DE102016213405A1

DE102016213405A1 - Flap for a motor vehicle and method for producing a flap, motor vehicle

Info

Publication number: DE102016213405A1
Application number: DE102016213405.1A
Authority: DE
Inventors: Manuel Schwarz
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2018-01-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klappe (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend i) eine Scheibe (3) und ii) mindestens ein Kunststoff enthaltendes Rahmenelement (2), das mit der Scheibe (3) verbunden ist, wobei das Rahmenelement (2) mindestens eine Versteifungsstruktur (4, 8) aufweist, die in Form eines kunststoffverstärkten Fasergeflechts ausgebildet ist.The invention relates to a flap (1) for a motor vehicle comprising i) a disc (3) and ii) at least one plastic frame member (2) connected to the disc (3), the frame member (2) comprising at least one stiffening structure (4, 8), which is formed in the form of a plastic-reinforced fiber braid.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine kunststoffbasierte Klappe sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Klappe als auch ein Kraftfahrzeug, das die kunststoffbasierte Klappe umfasst. The present invention relates to a plastic-based flap and to a method for producing such a flap as well as a motor vehicle comprising the plastic-based flap.

Im Zuge der Anforderungen an leichtbauende Kraftfahrzeuge werden einzelne Struktur- und Funktionselemente der Kraftfahrzeuge aus Kunststoff gefertigt. DE 102010042939 A1 beschreibt eine Fahrzeugklappe, mit einem durchgehenden Träger aus einem thermoplastischen Kunststoff, die mindestens einen transparenten Bereich, der insbesondere auch als Sichtfenster dienen kann, aufweist, der integraler Bestandteil des Trägers ist. Nachteilig an solchen kunststoffbasierten Klappen, und darunter auch Heckklappen ist, dass die eingesetzten Träger große Profilquerschnitte erfordern, um eine ausreichende Steifigkeit und Strakbündigkeit zu erzielen. Durch die großen Profilquerschnitte ergeben sich kleiner ausgebildete Duchsichtsflächen. In the course of the requirements for lightweight motor vehicles individual structural and functional elements of motor vehicles are made of plastic. DE 102010042939 A1 describes a vehicle door, with a continuous carrier made of a thermoplastic material, which has at least one transparent region, which can serve in particular as a viewing window, which is an integral part of the carrier. A disadvantage of such plastic-based flaps, and including tailgates is that the carriers used require large profile cross sections in order to achieve sufficient rigidity and Strakbündigkeit. The large profile cross-sections result in smaller trained viewing surfaces.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Klappe für ein Kraftfahrzeug anzugeben, die sich durch gute mechanische Eigenschaften, insbesondere eine hohe Steifigkeit und darüber hinaus durch eine gute Strakbündigkeit auszeichnet, strukturell einfach und leichtbauend ausgebildet ist und große Duchsichtsflächen ermöglicht. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kraftfahrzeug anzugeben, das sich durch gute mechanische Stabilität, ein ansprechendes Erscheinungsbild und eine leichtbauende Bauweise auszeichnet. Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Klappe anzugeben, das in wenigen Verfahrensschritten eine Klappe mit guten mechanischen Eigenschaften und geringem Gewicht erzeugt. Based on this prior art, it is an object of the present invention to provide a flap for a motor vehicle, which is characterized by good mechanical properties, in particular a high rigidity and beyond by a good Strakbündigkeit, structurally simple and lightweight construction and allows large Duchsichtsflächen. It is another object of the present invention to provide a motor vehicle, which is characterized by good mechanical stability, an attractive appearance and a lightweight construction. Moreover, it is an object of the present invention to provide a method for producing a flap, which generates a flap with good mechanical properties and low weight in a few steps.

Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Klappe für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Klappe ist insbesondere als Heckklappe ausgebildet aber nicht darauf beschränkt. Die Klappe umfasst eine Scheibe und mindestens ein Kunststoff enthaltendes Rahmenelement, das mit der Scheibe verbunden ist. Das Rahmenelement dient der Verankerung an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs und kann die Scheibe an einer oder mehreren Umfangsseiten der Scheibe umgeben. Alternativ dazu kann das Rahmenelement die Scheibe abschnittsweise oder auch vollumfänglich umgeben. Mindestens ist aber ein Rahmenelement vorgesehen, also ein Strukturelement, das mit der Scheibe verbunden ist. Das Rahmenelement trägt zum äußeren Erscheinungsbild, also der Form und Struktur der erfindungsgemäßen Klappe maßgeblich bei. The object is achieved by the flap according to the invention for a motor vehicle according to claim 1. The flap is designed in particular as a tailgate but not limited thereto. The flap comprises a disc and at least one plastic-containing frame member connected to the disc. The frame member is for anchoring to a body of the motor vehicle and may surround the disc on one or more peripheral sides of the disc. Alternatively, the frame member may surround the disc sections or fully. But at least a frame element is provided, that is, a structural element which is connected to the disc. The frame element contributes significantly to the external appearance, ie the shape and structure of the flap according to the invention.

Das Rahmenelement umfasst einen Kunststoff. Dies bedeutet, dass das Rahmenelement ein kunststoffhaltiges Strukturelement ist, beispielsweise ein Kunststoff-Spritzgussbauteil. Hierdurch lassen sich die Anforderungen an eine leichtbauende, mechanisch stabile Klappe mit hoher Funktionalität sehr gut verwirklichen. The frame element comprises a plastic. This means that the frame element is a plastic-containing structural element, for example a plastic injection-molded component. As a result, the requirements for a lightweight, mechanically stable flap with high functionality can be realized very well.

Um auch die Anforderungen an eine gute mechanische Belastbarkeit, also insbesondere eine hohe Steifigkeit, zu erfüllen, weist das Rahmenelement mindestens eine Versteifungsstruktur auf, die in Form eines kunststoffverstärkten Fasergeflechts ausgebildet ist. Es ist bekannt Kunststoffe mittels Faserhalbzeugen zu verstärken, um eine bessere mechanische Stabilität zu erzielen. Für die erfindungsgemäße Klappe wird mindestens ein Fasergeflecht eingesetzt. Es hat sich herausgestellt, dass Fasergeflechte die höchsten mechanischen Belastungen aushalten und sowohl Druck- als auch Zugbeanspruchungen über weite Bereiche standhalten. Ein erfindungsgemäß verwendetes Fasergeflecht wird durch Umflechten eines Flechtkerns hergestellt, wobei die Auswahl, Lagigkeit und Anordnung der Fasern im Geflecht, also auch die Winkelbildung der zu flechtenden Fasern, beliebig im Sinne einzuleitender Lastpfade ausgewählt werden kann. Das Fasergeflecht wird anschließend mit Kunststoff getränkt und ausgehärtet. Der Kunststoff unterstützt die Steifigkeit der Versteifungsstruktur. Der Flechtkern kann nach Fertigstellung der Versteifungsstruktur aus der Versteifungsstruktur entfernt werden oder aber auch darin belassen bleiben. In order to meet the requirements of a good mechanical strength, so in particular a high rigidity, the frame member has at least one stiffening structure which is formed in the form of a plastic-reinforced fiber braid. It is known to reinforce plastics by means of semi-finished fiber to achieve better mechanical stability. At least one fiber braid is used for the flap according to the invention. It has been found that fiber braids can withstand the highest mechanical loads and withstand both compressive and tensile stresses over wide ranges. A fiber braid used according to the invention is produced by braiding a braided core, wherein the selection, position and arrangement of the fibers in the braid, so also the angle of the fibers to be braided, can be arbitrarily selected in the sense einzuleitender load paths. The fiber braid is then soaked with plastic and cured. The plastic supports the rigidity of the stiffening structure. The braid core can be removed after completion of the stiffening structure of the stiffening structure or remain in it.

Die Versteifungsstruktur ist zur Verbesserung der mechanischen Stabilität insbesondere mit dem Rahmenelement verbunden bzw. darin integriert. Eine solche Verbindung kann in Form einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung zwischen Rahmenelement und Versteifungsstruktur vorliegen. The stiffening structure is connected to improve the mechanical stability in particular with the frame member or integrated therein. Such a connection may be in the form of a positive and / or non-positive and / or material connection between the frame element and stiffening structure.

Durch die Struktur und Ausgestaltung der Elemente der erfindungsgemäßen Klappe ist diese leichtbauend, von hoher mechanischer Stabilität und guter Steifheit und kann mechanisch stabil in beliebiger Form und optischer Gestaltung ausgeführt werden. Durch die hohe mechanische Beanspruchbarkeit des Rahmenelements kann die Scheibe mit großer Durchsichtsfläche ausgebildet werden, was den Fahrkomfort und die Sicherheit des Kraftfahrzeugs verbessert. Due to the structure and design of the elements of the flap according to the invention this is lightweight, of high mechanical stability and good stiffness and can be performed mechanically stable in any shape and optical design. Due to the high mechanical strength of the frame member, the disc can be formed with a large see-through surface, which improves the ride comfort and safety of the motor vehicle.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung zum Inhalt. The dependent claims have advantageous developments and refinements of the invention to the content.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Versteifungsstruktur stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Rahmenelement verbunden. Mit anderen Worten liegt zwischen dem Rahmenelement und der Versteifungsstruktur vorzugsweise eine stoffschlüssige Verbindung, eine formschlüssige Verbindung oder eine Kombination aus einer stoffschlüssigen Verbindung und einer formschlüssigen Verbindung vor, die beispielsweise durch Einkleben der Versteifungsstruktur in oder an das Rahmenelement erhalten werden kann. Die Versteifungsstruktur und das Rahmenelement können insbesondere vorteilhaft durch An- oder Umspritzen mit Kunststoff stoffschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden sein. Dies kann z.B. während der eigentlichen Herstellung des Rahmenelements durch ein Spritzgussverfahren direkt im Spritzgusswerkzeug erfolgen. Durch eine stoffschlüssige Verbindung lassen sich höhere Steifigkeiten der Klappe erzielen. Liegt alternativ oder zusätzlich auch eine formschlüssige Verbindung vor, so können gute Steifigkeiten erzielt werden. According to an advantageous development, the stiffening structure is connected in a material-locking and / or form-fitting manner to the frame element. In other words, it is preferable between the frame member and the stiffening structure a cohesive connection, a positive connection or a combination of a cohesive connection and a positive connection before, which can be obtained for example by gluing the stiffening structure in or on the frame member. The stiffening structure and the frame element can in particular be advantageously connected to one another in a material-locking and / or form-fitting manner by injection-molding or encapsulation with plastic. This can be done for example during the actual production of the frame member by an injection molding process directly in the injection mold. By a cohesive connection higher stiffness of the flap can be achieved. If, alternatively or additionally, there is also a positive connection, good rigidity can be achieved.

Um auch die Scheibe vor Verformung, Deformation und Beschädigung besser zu schützen und somit eine Klappe von höherer mechanischer Belastbarkeit zu erhalten, umgibt das Rahmenelement die Scheibe vorteilhaft umlaufend. Das Rahmenelement muss dabei nicht einstückig ausgebildet sein, sondern kann beispielsweise aus Quer- und Längsträgern geformt sein. In order to better protect the disc from deformation, deformation and damage and thus to obtain a flap of higher mechanical strength, the frame member surrounds the disc advantageously revolving. The frame element need not be integrally formed, but may for example be formed from transverse and longitudinal members.

Um die Verformungsstabilität der Klappe zu verbessern ist das Rahmenelement vorteilhaft aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet. Geeignete Fasern sind aus dem Stand der Technik bekannt. Aufgrund der sehr guten Steifigkeit bei niedrigem Eigengewicht sind Kohlenstoffkurzasern besonders gut geeignet. Gute mechanische Stabilitäten können auch durch Verwendung von Glaslangfasern erzielt werden. In order to improve the deformation stability of the flap, the frame element is advantageously formed from a fiber-reinforced plastic. Suitable fibers are known in the art. Due to the very good stiffness at low dead weight, short carbon fibers are particularly well suited. Good mechanical stabilities can also be achieved by using glass fibers.

Weiter vorteilhaft ist die Versteifungsstruktur in Form eines Hohlprofils ausgebildet. Dies bietet funktionale Vorteile. Z.B. kann die Versteifungsstruktur somit nicht nur der Stabilität des Rahmenelements, sondern auch der Verwahrung von funktionalen Elementen, beispielsweise eines Kabelbaums, dienen. Das Hohlprofil wird insbesondere dadurch erhalten, dass der Flechtkern nach Herstellung der Versteifungsstruktur entfernt wird. Somit kann gleichzeitig zusätzliches noch Gewicht eingespart werden. Further advantageously, the stiffening structure is designed in the form of a hollow profile. This offers functional advantages. For example, Thus, the stiffening structure can serve not only the stability of the frame element but also the storage of functional elements, such as a wiring harness. The hollow profile is obtained, in particular, by removing the braided core after production of the stiffening structure. Thus, at the same time additional weight can be saved.

Zur Verbesserung der Durchsicht ist die Scheibe vorteilhaft als transparente Kunststoffscheibe ausgebildet, beispielsweise aus Polycarbonat, was zusätzlich zur Gewichtsreduktion der Klappe beiträgt. To improve the transparency, the disc is advantageously designed as a transparent plastic disc, for example made of polycarbonate, which additionally contributes to the weight reduction of the flap.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfasst die Klappe mindestens ein metallisches Element, insbesondere zur Befestigung eines Scharniers zur schwenkbaren Befestigung der Klappe. Das metallische Element kann z.B. auch der Befestigung anderer Bauteile oder an anderen Bauteilen dienen. Das metallische Element kann teilweise in das Rahmenelement integriert und somit stabil mit dem Rahmenelement verbunden sein. According to a further advantageous development, the flap comprises at least one metallic element, in particular for fastening a hinge for the pivotable fastening of the flap. The metallic element may e.g. also serve the attachment of other components or other components. The metallic element may be partially integrated into the frame element and thus be stably connected to the frame element.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstruktur und/oder das Rahmenelement mindestens einen metallisch ausgeformten Einleger und/oder mindestens ein Funktionselement umfasst. Beispielhaft sei als Funktionselement die Integration eines metallischen Elements, z.B. zur Befestigung eines Schlosses oder einer Griffmulde genannt. Ein solches metallisches Element kann z.B. mit in das Geflecht integriert und so überflochten werden, dass es zwar zugänglich ist, aber dennoch durch die sich im Geflecht kreuzenden Fasern stabil in der Versteifungsstruktur angeordnet bzw. verankert wird. Auch können auf diese Weise weitere lokale Versteifungen, z.B. in Form von Einlegern, in die Klappe integriert werden, beispielsweise an Verbindungsstellen zwischen Längs- und Querträgerrahmenelementen. Dies spart separat zu integrierende Anbindefunktionen und reduziert damit bei gleicher oder sogar besserer Funktionalität weiterhin das Gewicht der Klappe. A further advantageous development is characterized in that the stiffening structure and / or the frame element comprises at least one metal-shaped insert and / or at least one functional element. As an example, as a functional element, the integration of a metallic element, e.g. called for fixing a lock or a recessed grip. Such a metallic element may e.g. be integrated into the braid and braided so that it is indeed accessible, but is still arranged or anchored by the intersecting fibers in the stiffening structure stably. Also in this way further local stiffeners, e.g. in the form of inserts, are integrated into the flap, for example at joints between longitudinal and cross member frame elements. This saves on docking functions to be integrated separately and thus reduces the weight of the flap with the same or even better functionality.

Ebenfalls erfindungsgemäß wird auch ein Kraftfahrzeug beschrieben, das eine wie vorstehend offenbarte Klappe umfasst. Das Kraftfahrzeug zeichnet sich durch eine gute mechanische Stabilität, eine große Durchsichtsfläche und darüber hinaus durch ein geringes Eigengewicht aus. Ferner wird durch das geringe Eigengewicht der Klappe auch das Gewicht auf einer Achse des Kraftfahrzeugs, beispielsweise auf der Hinterachse des Kraftfahrzeugs bei Ausbildung der Klappe als Heckklappe, reduziert. Also according to the invention, a motor vehicle is described which comprises a flap as disclosed above. The motor vehicle is characterized by a good mechanical stability, a large transparent surface and moreover by a low weight. Furthermore, the weight on an axle of the motor vehicle, for example on the rear axle of the motor vehicle when the flap is designed as a tailgate, is reduced by the low weight of the flap.

Darüber hinaus wird erfindungsgemäß auch ein Kraftfahrzeug beschrieben, das eine Klappe umfasst, in der die Versteifungsstruktur in Form eines Hohlprofils ausgebildet ist. In dem Kraftfahrzeug enthält der Hohlraum, der durch das Hohlprofil erhalten wird weitere funktionale Elemente und insbesondere einen Kabelbaum. Hierdurch vereint das Kraftfahrzeug eine leichtbauende und platzsparende Bauweise mit hoher mechanischer Stabilität bei gleichzeitig hoher Funktionalität. In addition, the invention also describes a motor vehicle comprising a flap in which the stiffening structure is designed in the form of a hollow profile. In the motor vehicle, the cavity obtained by the hollow profile contains further functional elements and in particular a cable harness. As a result, the motor vehicle combines a lightweight and space-saving design with high mechanical stability and high functionality.

Ferner erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer Klappe für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Das Verfahren umfasst in einem ersten Schritt ein Herstellen einer Versteifungsstruktur in Form eines kunststoffverstärkten Fasergeflechts. Weder das Kunststoffmaterial noch das Fasermaterial sind im Einzelnen beschränkt. Gut geeignet sind duroplastische oder thermoplastische Kunststoffe in Verbindung mit Glasfasern oder Kohlenstofffasern. Aber auch Aramidfasern oder keramische Fasern haben sich als hochstabil herausgestellt und sind für das Verfahren geeignet. Üblicherweise wird zur Herstellung der Versteifungsstruktur ein Flechtkern mit einer oder mehreren Lagen an Fasern umflochten. Die Fasern können dabei mit demselben oder aber mit unterschiedlichen Winkeln in Form einer oder mehrerer übereinander liegenden Lagen geflochten werden. Eine Anordnung von Fasern in mehreren, also mindestens zwei Lagen, die jeweils mit unterschiedlichen Winkeln geflochten wurden hat sich in solchen Bereichen der Versteifungsstruktur als besonders vorteilhaft herausgestellt, die insbesondere hohen mechanischen Belastungen, und darunter insbesondere Scherkräften oder Biegekräften ausgesetzt sind. Furthermore, according to the invention, a method for producing a flap for a motor vehicle is also described. The method comprises, in a first step, producing a stiffening structure in the form of a plastic-reinforced fiber braid. Neither the plastic material nor the fiber material are limited in detail. Well suited are thermosetting or thermoplastic plastics in conjunction with glass fibers or carbon fibers. But also aramid fibers or ceramic fibers have been found to be highly stable and are suitable for the process. Usually, for the production of the stiffening structure Flechtkern braided with one or more layers of fibers. The fibers can be braided with the same or at different angles in the form of one or more superimposed layers. An arrangement of fibers in several, ie at least two layers, which were braided at different angles in each case has been found to be particularly advantageous in those areas of the stiffening structure, which are exposed in particular high mechanical loads, and in particular shear forces or bending forces.

Der Flechtkern kann beliebig ausgebildet sein. Beispielsweise können flüssigkeits- oder gasgefüllte Kunststoffflechtkerne zur Anwendung kommen, die den Vorteil haben, dass sie nach Fertigstellung der Versteifungsstruktur leicht entfernbar sind, so dass eine Versteifungsstruktur mit besonders geringem Gewicht z.B. in Form eines Hohlprofils hergestellt werden kann. Ein solches Hohlprofil bietet sodann die Möglichkeit der platzsparenden Unterbringung weiterer funktionaler Elemente im Hohlraum des Profils, die sonst anderweitig an der Klappe befestigt werden müssten. Ein solches funktionales Element ist beispielsweise ein Kabelbaum. The braided core can be designed as desired. For example, liquid or gas filled plastic core cores may be used, which have the advantage of being easily removable after completion of the stiffening structure, so that a particularly lightweight stiffening structure, e.g. can be made in the form of a hollow profile. Such a hollow profile then offers the possibility of space-saving accommodation of other functional elements in the cavity of the profile, which otherwise would otherwise have to be attached to the flap. Such a functional element is, for example, a wiring harness.

Flechtkerne aus beständigen Materialien, wie beispielsweise Kunststoffschäume können dann vorteilhaft angewendet werden, wenn die Versteifungsstruktur eine zusätzliche Stabilisierung erhalten soll. Solche Materialien werden dann nicht oder nur partiell aus dem Fasergeflecht entfernt. Braided cores of durable materials, such as plastic foams, can be used to advantage if the stiffening structure is to receive additional stabilization. Such materials are then not or only partially removed from the fiber braid.

Das Fasergeflecht wird abschließend mit Kunststoff getränkt, der aushärtet und somit die Faserstruktur zusätzlich stabilisiert. In sofern der Kunststoff ein thermoplastischer Kunststoff ist, kann dieser eine stoffschlüssige Anbindung an ein wie nachstehend beschrieben hergestelltes Rahmenelement erleichtern. The fiber braid is finally impregnated with plastic, which hardens and thus additionally stabilizes the fiber structure. In so far as the plastic is a thermoplastic, it can facilitate a material connection to a frame element produced as described below.

In einem weiteren Schritt wird ein Kunststoff enthaltendes Rahmenelement hergestellt. Spritzgussverfahren haben sich hierfür als besonders vorteilhaft herausgestellt, da sich hiermit maßgetreue Rahmenelemente in beliebiger Form kostengünstig erzeugen lassen. In a further step, a plastic-containing frame element is produced. Injection molding processes have proven to be particularly advantageous for this, since true-to-scale frame elements in any form can be produced inexpensively.

Sodann werden die Versteifungsstruktur und das Rahmenelement miteinander verbunden. Dies kann auf beliebige Art und Weise, beispielsweise kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig erfolgen. Wie bereits vorstehend dargelegt, haben sich stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindungen als besonders vorteilhaft im Lichte einer guten mechanischen Stabilität der Klappe herausgestellt. Then, the stiffening structure and the frame member are connected together. This can be done in any manner, for example, non-positively and / or positively and / or materially. As already stated above, cohesive and / or form-fitting connections have proven to be particularly advantageous in the light of good mechanical stability of the flap.

Weiter umfasst das erfindungsgemäße Verfahren einen Schritt des Verbindens einer Scheibe mit dem Rahmenelement. Dies kann z.B. auf herkömmliche Art und Weise, insbesondere durch Einkleben der Scheide in das Rahmenelement erfolgen. Furthermore, the method according to the invention comprises a step of connecting a pane to the frame element. This can e.g. in a conventional manner, in particular by gluing the sheath into the frame element.

Das Verfahren ist einfach, ohne hohen technischen Aufwand umsetzbar und ermöglicht die Herstellung einer strukturell schlichten Klappe mit guten mechanischen Eigenschaften, hoher Steifigkeit und geringem Eigengewicht, wobei eine Durchsichtsfläche maximiert werden kann. Zudem kann z.B. der Hohlraum des verwendeten Flechtprofils vorteilhaft zur Unterbringung von funktionalen Elementen, beispielsweise von Kabeln oder dergleichen, verwendet werden. The method is simple, can be implemented without high technical complexity and allows the production of a structurally simple flap with good mechanical properties, high rigidity and low weight, whereby a transparency can be maximized. In addition, e.g. the cavity of the braided profile used can be used advantageously for accommodating functional elements, for example cables or the like.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden der Versteifungsstruktur mit dem Rahmenelement während der Herstellung des Rahmenelements erfolgt und zwar durch Einlegen der Versteifungsstruktur in ein Spritzgusswerkzeug und Umspritzen der Versteifungsstruktur mit Kunststoff unter Herstellung eines Rahmenelements mit integrierter Versteifungsstruktur. Hierdurch entsteht zwischen der Versteifungsstruktur und dem Rahmenelement eine stoffschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung, die sich durch eine hohe Stabilität auszeichnet. Die Versteifungsstruktur wird quasi in das Rahmenelement integriert und fester Bestandteil desselben. An advantageous development of the method according to the invention is characterized in that the connection of the stiffening structure with the frame member during the manufacture of the frame member by inserting the stiffening structure in an injection mold and encapsulation of the stiffening structure with plastic to produce a frame member with integrated stiffening structure. This creates between the stiffening structure and the frame member a cohesive and / or positive connection, which is characterized by a high stability. The stiffening structure is virtually integrated into the frame element and an integral part of the same.

Die für die erfindungsgemäße Klappe beschriebenen Vorteile, vorteilhaften Effekte und Weiterbildungen finden auch Anwendung auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Klappe. The advantages, advantageous effects and developments described for the flap according to the invention also find application to the motor vehicle according to the invention and to the method according to the invention for producing a flap.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Figur. Es zeigt: Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description and the figure. It shows:

1 eine schematisierte Darstellung einer Klappe gemäß einer Ausführungsform. 1 a schematic representation of a flap according to an embodiment.

Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels im Detail erläutert. In der Figur sind alle wesentlichen Aspekte der vorliegenden Erfindung dargestellt. Alle übrigen Aspekte sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen. The present invention will be explained in detail with reference to an embodiment. In the figure, all essential aspects of the present invention are shown. All other aspects are omitted for clarity.

1 zeigt im Detail eine schematisierte Klappe 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die beispielhaft in Form einer Heckklappe ausgebildet ist. Die Klappe 1 ist zur Anordnung an einem Kraftfahrzeug konzipiert und umfasst zum Verbinden der Klappe 1 mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs ein metallisches Element 6 zum Befestigen eines Scharniers, mit dem die Klappe 1 schwenkbar mit der Karosserie befestigbar ist. 1 shows in detail a schematic flap 1 according to an embodiment of the invention, which is exemplified in the form of a tailgate. The flap 1 is designed for placement on a motor vehicle and includes for connecting the flap 1 with a body of the motor vehicle, a metallic element 6 for fastening a hinge with the flap 1 pivotally attachable to the body.

Die Klappe 1 umfasst ein Rahmenelement 2 und eine Scheibe 3. Die Scheibe 3 ist allseitig von dem Rahmenelement 2 umgeben und vorzugsweise mit dem Rahmenelement 2 stoffschlüssig und/oder formschlüssig, und insbesondere durch eine Klebeverbindung mit dem Rahmenelement 2 verbunden. The flap 1 comprises a frame element 2 and a slice 3 , The disc 3 is on all sides of the frame element 2 surrounded and preferably with the frame element 2 cohesively and / or positively, and in particular by an adhesive bond with the frame element 2 connected.

Die Scheibe 3 dient als Durchsichtsfläche und ist demnach transparent und aus Gewichtsreduktionsgründen vorzugsweise aus einem transparenten Kunststoff gebildet. The disc 3 serves as a transparent surface and is therefore transparent and preferably formed from a transparent plastic for weight reduction reasons.

Das Rahmenelement 2 umfasst ebenfalls einen Kunststoff und kann insbesondere als Spritzgussbauteil ausgebildet sein. Auch kann das Rahmenelement 2 partiell oder allumfassend mit einem Fasermaterial versehen und damit in Form eines faserverstärkten Kunststoffes ausgebildet sein. The frame element 2 also comprises a plastic and may be formed in particular as an injection-molded component. Also, the frame element 2 partially or all-inclusive provided with a fiber material and thus be formed in the form of a fiber-reinforced plastic.

Das Rahmenelement 2 weist zwei Versteifungsstrukturen 4, 8 auf, die zueinander spiegelbildlich im Inneren des Rahmenelements 2 angeordnet sind. Die Versteifungsstrukturen 4, 8 sind in Form eines kunststoffverstärkten Fasergeflechts ausgebildet, so dass die Klappe 1 eine hohe mechanische Stabilität und insbesondere eine gute Steifigkeit bei geringem Eigengewicht hat. The frame element 2 has two stiffening structures 4 . 8th on, which mirror each other in the interior of the frame member 2 are arranged. The stiffening structures 4 . 8th are designed in the form of a plastic reinforced fiber braid, leaving the flap 1 has a high mechanical stability and in particular a good stiffness with low weight.

Die Versteifungsstrukturen 4, 8 sind mit dem Rahmenelement 2 stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbunden und insbesondere im Rahmenelement 2 integriert, was durch Umspritzen des Rahmenelements 2 und der daran oder darin angeordneten Versteifungsstrukturen 4, 8 mit Kunststoff, beispielsweise durch Anwendung eines Spritzgussverfahrens, erzielt werden kann. The stiffening structures 4 . 8th are with the frame element 2 cohesively and / or positively connected and in particular in the frame element 2 integrated, resulting from molding the frame element 2 and the stiffening structures disposed thereon or therein 4 . 8th can be achieved with plastic, for example by using an injection molding process.

Die Versteifungsstrukturen 4, 8 sind in Form von Hohlprofilen ausgebildet und somit zur Führung der Verkabelungen, z.B. eines Kabelbaums, geeignet, bei gleichzeitiger Bereitstellung einer hohen mechanischen Belastbarkeit. The stiffening structures 4 . 8th are in the form of hollow profiles and thus suitable for guiding the wiring, eg a wiring harness, while providing a high mechanical strength.

In den beiden oberen Ecken der Klappe 1 sind Verstärkungen 5 vorgesehen. Diese können in Form von metallisch ausgeformten Einlegern ausgebildet sein oder aber lediglich zusätzliche Lagen an Fasermaterial im Fasergeflecht darstellen. Sie dienen der Stabilisierung und Vorbeugung von Deformation in mechanisch besonders beanspruchten Bereichen der Klappe 1. In the two upper corners of the flap 1 are reinforcements 5 intended. These may be in the form of metal-shaped inserts or merely represent additional layers of fiber material in the fiber braid. They serve to stabilize and prevent deformation in mechanically stressed areas of the flap 1 ,

Weiter umfasst die Klappe 1 ein Funktionselement 7, genauer gesagt ein metallisches Element zum Befestigen eines Schlosses, das in das Rahmenelement 2 integriert ist. Alternativ kann ein Funktionselement prinzipiell auch in eine Versteifungsstruktur 4, 8 integriert und z.B. durch Umflechten mit dieser verankert sein. Next includes the flap 1 a functional element 7 More precisely, a metallic element for fixing a lock in the frame element 2 is integrated. Alternatively, a functional element in principle also in a stiffening structure 4 . 8th integrated and anchored eg by braiding with this.

Die Klappe 1, die insbesondere als Heckklappe für ein Kraftfahrzeug Anwendung findet, ist bei sehr guter mechanischer Stabilität durch eine leichtbauende Bauweise gekennzeichnet. The flap 1 , which finds particular application as a tailgate for a motor vehicle, is characterized by very good mechanical stability by a lightweight design.

Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen. The foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only, and not for the purpose of limiting the invention. Various changes and modifications are possible within the scope of the invention without departing from the scope of the invention and its equivalents.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Klappe flap
2 2: Rahmenelement frame element
3 3: Scheibe disc
4 4: Versteifungsstruktur stiffening structure
5 5: Verstärkung reinforcement
6 6: metallisches Element metallic element
7 7: Funktionselement functional element
8 8th: Versteifungsstruktur stiffening structure

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010042939 A1 [0002] DE 102010042939 A1 [0002]

Claims

Klappe (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Heckklappe, umfassend: – eine Scheibe (3) und – mindestens ein Kunststoff enthaltendes Rahmenelement (2), das mit der Scheibe (3) verbunden ist, wobei das Rahmenelement (2) mindestens eine Versteifungsstruktur (4, 8) aufweist, die in Form eines kunststoffverstärkten Fasergeflechts ausgebildet ist. Flap ( 1 ) for a motor vehicle, in particular tailgate, comprising: - a disc ( 3 ) and - at least one plastic-containing frame element ( 2 ), with the disc ( 3 ), the frame element ( 2 ) at least one stiffening structure ( 4 . 8th ), which is formed in the form of a plastic-reinforced fiber braid.

Klappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstruktur (4, 8) stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Rahmenelement (2) verbunden ist. Flap according to claim 1, characterized in that the stiffening structure ( 4 . 8th ) cohesively and / or positively with the frame element ( 2 ) connected is.

Klappe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (2) die Scheibe (3) umlaufend umgibt. Flap according to claim 1 or 2, characterized in that the frame element ( 2 ) the disc ( 3 ) surrounds circumferentially.

Klappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (2) aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet ist. Flap according to one of the preceding claims, characterized in that the frame element ( 2 ) is formed of a fiber-reinforced plastic.

Klappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstruktur (4, 8) in Form eines Hohlprofils ausgebildet ist. Flap according to one of the preceding claims, characterized in that the stiffening structure ( 4 . 8th ) is formed in the form of a hollow profile.

Klappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (3) eine transparente Kunststoffscheibe ist. Flap according to one of the preceding claims, characterized in that the disc ( 3 ) is a transparent plastic disc.

Klappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein metallisches Element (6), insbesondere zur Befestigung eines Scharniers zur schwenkbaren Befestigung der Klappe (1) an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs. Flap according to one of the preceding claims, further comprising a metallic element ( 6 ), in particular for fastening a hinge for pivotally securing the flap ( 1 ) on a body of the motor vehicle.

Klappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsstruktur (4, 8) und/oder das Rahmenelement (2) mindestens einen metallisch ausgeformten Einleger und/oder mindestens ein Funktionselement (7) umfasst. Flap according to one of the preceding claims, characterized in that the stiffening structure ( 4 . 8th ) and / or the frame element ( 2 ) at least one metallically shaped insert and / or at least one functional element ( 7 ).

Kraftfahrzeug, umfassend eine Klappe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Motor vehicle comprising a flap ( 1 ) according to any one of the preceding claims.

Kraftfahrzeug umfassend eine Klappe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlraum des Hohlprofils weitere funktionale Elemente, insbesondere einen Kabelbaum, enthält. Motor vehicle comprising a flap ( 1 ) according to claim 5, characterized in that a cavity of the hollow profile contains further functional elements, in particular a cable harness.

Verfahren zur Herstellung einer Klappe (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend die Schritte: – Herstellen einer Versteifungsstruktur (4, 8) in Form eines kunststoffverstärkten Fasergeflechts, – Herstellen eines Kunststoff enthaltenden Rahmenelements (2), – Verbinden der Versteifungsstruktur (4, 8) mit dem Rahmenelement (2) und – Verbinden einer Scheibe (3) mit dem Rahmenelement (2). Method for producing a flap ( 1 ) for a motor vehicle, comprising the steps of: - producing a stiffening structure ( 4 . 8th ) in the form of a plastic-reinforced fiber braid, - producing a plastic-containing frame element ( 2 ), - connecting the stiffening structure ( 4 . 8th ) with the frame element ( 2 ) and - connecting a disk ( 3 ) with the frame element ( 2 ).

Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden der Versteifungsstruktur (4, 8) mit dem Rahmenelement (2) während der Herstellung des Rahmenelements (2) durch Einlegen der Versteifungsstruktur (4, 8) in ein Spritzgusswerkzeug und Umspritzen der Versteifungsstruktur (4, 8) mit Kunststoff unter Herstellung eines Rahmenelements (2) mit integrierter Versteifungsstruktur (4, 8) erfolgt. Method according to claim 11, characterized in that the joining of the stiffening structure ( 4 . 8th ) with the frame element ( 2 ) during the manufacture of the frame element ( 2 ) by inserting the stiffening structure ( 4 . 8th ) in an injection mold and encapsulation of the stiffening structure ( 4 . 8th ) with plastic to produce a frame element ( 2 ) with integrated stiffening structure ( 4 . 8th ) he follows.