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Patent Searching and Data


Title:
BODY PART, VEHICLE, SEMI-FINISHED PRODUCT AND METHOD FOR PRODUCING A BODY PART
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/199978
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a body part (10) for a vehicle (100), comprising a main body (11) made of fibre-reinforced plastic having basic fibres and a transmission body (12) made of fibre-reinforced plastic having transmission fibres, said transmission fibres having a higher radio signal transmissibility than the basic fibres to allow radio signal communication through the transmission body (12). The invention also relates to a semi-finished product for production of a body part (10) according to the invention, to a vehicle (100) having a body part (10) according to the invention, and to a method for producing a body part (10) according to the invention.

Inventors:
BECHTOLD MICHAEL (DE)
BICHLMEIER JOSEF (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/054740
Publication Date:
September 29, 2022
Filing Date:
February 25, 2022
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
B29C70/08; B29C70/46; B29C70/88; B62D25/06; B62D29/04; B29L31/30
Foreign References:
FR3044999A12017-06-16
US20170185108A12017-06-29
JP6167537B22017-07-26
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Claims:
Patentansprüche

1. Karosseriebauteil (10) für ein Fahrzeug (100), aufweisend einen Grundkörper (11) aus faserverstärktem Kunststoff mit Grundfasern (4) und einen Durchlass körper (12) aus faserverstärktem Kunststoff mit Durchlassfasern (5), wobei die Durchlassfasern (5) zum Ermöglichen einer Funksignalkommunikation durch den Durchlasskörper (12) hindurch eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Grundfasern (4) aufweisen.

2. Karosseriebauteil (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (11) aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff besteht und/oder dass die Grundfasern (4) Kohlenstofffasern sind.

3. Karosseriebauteil (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlasskörper (12) aus glasfaserverstärktem Kunststoff, aus ara midfaserverstärktem Kunststoff und/oder aus basaltfaserverstärktem Kunststoff besteht und/oder dass die Durchlassfasern (5) Glasfasern, Aramidfasern und/o der Basaltfasern sind.

4. Karosseriebauteil (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (11) und der Durchlasskörper (12) stoffschlüssig mitei nander in Verbindung stehen.

5. Karosseriebauteil (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Grundkörper (11) zumindest annähernd über die gesamte Karos seriebauteillänge oder zumindest annähernd über die gesamte Karosseriebau teilbreite des Karosseriebauteils (10) erstreckt und/oder dass sich der Durch lasskörper (12) zumindest annähernd über die gesamte Karosseriebauteillänge oder zumindest annähernd über die gesamte Karosseriebauteilbreite des Ka rosseriebauteils (10) erstreckt.

6. Karosseriebauteil (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Karosseriebauteildicke, eine Karosseriebauteillänge und eine Karosserie bauteilbreite, wobei sich der Durchlasskörper (12) über die gesamte Karosserie bauteildicke oder zumindest annähernd über die gesamte Karosseriebauteildi cke erstreckt.

7. Karosseriebauteil (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (11) ein Grundkörpervolumen aufweist und der Durch lasskörper (12) ein Durchlasskörpervolumen aufweist, wobei das Durchlasskör pervolumen in einem Bereich zwischen 10% und 80% des Grundkörpervolu mens liegt.

8. Karosseriebauteil (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosseriebauteil (10) ein Gesamtvolumen aufweist und der Durch lasskörper (12) ein Durchlasskörpervolumen aufweist, wobei das Durchlasskör pervolumen in einem Bereich zwischen 3% und 30% des Gesamtvolumens liegt.

9. Karosseriebauteil (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Karosseriebauteil (10) ein Fahrzeugdach (20) ist oder zum Herstellen eines Fahrzeugdachs konfiguriert und ausgestaltet ist.

10. Halbzeug (1 ) zum Herstellen eines Karosseriebauteils (10) nach einem der vor anstehenden Ansprüche, aufweisend ein Grundkörper-Halbzeug (2) mit Grund fasern (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 Grundfasern (4) aufweisen.

11. Halbzeug (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundfasern (4) und die Durchlassfasern (5) form- und/oder kraft schlüssig miteinander verbunden sind.

12. Halbzeug (1 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (1) als Rollenware bereitgestellt ist.

13. Fahrzeug (100) mit einem Karosseriebauteil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

14. Fahrzeug (100) nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch, ein Fahrzeugdach (20), welches das Karosseriebauteil (10) aufweist.

15. Verfahren zum Herstellen eines Karosseriebauteils (10) nach einem der An sprüche 1 bis 9, aufweisend die Schritte:

Bereitstellen eines Halbzeugs (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, Imprägnieren des Halbzeugs (1), und

Verarbeiten des imprägnierten Halbzeugs (1) zum Karosseriebauteil (10).

Description:
Beschreibung

Karosseriebauteil, Fahrzeug, Halbzeug und Verfahren zum Herstellen eines Karosseriebauteils

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Karosseriebauteil aus faserverstärktem Kunst stoff 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.

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 Anforderun gen, zwischen welchen teilweise ein Kompromiss gefunden werden muss, gesellten sich über die vergangenen Jahre immer stärker auch signaltechnische Anforderun gen. Dazu zählt insbesondere eine gewisse Funksignaldurchlässigkeit des Karosse riebauteils, sodass beispielsweise der Signal- bzw. Funkempfang eines Mobiltelefons im Fahrzeug möglichst wenig beeinträchtigt wird. Um stets die gewünschte Signal kommunikation zwischen einem Fahrzeuginnenraum und der Umgebung des Fahr zeugs zu schaffen, wurden Karosseriebauteile wie Fahrzeugdächer mit Dachfugen entwickelt, durch deren reduzierte Materialstärke und alternative Materialbeschaffen heit im Vergleich zum Rest des Fahrzeugdaches eine verbesserte Signalkommunika tion 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.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, der voranstehend beschriebenen Proble matik zumindest teilweise Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es Aufgabe der vor liegenden Erfindung, ein verbessertes Karosseriebauteil zu schaffen, das bei mög lichst geringem Gewicht und hoher Stabilität eine ausreichend hohe Funksignal durchlässigkeit aufweist. Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch das Karosseriebauteil gemäß Anspruch 1 , das Halbzeug gemäß Anspruch 10, das Fahrzeug gemäß Anspruch 13 sowie das Verfahren gemäß Anspruch 15 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Dabei gelten Merk male, die im Zusammenhang mit dem Karosseriebauteil beschrieben sind, selbstver ständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Halbzeug, dem er findungsgemäßen Fahrzeug, dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umge kehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird und/oder werden kann.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Karosseriebauteil für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt. Das Karosseriebauteil weist einen Grundkör per aus faserverstärktem Kunststoff mit Grundfasern und einen Durchlasskörper aus faserverstärktem Kunststoff mit Durchlassfasern auf, wobei die Durchlassfasern zum Ermöglichen einer Funksignalkommunikation durch den Durchlasskörper hindurch eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Grundfasern aufweisen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass sich konventionelle Fa serverbundwerkstoffe, die zur Fertigung von Karosseriebauteilen verwendet werden, mit Bezug auf Funksignale teilweise deutlich in ihrer Funksignaldurchlässigkeit unter scheiden. Insbesondere wurde herausgefunden, dass im Stand der Technik be kannte 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 Fahr zeugdach in einem Fahrzeug verbaut, würde sich dies stark negativ auf den Signal empfang auswirken. Weitere Versuche haben ergeben, dass bereits kleinere Bauteil abschnitte mit alternativen Faserverbundwerkstoffen, welche eine höhere Funksig naldurchlässigkeit aufweisen, ausreichen, um für das gesamte Karosseriebauteil die gewünschte Funksignaldurchlässigkeit zu erreichen. Damit kann vorliegend ein ge wichtsoptimiertes und trotzdem stabiles Karosseriebauteil aus Faserverbundkunst stoff bereitgestellt werden, das darüber hinaus eine hohe Funksignaldurchlässigkeit mit Bezug auf eine möglichst breite Bandbreite an Funksignalen zulässt. Durch die Verwendung von Faserverbundwerkstoffen kann das Karosseriebauteil mit einer glat ten, kontinuierlichen, ebenen und/oder fugenfreien Oberflächengeometrie ausgestal tet sein. Damit wird eine stromlinienförmige Ausgestaltung des Karosseriebauteils sowie eines Fahrzeugs mit einem solchen Karosseriebauteil begünstigt. Der Grund körper und der Durchlasskörper sind vorzugsweise mechanisch miteinander verbun den. Insbesondere können die Grundfasern und die Durchlassfasern wenigstens teil weise miteinander verwebt sein. Ein Faserverbund zwischen dem Grundkörper und dem Durchlasskörper schafft einen besonders stabilen und fluiddichten Werkstoffver bund. Dichtigkeits-, Verbindungs- und/oder Stabilitätsprobleme, wie sie bei konventi onellen Einsätzen in Metallbauteilen und einfachen Kunststoffbauteilen bekannt sind, können damit verhindert werden.

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 ge wichtstechnisch vorzugsweise den Hauptbestandteil des Karosseriebauteils. Insbe sondere bilden Grundkörper und Durchlasskörper volumen- und/oder gewichtstech nisch mehr als 80% oder mehr als 90% des Karosseriebauteils. Der Grundkörper kann als tragender Grundkörper und/oder als tragender Bestandteil des Karosserie bauteils verstanden werden. So kann der Grundkörper Befestigungsabschnitte zum Befestigen des Karosseriebauteils im und/oder am Fahrzeug aufweisen. Das Karos seriebauteil ist vorzugsweise plattenförmig, insbesondere gekrümmt plattenförmig, beispielsweise in Form eines sogenannten Sheet Molding Compounds und/oder un ter Verwendung eines entsprechenden Verfahrens, ausgestaltet. Das Karosseriebau teil weist mithin, im Vergleich zu einer Karosseriebauteillänge und zu einer Karosse riebauteilbreite, 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. Unter der Funksignaldurchlässigkeit ist insbesondere ein Durchlässigkeitsgrad und/o der 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 Ermögli chen 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 kontinuierli che Karosseriebauteildicke auf. Unter faserverstärktem Kunststoff kann vorliegend insbesondere ein Faser-Kunststoff-Verbund und/oder Faserverbundkunststoff ver standen werden, der eine Kunststoffmatrix sowie Verstärkungsfasern, vorliegend in Form der Durchlassfasern und der Grundfasern, aufweist. Die Kunststoffmatrix umgibt die Verstärkungsfasern, die durch adhäsive Wechselwirkungen an die Kunst stoffmatrix gebunden sind. Der faserverstärkte Kunststoff des Grundkörpers weist vorzugsweise eine höhere Stabilität und/oder Festigkeit als der faserverstärkte Kunststoff des Durchlasskörpers auf. Zudem kann der faserverstärkte Kunststoff des Grundkörpers ein geringeres spezifisches Gewicht als der faserverstärkte Kunststoff des Durchlasskörpers aufweisen. Die Kunststoffmatrix kann als duroplastische Kunststoffmatrix, als thermoplastische Kunststoffmatrix, als elastomere Kunststoff matrix und/oder als ein entsprechendes Flarz vorliegen.

Weiterhin ist es möglich, dass das Karosseriebauteil einen Deckkörper aus deckfa serverstärktem Kunststoff mit Deckfasern aufweist, wobei der Deckkörper den Grundkörper und den Durchlasskörper bedeckt und eine Außenseite des Karosserie bauteils bildet, und wobei die Deckfasern zum Ermöglichen einer Funksignalkommu nikation durch den Deckkörper hindurch eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Grundfasern aufweisen. Durch den Deckkörper kann die Stabilität des Karosse riebauteils bei gleichzeitiger Funksignaldurchlässigkeit verbessert werden. Während der Durchlasskörper beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff bzw. als GFK-Durchlasskörper ausgestaltet ist, kann der Deckkörper ebenfalls aus glasfaser verstärktem Kunststoff oder vorzugsweise aus basaltfaserverstärktem Kunststoff bzw. als BFK-Deckkörper ausgestaltet sein. Basaltfasern führen zu einer noch hö here Stabilität als Glasfasern und weisen in der üblichen Dicke eines erfindungsgemäßen Deckkörpers in einem Bereich von beispielsweise weniger als 1 mm, insbesondere in einem Bereich zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, trotzdem noch die gewünschte Funksignaldurchlässigkeit auf. Der Grundkörper, der Durchlasskör per und der Deckkörper bilden zusammen die Hauptbestandteile und vorzugsweise die ausschließlichen Bestandteile des vorgeschlagenen Karosseriebauteils.

Gemäß einerweiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass der Grundkörper bei einem Karosseriebauteil aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff besteht und/oder dass die Grundfasern Kohlenstofffasern sind. Damit kann das Karosseriebauteil mit einer besonders hohen Stabilität und gleichzeitig ei nem relativ geringen Gewicht realisiert werden. Der Grundkörper besteht vorzugs weise vollständig aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff. Unter dem Grundkör per aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff kann ein CFK-Grundkörper verstan den werden.

Ferner ist es möglich, dass bei einem Karosseriebauteil gemäß der vorliegenden Er findung der Durchlasskörper aus glasfaserverstärktem Kunststoff, aus aramidfaser verstärktem 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 Durchlass körper besteht vorzugsweise vollständig aus dem durchlassfaserverstärkten Kunst stoff. Unter dem Durchlasskörper kann demnach ein GFK-Durchlasskörper, ein BFK- Durchlasskörper oder ein AFK-Durchlasskörper verstanden werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Karosseriebauteils stehen der Grundkörper und der Durchlasskörper stoffschlüssig miteinander in Ver bindung. 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. 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 Karosseriebau teils erstreckt und/oder dass sich der Durchlasskörper zumindest annähernd über die gesamte Karosseriebauteillänge oder zumindest annähernd über die gesamte Karos seriebauteilbreite des Karosseriebauteils erstreckt. Damit können nicht nur die ge wünschten Funktionen hinsichtlich Funksignaldurchlässigkeit sowie Stabilität effektiv realisiert, sondern auch die Fertigung des Karosseriebauteils effizient gestaltet wer den. Insbesondere kann in diesem Fall beispielsweise Band- und/oder Rollenware bereitgestellt werden, aus welcher das Karosseriebauteil schnell und einfach herge stellt, beispielsweise zugeschnitten, werden kann. Darunter, dass sich der Grundkör per 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 Karosserie bauteillänge oder der gesamten Karosseriebauteilbreite erstrecken. Ferner ist es möglich, dass der Grundkörper rahmenförmig um den Durchlasskörper herum aus gestaltet ist. Durch einen umlaufenden CFK-Rahmen kann ein besonders stabiles Karosseriebauteil zur Verfügung gestellt werden. Darüber hinaus ist es möglich, dass der Durchlasskörper mehrere Durchlassbereiche aufweist, die beabstandet vonei nander ausgestaltet sind, und der Grundkörper rahmenförmig um die Durchlassberei che herum ausgestaltet ist, wobei auf jeden Durchlassbereich die zum Durchlasskör per beschriebenen Merkmale und Funktionen auf analoge Weise zutreffen. Der Grundkörper kann in diesem Fall eine Art Gitterstruktur aufweisen, die effektiv zur Stabilität des Karosseriebauteils beiträgt.

Ein erfindungsgemäßes Karosseriebauteil kann ferner eine Karosseriebauteildicke, eine Karosseriebauteillänge und eine Karosseriebauteilbreite aufweisen, wobei sich der Durchlasskörper über die gesamte Karosseriebauteildicke oder zumindest annä hernd über die gesamte Karosseriebauteildicke erstreckt. Damit kann die ge wünschte Funksignalkommunikation gewährleistet bzw. die gewünschte Funksignal durchlässigkeit erreicht werden. Darunter, dass sich der Durchlasskörper zumindest annähernd über die gesamte Karosseriebauteildicke erstreckt kann verstanden wer den, dass sich der Durchlasskörper über wenigstens 80%, insbesondere über we nigstens 90% der gesamte Karosseriebauteildicke erstreckt. Hier ist das Karosserie bauteil als eigenständiges Bauteil zu betrachten. Für den Fall, dass das Karosserie bauteil beispielsweise in Form eines Fahrzeugdaches bereitgestellt ist, ist mit Bezug auf die Karosseriebauteildicke eine später im Fahrzeugbau ergänzte Dachinnenver- kleidung nicht zu berücksichtigen.

Gemäß einerweiteren 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 Grundkör pervolumens liegt. Insbesondere bei Karosseriebauteilen, die überwiegend oder zu mehr als beispielsweise 80% oder 90% aus dem Grundkörper und dem Durchlass körper bestehen, können mit einem solchen Verhältnis zwischen Grundkörper und Durchlasskörper die gewünschte Stabilität durch den Grundkörper sowie die ge wünschte Funksignaldurchlässigkeit durch den Durchlasskörper erreicht werden. Weiterhin hat es sich im Rahmen von Versuchen an einem erfindungsgemäßen Ka rosseriebauteil als vorteilhaft hinsichtlich dem gewünschten Kompromiss aus Stabili tät 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%, ins besondere in einem Bereich zwischen 5% und 15%, des Gesamtvolumens liegt.

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 gewünsch ten Eigenschaften, insbesondere mit einer Kombination aus hoher Stabilität, gerin gem Gewicht und trotzdem einer ausreichend hohen Funksignaldurchlässigkeit, ge schaffen werden. Wie vorstehend bereits erwähnt, ist das Fahrzeugdach in diesem Fall ohne eine etwaige zusätzliche Dach-Innenverkleidung zu betrachten. 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 Grundfasern und ein Durchlasskörper-Halbzeug mit Durchlassfasern auf, wobei die Durchlassfasern zum Ermöglichen einer Funksignalkommunikation durch die Durchlassfasern hindurch eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Grundfasern aufweisen. 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, Auto klavfertigung oder Rapid Transfer Molding aus dem Halbzeug hergestellt werden. Unter dem Halbzeug ist insbesondere ein textiles Halbzeug, bevorzugt ein aus schließlich textiles Halbzeug, zu verstehen. Die Grundfasern und die Durchlassfa sern eines erfindungsgemäßen Halbzeugs stehen vorzugsweise form- und/oder kraftschlüssig miteinander in Verbindung. Insbesondere sind die Grundfasern und die Durchlassfasern wenigstens teilweise miteinander verwebt und/oder miteinander ver flochten. Ein solches Halbzeug kann als Rollenware und damit für eine besonders einfache, schnelle und entsprechend kostengünstige Weiterverarbeitung bereitge stellt werden.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem wie vorstehend beschriebenen Karosseriebauteil. Damit bringt auch das erfindungsge mäße Fahrzeug die vorstehend beschriebenen Vorteile mit sich. Das Fahrzeug ist insbesondere ein Personenfahrzeug wie ein PKW, ein LKW, ein Personenluftfahr zeug, ein Personenschienenfahrzeug, ein Personenwasserfahrzeug oder ein Perso nenroboter, also ein entsprechendes Fahrzeug oder Gefährt zum Befördern von Per sonen. Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug weist vorzugsweise ein Fahrzeugdach auf, welches das Karosseriebauteil aufweist oder in Form des Karosseriebauteils bereit gestellt ist.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird darüber hinaus ein Verfahren zum Her stellen 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.

Unter dem Imprägnieren kann das Hinzugeben eines Verbindungsmittels zum Halb zeug zum stoffschlüssigen Verbinden des Grundkörpers bzw. des Grundkörper-Halb- zeugs 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 vordefi nierten Temperatur und/oder einem vordefinierten Temperaturverlauf ausgesetzt werden. Ferner kann das imprägnierte Halbzeug während des Verarbeitens geformt bzw. umgeformt werden.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgen den Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Be schreibung oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließ lich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Es zeigen jeweils schematisch:

Figur 1 ein Karosseriebauteil gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung,

Figur 2 ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Karosseriebauteil,

Figur 3 ein Halbzeug zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Karosseriebau teils,

Figur 4 ein erfindungsgemäßes Halbzeug als Rollenware gemäß einer ersten Ausführungsform, Figur 5 einen Flalbzeugzuschnitt aus der in Fig. 4 gezeigten Rollenware gemäß einer ersten Ausführungsform,

Figur 6 einen Flalbzeugzuschnitt aus der in Fig. 4 gezeigten Rollenware gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Figur 7 ein erfindungsgemäßes Flalbzeug als Rollenware gemäß einer zweiten Ausführungsform,

Figur 8 einen Flalbzeugzuschnitt aus der in Fig. 7 gezeigten Rollenware gemäß einer ersten Ausführungsform,

Figuren 9 bis 12 ein Verfahren zum Fierstellen eines erfindungsgemäßen Karos seriebauteils, und

Figur 13 ein Fahrzeug mit einem weiteren, erfindungsgemäßen Karosseriebauteil.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt ein Karosseriebauteil 10 für ein Fahrzeug 100. Das Karosseriebauteil 10 weist einen Grundkörper 11 aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff mit Grundfa sern 4 in Form von Kohlenstofffasern auf. Der Grundkörper 11 kann demnach als CFK-Grundkörper 11 verstanden werden. Das Karosseriebauteil 10 weist ferner ei nen 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 Grundfasern 4 bzw. die Kohlenstofffa sern aufweisen. Das in Fig. 1 gezeigte Karosseriebauteil 10 weist ein Verbindungs mittel 13 auf, durch welches der Grundkörper 11 und der Durchlasskörper 12 stoff schlüssig miteinander in Verbindung stehen. Das Verbindungsmittel 13 ist in Form ei ner Kunststoffmatrix bzw. eines entsprechendes Flarzes ausgestaltet. Wie ferner in Fig. 1 zu erkennen ist, erstreckt sich der Durchlasskörper 12 über die gesamte Ka rosseriebauteildicke 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.

Fig. 2 zeigt ein Fahrzeug 100 mit einem Karosseriebauteil 10 gemäß Fig. 1. Genauer gesagt weist das Fahrzeugdach 20 des Fahrzeugs 100 das in Fig. 1 gezeigte Karos seriebauteil 10 auf. Bei diesem Karosseriebauteil 10 erstrecken sich der Grundkörper 11 und der Durchlasskörper 12 jeweils über die gesamte Karosseriebauteillänge.

Das Durchlasskörpervolumen beträgt in diesem Fall ca. 30% des Grundkörpervolu mens. Außerdem beträgt das Durchlasskörpervolumen ca. 20% des Gesamtvolu mens des Karosseriebauteils.

In Fig. 3 ist ein Flalbzeug 1 zum Fierstellen eines wie vorstehend beschriebenen Ka rosseriebauteils 10 dargestellt. Das Flalbzeug 1 weist ein Grundkörper-Flalbzeug 2 mit Grundfasern 4 in Form von Kohlenstoffasern und ein Durchlasskörper-Flalbzeug 3 mit Durchlassfasern 5 in Form von Glasfasern auf. Die Grundfasern 4 und die Durchlassfasern 5 sind jeweils verwebt bereitgestellt. Außerdem sind Grundfasern 4 teilweise mit Durchlassfasern 5 verwebt. Das heißt, die Grundfasern 4 und die Durchlassfasern 5 sind form- und kraftschlüssig miteinander verbunden. Die Glasfa sern weisen eine höhere Funksignaldurchlässigkeit als die Kohlenstofffasern auf.

Fig. 4 zeigt Rollenware eines in Fig. 3 dargestellten Flalbzeugs 1 , von welcher Flalb zeug 1 gemäß der Schnittlinie A und der Schnittlinie B abgeschnitten werden kann. Fig. 5 zeigt ein Flalbzeug 1 , das gemäß Schnittlinie A aus Fig. 4 abgetrennt wurde.

Bei diesem Flalbzeug 1 erstrecken sich das Grundkörper-Flalbzeug 2 und das Durch lasskörper-Flalbzeug 3 jeweils über die gesamte Flalbzeuglänge. Ferner erstreckt sich eine Bahn des Durchlasskörper-Flalbzeugs 3 zwischen zwei Bahnen des Grund- körper-Flalbzeugs 2. Fig. 6 zeigt ein Flalbzeug 1 , das gemäß Schnittlinie B aus Fig. 4 abgetrennt wurde. Bei diesem Flalbzeug 1 erstrecken sich das Grundkörper-Flalb zeug 2 und das Durchlasskörper-Flalbzeug 3 jeweils über die gesamte Flalbzeug- breite. Auch hier erstreckt sich eine Bahn des Durchlasskörper-Flalbzeug 3 zwischen zwei Bahnen des Grundkörper-Flalbzeugs 2. Die Flalbzeugbahnen erstrecken sich jeweils über die gesamte oder annähernd über die gesamte Halbzeugdicke des Halb zeugs 1 .

Fig. 7 zeigt Rollenware eines Halbzeugs 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform, von welchem Halbzeug 1 gemäß Schnittlinie C abgeschnitten werden kann. Fig. 8 zeigt ein Halbzeug 1 , das gemäß Schnittlinie C aus Fig. 7 abgetrennt wurde. Bei die sem Halbzeug 1 erstrecken sich das Grundkörper-Halbzeug 2 und das Durchlasskör per-Halbzeug 3 jeweils über die gesamte Halbzeugbreite. Ferner erstreckt sich eine Bahn des Grundkörper-Halbzeugs 2 zwischen zwei Bahnen des Durchlasskörper- Halbzeugs 3. Die Halbzeugbahnen erstrecken sich jeweils über die gesamte oder an nähernd über die gesamte Halbzeugdicke des Halbzeugs 1 .

Mit Bezug auf die Figuren 9 bis 12 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 Grundfasern 4 und die Durchlassfa sern 5 in einem initialen Herstellungsprozess miteinander verwebt bzw. verflochten werden, wurde verzichtet. Dies kann beispielsweise in einem Faserdirektablagepro zess durchgeführt werden, bei welchem Tapes aus gespreiztem Roving abgelegt werden. Wie in Fig. 9 gezeigt, wird das textile Halbzeug zunächst auf die gewünschte Länge zugeschnitten. Anschließend werden mehrere Halbzeugschichten, wie in Fig. 10 gezeigt, aufeinander gelegt und mit einer Kunststoffmatrix imprägniert. Nach einer Ruhephase wird das imprägnierte Bauteil, wie in Fig. 11 gezeigt, in ein Presswerk zeug 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 Presswerk zeug 30, wie in Fig. 12 gezeigt, geöffnet und das fertige Karosseriebauteil kann ent nommen werden.

Fig. 13 zeigt ein Fahrzeug 100 mit einem Karosseriebauteil 10 für das Fahrzeug dach, wobei sich der Grundkörper 11 rahmenförmig um den Durchlasskörper 12 herum erstreckt bzw. der Durchlasskörper 12 fensterförmig bzw. in Form eines Sig nal-Durchlassfensters im Grundkörper 11 ausgestaltet ist. Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestal tungsgrundsätze zu. D.h., die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden.

Bezugszeichenliste

1 Halbzeug

2 Grundkörper-Halbzeug

3 Durchlasskörper-Halbzeug

4 Grundfasern

5 Durchlassfasern

10 Karosseriebauteil

11 Grundkörper

12 Durchlasskörper

13 Verbindungsmittel

20 Fahrzeugdach

30 Presswerkzeug

100 Fahrzeug

A Schnittlinie

B Schnittlinie

C Schnittlinie