Fahrzeuginnenausstattungsbereich

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines

Fahrzeugstrukturelementes aus Kunststoff.

Im Fahrzeugbau gibt es fortlaufend Bestrebungen, das Gewicht der Fahrzeuge zu reduzieren. Dabei sollen insbesondere Metallstrukturteile durch faserverstärkte

Fahrzeugstrukturelemente aus Kunststoff ersetzt werden. Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Fahrzeugstrukturelementen aus Kunststoff bzw. derartige

Kunststoffstrukturelemente sind beispielsweise aus der DE 195 48 854 C2, der EP 0 782 909 B1 sowie der EP 0 782 909 B1 bekannt. Die dort beschriebenen faserverstärkten

Fahrzeugstrukturelemente aus Kunststoff sind jedoch vergleichsweise aufwändig

herzustellen.

Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein faserverstärktes

Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff zur Verfügung zu stellen, mit dem ein metallisches Strukturelement ersetzt werden kann und das einfach und kostengünstig herzustellen ist.

Gelöst wird die Aufgabe mit einem Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff, das mindestens einen kohlefaserverstärkten Bereich und mindestens einen glasfaserverstärkten Bereich aufweist.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verstärktes Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff. Insbesondere handelt es sich dabei um ein Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff, das im Fahrzeuginnenausstattungsbereich vorgesehen ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fahrzeugstrukturelement um ein Bauteil, das ein bisher aus Metall gefertigtes Bauteil ersetzt. Ein Fahrzeugstrukturelement im Sinne der Erfindung ist jedes Bauteil, das nicht nur eine dekorative, sondern auch eine tragende Funktion im Fahrzeug hat. Beispielsweise handelt es sich bei dem erfindungsgemäß verstärkten Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff um ein Strukturbauteil der Rückenlehne oder des Sitzteils eines Vorder- und/oder Rücksitzes und/oder um ein Strukturbauteil des Armaturenbretts und/oder um ein Strukturbauteil der Fahrzeugtür und/oder um ein Strukturbauteil der Fahrzeugtürverkleidung und/oder um einen Querträger und/oder um ein Karosserieteil. Insbesondere ist das erfindungsgemäße

Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff ein Teil des Rahmens eines Fahrzeugsitzes. Des Weiteren kann es sich bei dem verstärkten Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff um

BESTÄTIGUNGSKOPIE einen Sitzunterbau handeln. Aber auch jedes andere Strukturelement eines Fahrzeuges kann als das erfindungsgemäße Fahrzeugstrukturelement vorgesehen sein.

Erfindungsgemäß ist das Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff verstärkt, wobei es mindestens einen Bereich, der kohlefaserverstärkt ist, und mindestens einen Bereich, der glasfaserverstärkt ist, aufweist. Die Kohlefasern sowie die Glasfasern können eine beliebige Länge bzw. eine beliebige Dicke aufweisen. Die Kohlefasern sowie die Glasfasern können gerichtet oder ungerichtet sein. Die Kohlefasern und/oder die Glasfasern können als Gewebe, Matte, Gelege, Gewirk bzw. Gestrick und/oder einer Kombination aus diesen Strukturen vorliegen. Dieses Halbzeug ist vorzugsweise, beispielsweise durch thermische Verformung, in eine dreidimensionale Struktur (3D-Struktur) geformt. Vorzugsweise ist der kohlefaserverstärkte Bereich in einem Bereich des Fahrzeugstrukturelementes angeordnet, der mechanisch höher belastet ist als der Bereich des Fahrzeugstrukturelements aus Kunststoff, in dem die Glasfasern angeordnet werden. Der kohlefaserverstärkte Bereich und der glasfaserverstärkte Bereich stoßen vorzugsweise unmittelbar aneinander an oder sind sogar zumindest teilweise überlappend vorgesehen. Vorzugsweise werden lediglich die hochbelasteten Bereiche mit Kohlefasern verstärkt. Der gesamte andere Bereich des erfindungsgemäßen Fahrzeugstrukturelements aus Kunststoff wird vorzugsweise mit Glasfasern verstärkt, so dass das Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff vorzugsweise insgesamt verstärkt vorgesehen ist.

Es ist jedoch auch möglich, Segmente des Fahrzeugstrukturelementes vorzusehen, die glasfaserverstärkt und kohlefaserverstärkt sind.

Die Materialien werden unter Berücksichtigung der gewünschten Festigkeit

anforderungsgerecht in dem entsprechenden Strukturelement platziert. Durch diese

Segmentierung wird es möglich, das Bauteilgewicht deutlich zu reduzieren, ohne Einbußen bezüglich der mechanischen Stabilität hinnehmen zu müssen. Des Weiteren wird es durch die Aufteilung in unterschiedliche Bereiche möglich, ein kostenoptimiertes Bauteil zur Verfügung zu stellen, welches deutlich günstiger ist als ein beispielsweise vollständig aus kohlefaserverstärktem Kunststoff gefertigtes Bauteil.

Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff eine dreidimensionale Struktur auf. Weiterhin bevorzugt weist das Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff ein Profil und/oder eine Ein- oder eine Auswölbung auf, insbesondere um dessen Stabilität weiter zu erhöhen. In dem erfindungsgemäßen Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff kann ein Mittel, beispielsweise eine Ausnehmung, zur Befestigung von einem Bauteil an dem Fahrzeugstrukturelement vorgesehen sein.

Das erfindungsgemäße Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff lässt sich beispielsweise mit dem sogenannten D-L-F-T(direct long reinforced thermoplastic)-Pressverfahren herstellen. Bei diesem Verfahren wird ein, vorzugsweise erwärmtes, bestimmtes Volumen aus verschiedenen Komponenten, beispielsweise mit einem Roboter, in ein Werkzeug eingelegt. Dabei wird die gewünschte Verstärkung in den jeweiligen Bereich berücksichtigt. Danach wird die Masse, beispielsweise mit einer Presse, in die gewünschte Form gebracht. Als Kunststoff, der durch die Kohlefasern und/oder die Glasfasern verstärkt wird, eignet sich insbesondere Polypropylen (PP) oder PP-Copolymer.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren 1 und 2 erläutert. Diese Erläuterungen schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für alle Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen.

Figur 1 zeigt die Vorderseite eines erfindungsgemäßen Fahrzeugstrukturelementes aus Kunststoff.

Figur 2 zeigt die Rückseite eines erfindungsgemäßen Fahrzeugstrukturelementes aus

Kunststoff.

Figur 1 zeigt die Vorderseite eines erfindungsgemäß verstärkten Fahrzeugstrukturelementes aus Kunststoff, hier einer Sitzkissenschale. Auf dieser Vorderseite der Schale wird das Sitzkissen angeordnet, auf dem der Insasse sitzt. Bei der Sitzschale handelt es sich um ein erfindungsgemäß verstärktes Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff, das zwei Bereiche 2, 3 aufweist, die jeweils mit einem unterschiedlichen Material verstärkt sind. Bei dem Bereich 2 handelt es sich um einen kohlefaserverstärkten Bereich, während der Bereich 3 mit

Glasfasern verstärkt ist. Der Bereich 2, hier die Schenkelauflage der Sitzkissenschale, muss besonders verstärkt sein, weil, beispielsweise bei einem Unfall, dort erhöhte Lasten auftreten und dieser Bereich besonders steif ausgeführt sein muss, um beispielsweise„Submarining" zu verhindern.

Figur 2 zeigt die Rückseite des Strukturelementes gemäß Figur 1. Wiederum sind die beiden unterschiedlich verstärkten Bereiche 2, 3 zu sehen, so dass auf die Ausführungen gemäß Figur 1 Bezug genommen werden kann. Bezugszeichenliste

Fahrzeugstrukturelement aus Kunststoff kohlefaserverstärkter Bereich glasfaserverstärkter Bereich