. In addition to the visual effect, these also have the task of adjusting the feel of the surface.
  • the cover layer of the trim part is substantially opaque and / or colored.
  • the cover layer may, for example, have the same color as the remaining body components or, depending on the respective configuration of the trim part, have a color or a color gradient adapted to the optical environment.
  • an opaque, cloudy or milky design of the cover layer also a visual improvement of the trim part can be achieved.
  • a further covering layer in particular a UV protective layer and / or a scratch-proofing layer and / or a topcoat layer and / or a transparent film.
  • a UV protective coating is particularly advantageous in connection with polycarbonate glasses as plastic.
  • plexiglass (PMMA) is used as the plastic, scratch-resistant coatings are advantageously used.
  • the base body additionally comprises at least one stiffening element, in particular a structural support and / or a fiber reinforcement.
  • stiffening element in particular a structural support and / or a fiber reinforcement.
  • the structural supports preferably protrude in a suitable manner for attachment to the body over the plastic of the base body.
  • an optically advantageous appearance of the trim part can be achieved in that the stiffening element is arranged below the opaque or colored cover layer and thus can not be seen from the outside.
  • the covering part is designed as a self-supporting trim part and / or as a planking part and / or as a roof and / or sunroof and / or as a front flap and / or as a tailgate. This allows a particularly flexible use of the trim part as a function of the respective configuration of the motor vehicle.
  • the solar module of the trim panel with an energy storage element in particular a battery of an electric drive
  • a motor vehicle is coupled and is designed to provide the energy storage element with electrical energy.
  • the trim part according to the invention can thus provide at least part of the required drive energy.
  • a further aspect of the invention relates to a method for producing a trim part for a motor vehicle, in which at least one solar module is connected to an at least partially made of a translucent plastic base body of the trim part by pouring into the plastic.
  • a casting process injection molding and / or injection molding and / or pouring are suitable.
  • the solar module is arranged so that maximum of its underside is not cast with. This can be done, for example, by applying the solar module with its lower side to one of the casting mold sides or casting mold halves.
  • a cover layer is cast at the same time when pouring the solar module.
  • An improved optical property of the trim part is created by introducing a recess assigned to the at least one solar module into the cover layer. This causes an improved light entry into the at least transparent at this point plastic of the body, whereby the efficiency of the solar module is advantageously increased due to the reduced optical scattering and absorption losses. Further advantages are already apparent from the previous descriptions.
  • the cover layer can be inserted, for example, in the upper mold half of a two-half mold and the solar module can be placed on the lower mold half. Another embodiment provides for the substantially full-flow sprue of the solar module.
  • the geometry of the body can be chosen almost freely, so that this or the lining part can be made both flat and curved.
  • the same advantages can also be achieved by the use of a casting method, which is also advantageously suitable for the mass production of both simple and complicated geometries.
  • the solar module can optionally rest on the mold half and thus only partially be poured into the plastic.
  • the solar module can be arranged by means of a spacer spaced from the mold half and thus embedded from all sides in the plastic.
  • the mold half can be formed flat or curved depending on the desired geometry of the body. It can also be provided that a possible stiffening element is also arranged in the mold half and molded with.
  • the cover layer is shaped by means of a thermoforming process before being arranged in the other half of the mold.
  • the cover layer thus has the desired geometry even before being joined to the base body, whereby the emergence of optically undesired surface irregularities is avoided particularly reliably. It can be provided that the recess before or after the thermoforming process is introduced by a separation process in the cover layer.
  • a plastic (methyl) methacrylate and / or a polycarbonate and / or a cyclo-olefin copolymer and / or a liquid crystal polymer is used as the plastic.
  • Polymethyl methacrylate (PMMA) is a splinter-free and lightweight substitute for glass.
  • Polycarbonates have the advantage that they are on the one hand very dimensionally stable and easy to weld and adhere and also have a high impact strength.
  • Cyclo-olefin copolymers have a high heat resistance and can be optimally adapted to the respective intended use of the basic body by varying the educts.
  • Liquid crystal polymers in turn have excellent mechanical and chemical properties and, in addition to a high tensile strength, also have a high resistance to environmental influences.
  • the single figure shows a schematic side sectional view of a trim part for a motor vehicle according to an embodiment.
  • the trim part which is formed in the embodiment shown as a sliding or light roof for a hybrid vehicle (not shown) comprises
  • a main body 10 which in the present example consists entirely of a translucent plastic 12 and the outside of which is covered by a cover layer 14.
  • cover layer 14 As plastic 12 is doing
  • the main body 10 carries a solar module 16, which comprises a plurality of interconnected and known from the prior art solar cells 16a-e.
  • the solar module 16 shown allows a power output of up to 300W and can be advantageously coupled to an energy storage unit of an electric motor of the hybrid drive.
  • the cover layer 14, which in the present case is designed as an automotive paint-colored and opaque outer paint film, has a recess 18 associated therewith in the arrangement region of the solar module 16, which allows the entry of light 20 through the plastic 12 onto the solar module 16.
  • the lining part shown is produced by bringing the cover layer 14 provided with the recess 18 into a mold half of an injection molding device which represents the outer contour of the base body 10.
  • the cover layer 14 may optionally by means of a

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Abstract

Verkleidungsteil der Außen- oder Innenverkleidung von Kraftfahrzeugen mit einem Grundkörper (10), welcher zumindest teilweise aus einem lichtdurchlässigen, wenigstens ein Solarmodul (16) tragenden Kunststoff (12) besteht und der Kunststoff das Solarmodul (16) zumindest auf der sonnenzugewandten Seite oder Außenseite des Verkleidungsteils vollständig formschlüssig umgibt wobei dessen sonnenzugewandte Seite oder Außenseite zumindest bereichsweise durch eine im Wesentlichen lichtundurchlässige und/oder gefärbte Deckschicht (14) überdeckt ist, die zumindest im Anordnungsbereich des Solarmoduls (16) eine diesem zugeordnete Aussparung (18) aufweist.

Description

Verkleidungsteil für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen eines Verkleidungsteils
Die Erfindung betrifft ein Verkleidungsteil der Außen- oder Innenverkleidung von Kraftfahrzeugen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines
Verkleidungsteils der im Oberbegriff des Patentanspruchs 10 angegebenen Art .
Ein derartiges Verkleidungsteil sowie ein derartiges Verfahren sind beispielsweise bereits aus der DE 10 2005 050 372 Al als bekannt zu entnehmen. Das als Beplankungsteil ausgebildete Außenverkleidungsteil umfasst dabei einen Grundkörper, welcher aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff besteht und dessen Außenseite durch eine transparente Deckschicht überdeckt ist. Der Grundkörper umfasst weiterhin eingeklebte oder eingegossene Metallverstärkungen sowie ein Solarmodul und trägt auf seiner Innenseite eine gefärbte Innenlackfolie, durch welche der Grundkörper eine wahrnehmbare Farbe erhält.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verkleidungsteil der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches verbesserte optische Eigenschaften aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verkleidungsteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Herstellen eines Verkleidungsteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des Verkleidungsteils - soweit anwendbar - als vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und umgekehrt anzusehen sind.
Ein erfindungsgemäßes Verkleidungsteil ist so aufgebaut, dass der Kunststoff das Solarmodul (16) zumindest auf der sonnenzugewandten Seite oder Außenseite des Verkleidungsteils vollständig formschlüssig umgibt. Dabei ist das Solarmodul formschlüssig mit dem Kunststoff verbunden, wie es beispielsweise durch das Eingießen des Solarmoduls in Kunststoff erhältlich ist. Das Solarmodul ist hierdurch über seine gesamte flächige Ausdehnung kraftschlüssig in den Grundkörper integriert.
Der Vorteil dieser Anordnung ist die Integrale Bauweise des Verkleidungsteils mit Solarmodul, bei der auf spezielle Befestigungsvorrichtungen für das Solarmodul versichtet werden kann. Hierdurch lassen sich insbesondere großflächige Solarmodule in einfacher Weise an die Verkleidungsteile binden und als fertiges Modul im Kraftfahrzeug verbauen. Typischerweise sind die Solarmodule durch ein Array aus mehreren Solarzellen, oder auch als Dünnschichtsolarzelle, beispielsweise als amorphe Solarzelle auf einer Trägerfolie aufgebaut .
Durch die großflächige form- und kraftschlüssige Verbindung des Solarmoduls mit dem Grundkörper ist es darüber hinaus möglich, die Unterseite des Solarmoduls im wesentlichen frei, das heißt nicht vom Kunststoff eingegossen auszugestalten. Dies bietet Vorteile für eine gegebenenfalls erforderliche Wartung oder die Anbringung von Medienanschlüssen.
Ein Verkleidungsteil, welches verbesserte optische Eigenschaften aufweist, ist nach weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch geschaffen, dass das Verkleidungsteil an der Oberseite eine Deckschicht aufweist. Die Oberseite ist die sonnenzugewandte Seite oder auch die Außenseite des Verkleidungsteils. Die Deckschicht weist zumindest im Anordnungsbereich des Solarmoduls eine diesem zugeordnete Aussparung auf. Eine derartige Aussparung ermöglicht dabei einen verbesserten Lichteintritt in den zumindest an dieser Stelle transparenten Kunststoff des Grundkörpers, wodurch der Wirkungsgrad des Solarmoduls aufgrund der verringerten optischen Streu- und Absorptionsverluste vorteilhaft gesteigert wird.
Aufgrund des vergleichsweise geringen Gewichts des Verkleidungsteils im Gegensatz zu Blech- oder Glasverkleidungsteilen kann zudem der Energiebedarf des zugeordneten Kraftfahrzeugs vorteilhaft gesenkt werden. Das Solarmodul kann dabei eine oder mehrere Solarzellen umfassen, welche vorteilhaft miteinander verbunden sein können. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht mehrere Aussparungen umfasst, wenn das Solarmodul mehrere, gegebenenfalls voneinander beabstandet angeordnete Solarzellen umfasst. Das Verkleidungsteil bzw. der Grundkörper können dabei in Abhängigkeit des jeweiligen Einsatzzwecks sowohl eben als auch gewölbt ausgebildet sein. Für derartige Geometrien bietet das Eingießen des Solarmoduls in Kunststoff erhebliche Vorteile, denn gerade die exakte Anpassung der dünnen und spröden Solarzellen an die Kontur eines gewölbten Substrates ist andernfalls nur aufwändig zu bewerkstelligen .
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Deckschicht als Lackschicht und/oder als Außenlackfolie und/oder als Glasschicht ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine variable Ausgestaltung des Verkleidungsteils sowie einen zuverlässigen Schutz des Grundkörpers vor schädlichen Umwelteinflüssen und stellt somit dauerhaft eine hochwertige optische Anmutung des Verkleidungsteils sicher. Diese Ausführung wird insbesondere für Klappen und Dächer von Fahrzeugen gewählt.
Soll das Verkleidungsteil im Inneren des Fahrzeugs als Teil der Innenverkleidung eingesetzt werden, so kann die Deckschicht auch durch eine KunststoffSchicht gebildet werden. Derartige Kunststoffschichten sind beispielsweise von Armaturenträgern in Personenkraftwagen bekannt. Neben der optischen Wirkung haben diese auch die Aufgabe die Haptik der Oberfläche einzustellen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Deckschicht des Verkleidungsteils im wesentlichen lichtundurchlässig und/oder gefärbt ist. Dies ermöglicht im Gegensatz zum Stand der Technik eine optisch vorteilhafte Integration des Verkleidungsteils in die Außenverkleidung einer Karosserie des Kraftfahrzeugs, wodurch ein optisch schlüssiges Gesamterscheinungsbild des Kraftfahrzeugs ermöglicht ist. Die Deckschicht kann dazu beispielsweise dieselbe Farbe aufweisen wie die restlichen Karosseriebauteile oder in Abhängigkeit der jeweiligen Ausgestaltung des Verkleidungsteils eine an die optische Umgebung angepasste Farbe oder einen Farbverlauf besitzen. Alternativ oder zusätzlich kann durch eine undurchsichtige, trübe oder milchige Gestaltung der Deckschicht ebenfalls eine optische Verbesserung des Verkleidungsteils erzielt werden.
Weitere Vorteile ergeben sich, indem die Aussparung durch eine weitere Deckschicht, insbesondere eine UV-Schutzschicht und/oder eine Kratzschutzschicht und/oder eine Decklackschicht und/oder eine transparente Folie, abgedeckt ist. Dies ermöglicht aufgrund des verbesserten Schutzes gegenüber unerwünschten Umwelteinflüssen eine weitere Verbesserung der optischen Langzeiteigenschaften sowohl hinsichtlich des Erscheinungsbildes als auch hinsichtlich des Wirkungsgrads des Solarmoduls. Eine UV-Schutzbeschichtung ist insbesondere im Zusammenhang mit Polycarbonatgläsern als Kunststoff von Vorteil. Wird Plexiglas (PMMA) als Kunststoff verwendet, werden vorteilhafterweise Kratzfestbeschichtungen angewendet.
Eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Verkleidungsteils wird dadurch erzielt, dass der Grundkörper zusätzlich wenigstens ein Versteifungselement, insbesondere einen Strukturträger und/oder eine Faserverstärkung umfasst. Dies erlaubt die Ausbildung von Verkleidungsteilen mit großen Grundflächen, so dass das Verkleidungsteil beispielsweise als Dach eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden kann. Die Strukturträger ragen bevorzugt in geeigneter Weise zur Befestigung an der Karosserie über den Kunststoff des Grundkörpers hinaus. Dabei ist insbesondere eine optisch vorteilhafte Anmutung des Verkleidungsteils dadurch erzielbar, dass das Versteifungselement unterhalb der lichtundurchlässig bzw. gefärbt ausgebildeten Deckschicht angeordnet und somit von außen nicht erkennbar ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verkleidungsteil als selbsttragendes Verkleidungsteil und/oder als Beplankungsteil und/oder als Dach und/oder als Schiebedach und/oder als Frontklappe und/oder als Heckklappe ausgebildet ist. Dies ermöglicht einen besonders flexiblen Einsatz des Verkleidungsteils in Abhängigkeit der jeweiligen Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs.
Eine weitere Ausführung des Verkleidungsteils wird durch Armaturenbrett oder Hutablage in Kraftfahrzeugen gebildet.
Dabei hat es sich weiterhin als vorteilhaft gezeigt, dass das Solarmodul des Verkleidungsteils mit einem Energiespeicherelement, insbesondere einer Batterie eines Elektroantriebs, eines Kraftfahrzeugs koppelbar ist und ausgelegt ist, das Energiespeicherelement mit elektrischer Energie zu versorgen. Auf diese Weise können die durch das erfindungsgemäße Verkleidungsteil erzielbaren Vorteile hinsichtlich erhöhtem Wirkungsgrad des Solarmoduls bei optisch vorteilhafter Anmutung und geringem Gewicht in optimaler Weise zum Einsparen von Energie verwendet werden. Ist das Kraftfahrzeug als Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug ausgebildet, kann das erfindungsgemäße Verkleidungsteil somit zumindest einen Teil der benötigten Antriebsenergie bereitstellen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verkleidungsteils für ein Kraftfahrzeug, bei welchem wenigstens ein Solarmodul mit einem zumindest teilweise aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff bestehenden Grundkörper des Verkleidungsteils durch Eingießen in den Kunststoff verbunden wird. Als Gießverfahren sind Spritzguss und/oder eines Spritzprägen und/oder Eingießen geeignet. Das Solarmodul wird so angeordnet, dass maximal dessen Unterseite nicht mit eingegossen wird. Dies kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass das Solarmodul mit seiner Unterseite auf eine der Gießformseiten bzw. Gießformhälften aufgebracht wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird beim Eingießen des Solarmoduls gleichzeitig auch eine Deckschicht angegossen. Eine verbesserte optische Eigenschaft des Verkleidungsteils wird dadurch geschaffen, dass eine dem zumindest einen Solarmodul zugeordnete Aussparung in die Deckschicht eingebracht wird. Dies bewirkt einen verbesserten Lichteintritt in den zumindest an dieser Stelle transparenten Kunststoff des Grundkörpers, wodurch der Wirkungsgrad des Solarmoduls aufgrund der verringerten optischen Streu- und Absorptionsverluste vorteilhaft gesteigert wird. Weitere sich ergebende Vorteile sind bereits aus den vorhergehenden Beschreibungen zu entnehmen. Die Deckschicht kann beispielsweise in die obere Gießformhälfte einer zweihälftigen Gießform eingelegt und das Solarmodul auf die untere Gießformhälfte abgelegt werden. Eine weitere Ausgestaltung sieht den im Wesentlichen vollstädigen Einguss des Solarmoduls vor. Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass zum Verbinden des wenigstens einen Solarmoduls mit dem Grundkörper das wenigstens eine Solarmodul gegebenenfalls mittels eines Abstandhalters innerhalb einer Formhälfte einer Formvorrichtung angeordnet und der Grundkörper mittels eines Spritzgussverfahrens und/oder eines Spritzprägeverfahrens und/oder eines Gießverfahrens aus dem Kunststoff hergestellt wird. Mit Hilfe eines Spritzgussverfahrens kann das ein Massenteil darstellende Verkleidungsteil besonders wirtschaftlich auch in großer Stückzahl hergestellt werden. Unter Verwendung eines Spritzprägeverfahrens kann der Grundkörper zudem hochgenau hergestellt werden, wodurch optisch vorteilhafte, geringe Spaltmaße erzielt werden. Zudem lassen sich auch großdimensionierte Verkleidungsteile - wie beispielsweise Dachteile - problemlos und mit hoher Genauigkeit herstellen. Dabei kann die Geometrie des Grundkörpers nahezu frei gewählt werden, so dass dieser bzw. das Verkleidungsteil sowohl eben als auch gewölbt hergestellt werden kann. Die gleichen Vorteile können auch durch die Verwendung eines Gießverfahrens erzielt werden, welches sich ebenfalls vorteilhaft für die Massenproduktion sowohl einfacher als auch komplizierter Geometrien eignet. Das Solarmodul kann dabei wahlweise auf der Formhälfte aufliegen und somit nur teilweise in den Kunststoff eingegossen werden. Alternativ kann das Solarmodul mittels eines Abstandhalters beabstandet zur Formhälfte angeordnet und somit von allen Seiten in den Kunststoff eingebettet werden. Die Formhälfte kann dabei in Abhängigkeit der gewünschten Geometrie des Grundkörpers eben oder gewölbt ausgebildet sein. Dabei kann ebenfalls vorgesehen sein, dass ein etwaiges Versteifungselement ebenfalls in der Formhälfte angeordnet und mit eingegossen wird. Umgekehrt kann auch ein entsprechender Hohlraum vorgesehen werden, in welchem das Versteifungselement nachträglich angeordnet und gegebenenfalls durch Kleben festgelegt wird. Dabei hat es sich weiterhin als vorteilhaft gezeigt, dass zum Verbinden des Grundkörpers mit der Deckschicht zunächst die an eine Außenoberfläche des Verkleidungsteils angepasste Deckschicht, in welche die dem zumindest einen Solarmodul zugeordnete Aussparung eingebracht wird, in einer an eine Außenkontur des Verkleidungsteils angepassten weiteren Formhälfte der Formvorrichtung angeordnet und durch das Spritzgussverfahren und/oder Spritzprägeverfahren und/oder Gießverfahren mit dem Grundkörper verbunden wird. Dies ermöglicht ein gleichzeitiges Verbinden des Solarmoduls und der Deckschicht mit dem Grundkörper in einem Verfahrensschritt, wodurch erhebliche Zeit- und Kostenvorteile erzielt werden. Auch die weitere Formhälfte kann dabei in Abhängigkeit der gewünschten Geometrie des Grundkörpers eben oder gewölbt ausgebildet sein.
Dabei hat es sich insbesondere beim Herstellen gewölbter Verkleidungsteile als vorteilhaft gezeigt, dass die Deckschicht vor dem Anordnen in der weiteren Formhälfte mittels eines Thermoformverfahrens umgeformt wird. Die Deckschicht besitzt somit bereits vor dem Verbinden mit dem Grundkörper die erwünschte Geometrie, wodurch das Entstehen optisch unerwünschter Oberflächenunregelmäßigkeiten besonders zuverlässig vermieden wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Aussparung vor- oder nach dem Thermoformverfahren durch ein Trennverfahren in die Deckschicht eingebracht wird.
Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, dass im Bereich der Aussparung zusätzlich eine transparente KunststoffSchicht an die Deckschicht angeformt wird. Dies ermöglicht einen verbesserten Schutz der Oberfläche des Grundkörpers im Bereich der Aussparung gegen Verkratzen, erhöhte UV-Belastung und dergleichen.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zum Einbringen der Aussparung in die Deckschicht ist dadurch gegeben, dass die Deckschicht derart auf den Grundkörper aufgeklebt wird, dass die Deckschicht die dem zumindest einen Solarmodul zugeordnete Aussparung aufweist. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, die Aussparung in einem zusätzlichen Arbeitsschritt in die Deckschicht einbringen zu müssen.
Dabei hat es sich in weiterer Ausgestaltung als vorteilhaft gezeigt, dass als Kunststoff ein PoIy (methyl) methacrylat und/oder ein Polycarbonat und/oder ein Cyclo-Olefin-Copolymer und/oder ein Flüssigkristall-Polymer verwendet wird. Polymethylmethacrylat (PMMA) stellt dabei einen splitterfreien und leichten Ersatzstoff für Glas dar. Polycarbonate bieten den Vorteil, dass sie einerseits sehr dimensionsstabil sowie einfach schweiß- und klebbar sind und außerdem eine hohe Schlagzähigkeit besitzen. Cyclo-Olefin- Copolymere weisen eine hohe Wärmeformbeständigkeit auf und können durch Variierung der Edukte optimal an den jeweiligen Einsatzzweck des Grundkörpers angepasst werden. Flüssigkristall-Polymere besitzen ihrerseits hervorragende mechanische und chemische Eigenschaften und weisen neben einer hohen Zugfestigkeit auch eine hohe Widerstandskraft gegenüber Umwelteinflüssen auf.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische seitliche Schnittdarstellung eines Verkleidungsteils gemäß einem Ausführungsbeispiel .
Die einzige Figur, in welcher gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind, zeigt eine schematische seitliche Schnittdarstellung eines Verkleidungsteils für ein Kraftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verkleidungsteil, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel als Schiebe- oder Lichtdach für ein Hybridfahrzeug (nicht gezeigt) ausgebildet ist, umfasst dabei einen Grundkörper 10, welcher im vorliegenden Beispiel vollständig aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff 12 besteht und dessen Außenseite durch eine Deckschicht 14 überdeckt ist. Als Kunststoff 12 wird dabei
Polymethylmethacrylat verwendet, welches einen splitterfreien und leichten Ersatzstoff für Glas darstellt. Alternativ können auch andere geeignete Kunststoffe wie Polycarbonate, Cyclo-Olefin-Copolymere oder Flüssigkristall-Polymere eingesetzt werden. Weiterhin trägt der Grundkörper 10 ein Solarmodul 16, welches eine Mehrzahl an miteinander verbundenen und aus dem Stand der Technik bekannten Solarzellen 16a-e umfasst. Das gezeigte Solarmodul 16 ermöglicht dabei eine Leistungsabgabe von bis zu 300W und kann vorteilhaft mit einer Energiespeichereinheit eines Elektromotors des Hybridantriebs gekoppelt werden. Die Deckschicht 14, welche vorliegend als in Kraftfahrzeugfarbe eingefärbte und lichtundurchlässige Außenlackfolie ausgebildet ist, weist dabei im Anordnungsbereich des Solarmoduls 16 eine diesem zugeordnete Aussparung 18 auf, welche den Eintritt von Licht 20 durch den Kunststoff 12 auf das Solarmodul 16 ermöglicht. Der Grundkörper 10 weist zudem mehrere Verstärkungselemente 22 auf, welche sowohl metallische Strukturträger 22a als auch Faserverstärkungen 22b umfassen. Die Verstärkungselemente 22 sind dabei unterhalb der Deckschicht 14 angeordnet und somit nicht von außen sichtbar. Dies gewährleistet einen vorteilhaften optischen Eindruck des Verkleidungsteils, welches sich nach dem Einbau harmonisch in eine Karosserie einfügen kann.
Das gezeigte Verkleidungsteil wird hergestellt, indem die mit der Aussparung 18 versehene Deckschicht 14 in eine die Außenkontur des Grundkörpers 10 repräsentierende Formhälfte einer Spritzgussvorrichtung gebracht wird. Zuvor kann die Deckschicht 14 gegebenenfalls mittels eines
Thermoumformverfahrens in eine gewünschte dreidimensionale Form umgeformt werden. Dies bietet sich insbesondere dann an, wenn der Grundkörper 10 eine gewölbte Außenkontur aufweisen soll. Das Solarmodul 16 wird in die weitere Formhälfte der Spritzgussvorrichtung eingelegt, wobei auf eine korrekte Ausrichtung hinsichtlich der in der ersten Formhälfte angeordneten Aussparung 18 zu achten ist. Dabei kann das Solarmodul 16 wahlweise auf der Formhälfte aufliegen oder mittels eines Abstandhalters mit einem vorgebbaren Abstand zur Formhälfte angeordnet werden. Die Verstärkungselemente 22 können ebenfalls in einer der beiden Formhälften angeordnet werden. Alternativ können auch entsprechende Aussparungen vorgesehen werden, in welche die Versteifungselemente 22 nachträglich eingelegt oder eingeklebt werden. Anschließend werden die beiden Formhälften geschlossen und der Kunststoff 12 eingespritzt, wodurch der Grundkörper 10 gebildet und sowohl mit der Deckschicht 14 als auch mit dem Solarmodul 16 verbunden wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Solarmodul 16 mit dem transparenten Kunststoff 12 überdeckt und mit einem weiteren, nicht notwendigerweise transparenten Kunststoff hinterspritzt wird. Das Spritzgussverfahren ermöglicht dabei gegenüber beispielsweise einem Laminierverfahren eine signifikante Senkung der Produktionszeit- und der Produktionskosten. Anstelle des Spritzgussverfahrens kann jedoch auch ein Spritzpräge- oder ein Gießverfahren verwendet werden, welche die gleichen Vorteile ermöglichen. Alternativ kann auch zunächst der Grundkörper 10 mit dem Solarmodul 16 und gegebenenfalls den Verstärkungselementen 22 hergestellt und die Deckschicht 14 anschließend aufgeklebt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verkleidungsteil der Außen- oder Innenverkleidung von Kraftfahrzeugen mit einem Grundkörper (10), welcher zumindest teilweise aus einem lichtdurchlässigen, wenigstens ein Solarmodul (16) tragenden Kunststoff (12) besteht und der Kunststoff das Solarmodul (16) zumindest auf der sonnenzugewandten Seite oder Außenseite des Verkleidungsteils vollständig formschlüssig umgibt dadurch gekennzeichnet, dass dessen sonnenzugewandte Seite oder Außenseite zumindest bereichsweise durch eine im Wesentlichen lichtundurchlässige und/oder gefärbte Deckschicht (14) überdeckt ist, die zumindest im Anordnungsbereich des Solarmoduls (16) eine diesem zugeordnete Aussparung (18) aufweist.
2. Verkleidungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul (16) in den Kunststoff (12) eingegossen ist.
3. Verkleidungsteil nach einem der voran gegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Außenseite die Oberfläche deines selbsttragenden Verkleidungsteils und/oder Beplankungsteils und/oder Dachs und/oder Schiebedachs und/oder Verscheibung und/oder Frontklappe und/oder Heckklappe ausbildet.
4. Verkleidungsteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (14) als Lackschicht und/oder als Außenlackfolie und/oder als Glasschicht ausgebildet ist.
5. Verkleidungsteil nach einem der voran gegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (18) durch eine UV-Schutzschicht und/oder eine Kratzschutzschicht abgedeckt ist.
6. Verkleidungsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dessen sonnenzugewandte Seite die Oberfläche einer Innenverkleidung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Instrumententräger oder Hutablage bildet.
7. Verkleidungsteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (14) als Kunststofffolie ausgebildet ist.
8. Verkleidungsteil nach einem der voran gegangenen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (10) zusätzlich wenigstens ein Versteifungselement (22), insbesondere einen zumindest teilweise eingegossenen Strukturträger (22a) und/oder eine Faserverstärkung (22b) umfasst.
9. Verkleidungsteil nach einem der voran gegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul (16) des Verkleidungsteils mit einem
Energiespeicherelement, insbesondere einer Batterie eines Elektroantriebs, eines Kraftfahrzeugs koppelbar ist und ausgelegt ist, das Energiespeicherelement mit elektrischer Energie zu versorgen.
10. Verfahren zum Herstellen eines Verkleidungsteils für ein Kraftfahrzeug, durch Verbinden wenigstens eines Solarmoduls (16) mit einem zumindest teilweise aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff (12) bestehenden Grundkörper (10) des Verkleidungsteils; dadurch gekennzeichnet, dass, das Solarmodul (16) in den Kunststoff eingegossen wird, so dass zumindest die sonnenzugewandte Seite oder Außenseite des Verkleidungsteils vollständig eingegossen ist, wobei beim Eingießen des Solarmoduls (16) zugleich eine Deckschicht (14) an der sonnenzugewandten Seite angegossen wird, die zumindest eine dem Solarmodul (16) zugeordnete Aussparung (18) aufweist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zum Eingießen des wenigstens einen Solarmoduls (16) in den Grundkörper (10) das wenigstens eine Solarmodul (16) , gegebenenfalls mittels eines Abstandhalters, innerhalb einer Formhälfte einer Formvorrichtung angeordnet und der Grundkörper (10) mittels eines Spritzgussverfahrens und/oder eines Spritzprägeverfahrens und/oder eines Gießverfahrens aus dem Kunststoff (12) hergestellt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden des Grundkörpers (10) mit der Deckschicht (14) zunächst die an eine Außenoberfläche des Verkleidungsteils angepasste Deckschicht (14), in welche die dem zumindest einen Solarmodul (16) zugeordnete Aussparung (18) eingebracht wird, in einer an eine Außenkontur des Verkleidungsteils angepassten weiteren Formhälfte der Formvorrichtung angeordnet und durch das Spritzgussverfahren und/oder Spritzprägeverfahren und/oder Gießverfahren mit dem Grundkörper (10) verbunden wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (14) vor dem Anordnen in der weiteren Formhälfte mittels eines Thermoformverfahrens umgeformt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Aussparung (18) zusätzlich eine transparente KunststoffSchicht an die Deckschicht (14) angeformt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff (12) ein Polymethylmethacrylat und/oder ein Polycarbonat und/oder ein Cyclo-Olefin-Copolymer und/oder ein Flüssigkristall-Polymer verwendet wird.
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