DE10149605B4

DE10149605B4 - Joint connection for two body parts of a motor vehicle

Info

Publication number: DE10149605B4
Application number: DE2001149605
Authority: DE
Inventors: Thomas Stradinger; Wolfgang Dipl.-Ing. Kauke
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2021-10-10
Also published as: DE10149605A1

Abstract

Fügeverbindung für zwei Karosserieteile (10, 12) eines Kraftfahrzeugs mit aufeinanderliegenden Fügeflächen (14, 16) an den beiden Karosserieteilen (10, 12), die durch einen hochfesten Kleber (19) miteinander verbunden sind, wobei die Fügeflächen (14, 16) der Karosserieteile (10, 12) ein vorgesehenes Kleberbett (19) begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der aufeinanderliegenden Fügeflächen (14, 16) über das Kleberbett (19) verteilt mit Vertiefungen (24) zur partiellen Verdickung des Kleberbettes (19) versehen ist.Retaining compound for two Body parts (10, 12) of a motor vehicle with superposed Joining surfaces (14, 16) on the two body parts (10, 12) by a high-strength Adhesive (19) are interconnected, wherein the joining surfaces (14, 16) of the body parts (10, 12) an intended adhesive bed (19) limit, characterized in that at least one of the superimposed Joining surfaces (14, 16) the adhesive bed (19) distributed with depressions (24) for partial thickening the adhesive bed (19) is provided.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fügeverbindung für zwei Karosserieteile eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a joint connection for two body parts of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.

Im Kraftfahrzeugbau sind allgemein Fügeverbindungen für zwei aneinandergrenzende Karosserieteile mit jeweils aufeinanderliegenden Fügeflächen bekannt. Bei dieser gattungsgemäßen Fügeverbindung sind die Fügeflächen an den beiden Karosserieteilen mittels eines hochfesten Klebers miteinander verbunden, wobei die Fügeflächen der Karosserieteile ein vorgesehenes Kleberbett begrenzen. Zum Fügen werden die aufeinander aufliegenden Klebeflächen nach dem Auftragen des Klebers mit einer bestimmten Kraft aufeinander gepresst. Nach dem Abbinden und dem Wegnehmen der Presskraft kann es beispielsweise durch Fertigungstoleranzen oder durch materialbedingte Rückfederung der Verbindungsflansche vorkommen, dass die Fügeflächen bereichsweise etwas rückfedern oder sich etwas voneinander entfernen. In diesen Bereichen ist demgemäß eine ausreichende Klebeverbindung nur mit erhöhtem Aufwand zu gewährleisten, beispielsweise wenn sehr viel Kleber zwischen die Fügeflächen eingebracht ist. Dies hat allerdings den Nachteil, dass Kleber über das eigentlich durch die Fügeflächen seitlich begrenzte Klebebett austreten kann und sich eine unerwünschte Kleberraupe seitlich der Fügeflächen bildet.in the Automotive engineering are generally joint connections for two contiguous ones Body parts with each superimposed joining surfaces known. In this generic joint connection are the joining surfaces the two body parts by means of a high-strength adhesive together connected, wherein the joining surfaces of the Body parts limit a designated adhesive bed. To be joining the superimposed adhesive surfaces after application of the Glue pressed together with a certain force. After this Bonding and removing the pressing force can, for example due to manufacturing tolerances or material-related springback occur the connecting flanges that the joining surfaces partially rebound somewhat or move away from each other In these areas is accordingly a sufficient Adhesive bond only with elevated To ensure effort For example, if a lot of glue between the joining surfaces introduced is. However, this has the disadvantage that glue over the actually by the joining surfaces laterally Limited adhesive bed can leak out and become an unwanted glue bead forms laterally of the joining surfaces.

Eine gattungsgemäße Fügeverbindung ist aus der DE 199 30 001 A1 als bekannt zu entnehmen, bei der ein tragendes Innenteil aus faserverstärktem Kunststoff mit einem Außenhautteil aus Metall an aufeinander liegenden Fügeflächen durch einen hochfesten Kleber miteinander verbunden sind. Die Fügeflächen der beiden Karosserieteile begrenzen dabei ein vorgesehenes Kleberbett.A generic joint connection is from the DE 199 30 001 A1 to be known, in which a load-bearing inner part of fiber-reinforced plastic with an outer skin part made of metal on superimposed joining surfaces are joined together by a high-strength adhesive. The joining surfaces of the two body parts thereby limit an intended adhesive bed.

Außerdem ist aus der GB 20 28 960 A eine Fügeverbindung bei einem Strukturteil zur Verstärkung eines Fahrzeugdaches offenbart. Das Strukturteil umfasst dabei über Fügeflächen miteinander verbundene Karosserieteile, wobei jeweils eine der einander zugeordneten Fügeflächen einen in ihrer Erstreckung verlaufenden Steg umfasst. Durch diesen Steg bestimmt sich der Abstand der Fügeflächen und somit auch die Dicke des Kleberbetts.Moreover, from the GB 20 28 960 A discloses a joint connection in a structural part for reinforcing a vehicle roof. In this case, the structural part comprises body parts which are connected to one another via joining surfaces, one of the mutually associated joining surfaces in each case comprising a web extending in its extension. This web determines the distance of the joining surfaces and thus also the thickness of the adhesive bed.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fügeverbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine verbesserte Klebeverbindung der Karosseriebauteile ohne erheblichen Mehrverbrauch von Kleber erreicht werden kann.Of the The invention is therefore based on the object, a joint connection of the type mentioned above, in which an improved Adhesive connection of the body components without considerable additional consumption of glue can be achieved.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs.The inventive solution this Task arises from the features of the main claim.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen zu entnehmen.advantageous Embodiments of the invention are the remaining claims remove.

Bei der Fügeverbindung nach der Erfindung ist wenigstens eine der aufeinanderliegenden Fügeflächen über das Kleberbett verteilt mit Vertiefungen zur partiellen Verdickung des Kleberbettes versehen. Beim Fügen kann hierdurch ein gleichmäßig dünner Kleberfilm auf die Fügeflächen aufgetragen werden, wobei auch die Vertiefungen mit Kleber befüllt werden, bevor die Klebeflächen mit einer bestimmten Kraft aufeinander gepresst werden. Mit anderen Worten wirken die Vertiefungen als zusätzlicher Speicher, in denen der Kleber beim Zusammenpressen der Klebeflächen komprimiert wird. Wenn sich die beiden Fügeflächen nach dem Wegnehmen der Presskraft beispielsweise durch Fertigungstoleranzen oder durch materialbedingte Rückfederung der Verbindungsflansche leicht voneinander entfernen, wird der zusätzlich entstandene Raum durch Kleber ausgefüllt, der aus den Vertiefungen expandiert. Mit anderen Worten überströmt Kleber aus den als Speicher wirkenden Vertiefungen in den zusätzlichen Raum zwischen den Fügeflächen, der durch das voneinander entfernen der beiden Klebeflächen entsteht. Hierdurch wird ein homogenes Kleberbett ohne Lufteinschlüsse erreicht, ohne dass nennenswert mehr Kleber verbraucht werden würde.at the joint connection according to the invention is at least one of the superposed Joining surfaces over the Adhesive bed distributed with depressions for partial thickening of the Adhesive bed provided. When joining can thereby a uniformly thin adhesive film applied to the joint surfaces be, whereby the wells are filled with glue, before the adhesive surfaces be pressed against each other with a certain force. With others Words, the pits act as additional memory in which the adhesive is compressed when compressing the adhesive surfaces. If The two joint surfaces after the removal of the pressing force, for example, by manufacturing tolerances or by material-related springback the connecting flanges easily remove from each other, is the additional incurred Space filled with glue, which expands from the wells. In other words, Kleber overflows from the depressions acting as storage in the additional ones Space between the joining surfaces, the by removing the two adhesive surfaces from each other arises. This achieves a homogeneous adhesive bed without air pockets, without appreciably more glue being consumed.

Sind alle das Kleberbett verdickenden Vertiefungen in einem Abstand zu den Seitenrändern der Fügeflächen angeordnet, so kann wirksam verhindert werden, dass Kleber über die Vertiefungen über das durch die Fügeflächen vorbestimmte Kleberbett hinaus austreten kann und sich eine unerwünschte Kleberraupe seitlich der Fügeflächen bildet.are all the adhesive bed thickening recesses at a distance to the margins arranged the joining surfaces, Thus, it can be effectively prevented that glue over the depressions on the through the joint surfaces predetermined adhesive bed can emerge and an unwanted bead of glue laterally forms the joining surfaces.

Weisen die Vertiefungen in Draufsicht auf die zugeordnete Fügefläche eine runde Umfangslinie auf, so kann der Kleber sehr wiederstandsarm in die nach dem Lösen der Presskraft entstehenden Räume überströmen. Hierbei hat sich insbesondere die Form eines Kugelabschnitts für jede Vertiefung als vorteilhaft gezeigt. Es sind jedoch auch andere Vertiefungen denkbar, beispielsweise in Form einer Kugelschicht, eines Kegels, eines Kegelstumpfes, einer Pyramide, eines Pyramidenstumpfes oder als Nut mit unterschiedlichsten Querschnitten. Die Vertiefungen können nach bestimmten Mustern, in Reihen oder dgl. gleichmäßig über die Fügefläche verteilt angeordnet sein. Aus fertigungstechnischen Gründen weisen dabei alle Vertiefungen einer Fügeverbindung vorzugsweise eine übereinstimmende Geometrie auf.Point the wells in plan view of the associated joining surface a Round peripheral line, so the adhesive can be very low-resistance in the after release overflowing spaces arising from the pressing force. in this connection in particular has the form of a spherical section for each well shown as advantageous. However, there are other depressions conceivable, for example in the form of a spherical layer, a cone, a truncated cone, a pyramid, a truncated pyramid or as a groove with different cross sections. The wells can after certain patterns, in rows or the like. Be evenly distributed over the joining surface. For manufacturing reasons In this case, all depressions of a joint connection preferably have a matching one Geometry on.

Besonders vorteilhaft hat sich die Fügeverbindung in Kombination mit einem Falzvorgang gezeigt, bei dem einer der Fügeflansche durch einen Falzrand verbreitert ist, der nach Aufbringen des Klebers um den korrespondierenden Fügeflansch herum gefalzt wird. Da sich der Falzrand bzw. der Fügeflansch nach Beendigung des Falzvorganges durch die materialbedingte Rückfederung etwas von der korrespondierenden Fügefläche entfernt, ist die vorbeschriebenen Fügeverbindung für starke Beanspruchungen sehr vorteilhaft geeignet.Particularly advantageous is the Fügever Bonding shown in combination with a folding process, in which one of the Fügeflansche is widened by a seam, which is folded after application of the adhesive around the corresponding joining flange around. Since the fold edge or the joining flange after completion of the folding process by the material-related spring back slightly away from the corresponding joining surface, the above-described joint connection for heavy loads is very beneficial.

Insbesondere können durch die Fügeverbindungen Karosserieteile unterschiedlicher Materialien mit unterschiedlichen Rückfederungseigenschaften beim Falzen oder dgl. Umformen miteinander unter Schaffung einer stark beanspruchbaren Klebeverbindung verbunden werden. Beispielsweise kann das eine Karosserieteil ein Metallgussteil und das andere Karosserieteil ein Metallblech sein. Especially can through the joints Body parts of different materials with different Springback properties during Folding or the like. Forming one another to create a strong one claimable adhesive bond can be connected. For example The one body part can be a metal casting and the other body part to be a metal sheet.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen inFurther Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of a preferred embodiment as well as from the drawings; these show in

1 eine schematische Seitenansicht auf eine Seitentür eines Kraftwagens mit einer inneren Türschale aus Leichtmetalldruckguss und einer äußeren Türschale aus Leichtmetallblech, welche über eine erfindungsgemäße Fügeverbindung miteinander verbunden sind; 1 a schematic side view of a side door of a motor vehicle with an inner door shell made of light metal die-cast and an outer door shell made of light metal sheet, which are interconnected via a joint connection according to the invention;

2 und 3 jeweils eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie II-II bzw. III-III durch die Fügeverbindung von Türinnen- und Türaußenschale; 2 and 3 in each case an enlarged sectional view along the line II-II or III-III through the joint connection of door inner and outer door shell;

4 eine vergrößerte schematische Perspektivansicht auf eine mit Vertiefungen versehene Fügefläche der Fügeverbindung; und in 4 an enlarged schematic perspective view of a recessed joint surface of the joint connection; and in

5 eine weitere, stark vergrößerte schematische Perspektivansicht auf eine mit Vertiefungen versehene Fügefläche der Fügeverbindung. 5 a further, greatly enlarged schematic perspective view of a recessed joint surface of the joint connection.

In 1 ist in schematischer Seitenansicht eine Seitentür eines Kraftwagens dargestellt, welche – wie in Zusammenschau mit den 2 und 3 ersichtlich – eine Türinnenstruktur 10 aus Leichtmetalldruckguss und einer äußeres Beplankungsteil 12 aus Leichtmetallblech aufweist. Aus den 2 und 3, welche jeweils eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie II-II bzw. III-III durch die Türinnen- und Türaußenteil 10, 12 zeigen, ist zudem die randseitig der Tür umlaufende Fügeverbindung zwischen den Fügeflächen 14, 16 an den beiden Karosserieteilen 10, 12 erkennbar. Die Fügeflächen 14, 16 sind demnach seitliche Fügeflansche 18, 20 der Karosserieteile 10, 12, die durch einen hochfesten Kleber 19 miteinander verbunden sind, wobei die Fügeflächen 14, 16 der Karosserieteile 10, 12 ein vorgesehenes Kleberbett begrenzen. Neben dieser Klebeverbindung ist zudem eine Falzverbindung der beiden Karosserieteile 10, 12 vorgesehen. Hierzu ist der Fügeflansche 20 des außenbeplankenden Metallblechs 12 durch einen Falzrand 22 verbreitert, der nach Aufbringen des Klebers 19 um den korrespondierenden Fügeflansch 18 der Türinnenstruktur 10 herum gefalzt wird. Der Falzrand 22 liegt dabei im gefalzten Endzustand nicht an der korrespondierenden Schmalseite 28 der Türinnenstruktur 10 an; vielmehr verbleibt ein Hohlraum 30, der mit Kleber gefüllt ist und zum Korrosionsschutz beiträgt. Hierdurch kann der halbkreisförmige Radius r des Fügeflansches 20 unabhängig von der Wanddicke der Türinnenstruktur 10 kleiner gewählt werden.In 1 is shown in a schematic side view of a side door of a motor vehicle, which - as in conjunction with the 2 and 3 apparent - a door inner structure 10 made of light alloy die-cast and an outer planking part 12 made of light metal sheet. From the 2 and 3 , which each have an enlarged sectional view along the line II-II and III-III through the door inner and outer door part 10 . 12 show, is also the edge of the door circumferential joint connection between the joining surfaces 14 . 16 on the two body parts 10 . 12 recognizable. The joining surfaces 14 . 16 are therefore lateral joining flanges 18 . 20 the body parts 10 . 12 passing through a high strength adhesive 19 connected to each other, wherein the joining surfaces 14 . 16 the body parts 10 . 12 to limit an intended adhesive bed. In addition to this adhesive connection is also a rabbet joint of the two body parts 10 . 12 intended. For this purpose, the Fügeflansche 20 of the outer planking metal sheet 12 through a seam 22 widened, after applying the glue 19 around the corresponding joining flange 18 the door interior structure 10 folded around. The edge of the fold 22 lies in the folded final state not on the corresponding narrow side 28 the door interior structure 10 at; rather, a cavity remains 30 which is filled with adhesive and contributes to corrosion protection. As a result, the semicircular radius r of the joint flange 20 regardless of the wall thickness of the door inner structure 10 be chosen smaller.

Durch das Falzen nach dem Aufbringen des Klebers 19 und dem Verbinden der beiden Fügeflächen 14, 16 kann insbesondere der den Falzrand 22 aufweisende Fügeflansch 20 durch materialbedingte Rückfederung etwas rückfedern und sich seine Fügefläche 14 beispielsweise in Bereichen etwas von der Fügefläche 14 der Türinnenstruktur 10 entfernen. Damit auch in diesem Bereichen ein homogenes Kleberbett hergestellt ist, ist die innere der aufeinanderliegenden Fügeflächen 14, 16 mit über das Kleberbett 19 verteilt angeordneten Vertiefungen 24 versehen, die unter Bezugnahme der 4 und 5 noch näher erläutert werden und der partiellen Verdickung des Kleberbettes 19 dienen.By folding after applying the glue 19 and connecting the two joining surfaces 14 . 16 especially the edge of the fold 22 having joining flange 20 due to material-related springback something spring back and its joining surface 14 For example, in areas something of the joining surface 14 the door interior structure 10 remove. So that a homogeneous adhesive bed is made in these areas, the inner of the superimposed joining surfaces 14 . 16 with over the adhesive bed 19 distributed recesses 24 provided with reference to the 4 and 5 will be explained in more detail and the partial thickening of the adhesive bed 19 serve.

Die 4 und 5 zeigen jeweils eine vergrößerte bzw. stark vergrößerte schematische Perspektivansicht auf die mit den Vertiefungen 24 versehene Fügefläche 14 des Fügeflansches 18. Die Vertiefungen 24 sind gleichmäßig über die Fügefläche 14 verteilt und in einem Abstand zu den Seitenrändern der Fügeflächen 14, 16 angeordnet, so dass kein Kleber über die Vertiefungen 24 über das durch die Fügeflächen 14, 16 vorbestimmte Kleberbett hinaus austreten kann und sich eine unerwünschte Kleberraupe seitlich der Fügeflächen 14, 16 bilden kann. Wie in 5 erkennbar, weisen die Vertiefungen 24 hier eine übereinstimmende Geometrie in Form eines Kugelabschnitts mit runder Umfangslinie auf. Die Kugelabschnitte 24 haben an ihrer Umfangslinie vorzugsweise einen Durchmesser d von 3 mm, und eine Tiefe t von 0,3 bis 0,5 mm. Die Vertiefungen 24 werden hier beim Gießen der Türinnenstruktur 10 in den Fügeflansch 18 miteingebracht. Es wäre natürlich auch denkbar, die Vertiefungen 24 durch Einprägen, Einfräsen, Bohren oder dgl. Umformverfahren in den Fügeflansch 18 einzubringen. Natürlich können die Vertiefungen 24 auch in beiden Fügeflächen 14, 16 vorgesehen sein. Das Metallgussteil 10 weist hier auf seiner Fügefläche 14 eine korrosionshemmende Beschichtung auf, um eine Kontaktkorrosion mit dem Blech 12 zu vermeiden.The 4 and 5 each show an enlarged or greatly enlarged schematic perspective view of those with the depressions 24 provided joining surface 14 of the joint flange 18 , The wells 24 are even over the joining surface 14 distributed and at a distance to the side edges of the joining surfaces 14 . 16 arranged so that no glue over the depressions 24 about that through the joining surfaces 14 . 16 predetermined adhesive bed can escape out and an undesirable bead of adhesive laterally of the joint surfaces 14 . 16 can form. As in 5 Recognizable, have the wells 24 here a matching geometry in the form of a spherical segment with a round peripheral line. The ball sections 24 have at their peripheral line preferably has a diameter d of 3 mm, and a depth t of 0.3 to 0.5 mm. The wells 24 be here while casting the door interior structure 10 in the joint flange 18 co-sponsored. Of course, it would also be possible to use the wells 24 by embossing, milling, drilling or the like. Forming process in the joint flange 18 contribute. Of course, the wells can 24 also in both joint surfaces 14 . 16 be provided. The metal casting 10 points here on its joining surface 14 a corrosion-inhibiting coating on, to contact corrosion with the sheet 12 to avoid.

Claims

Joint connection for two body parts ( 10 . 12 ) of a motor vehicle with superposed joining surfaces ( 14 . 16 ) on the two body parts ( 10 . 12 ), which is protected by a high-strength adhesive ( 19 ), wherein the joining surfaces ( 14 . 16 ) of the body parts ( 10 . 12 ) an intended adhesive bed ( 19 ), characterized in that at least one of the mating surfaces ( 14 . 16 ) over the adhesive bed ( 19 ) distributed with depressions ( 24 ) for partial thickening of the adhesive bed ( 19 ) is provided.

Joining connection according to claim 1, characterized in that all the adhesive bed ( 19 ) thickening depressions ( 24 ) at a distance to the side edges of the joining surfaces ( 14 . 16 ) are arranged.

Joining connection according to claim 1, characterized in that the depressions ( 24 ) have a round peripheral line.

Joining connection according to claim 1, characterized in that the depressions ( 24 ) evenly over the joint surface ( 14 . 16 ) are arranged distributed.

Joining connection according to claim 1, characterized in that all depressions ( 24 ) have a matching geometry.

Joining connection according to claim 1, characterized in that all depressions ( 24 ) have the shape of a spherical section.

Joining connection according to claim 1, characterized in that the superposed joining surfaces ( 14 . 16 ) lateral joining flanges ( 18 . 20 ) of the body parts ( 10 . 12 ) are.

Joining connection according to claim 7, characterized in that one of the joining flanges ( 18 . 20 ) by a folded edge ( 22 ), which after application of the adhesive ( 19 ) around the corresponding joining flange ( 18 ) is folded around.

Joining connection according to claim 7 or 8, characterized in that one of the body parts ( 10 ) a metal casting and the other body part ( 12 ) is a metal sheet.

Joining connection according to claim 9, characterized in that the metal casting ( 10 ) is a door inner structure, which with the metal sheet ( 12 ) is planked.

Joining connection according to claim 9, characterized in that the metal casting ( 10 ) on its joint surface ( 14 . 16 ) has a corrosion-inhibiting coating.