CN219292996U - 包括第一焊接件和第二焊接件的焊接组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接组件，其包括第一焊接件(100)和第二焊接件(200)。第一焊接件(100)包括一个筋条(110)，该筋条沿横向从第一焊接件(100)的平坦区段(120)起远离其延伸。第二焊接件(200)包括平坦区段(220)和带空隙(240)的突出区段(230)，筋条(110)容纳在该空隙中，第一焊接件(100)的和第二焊接件(200)的平坦区段相互焊接在一起。突出区段(230)包括两个与平坦区段间隔开地布置在筋条相反侧的端部区段和两个补偿区段，它们分别将两个端部区段之一与第二焊接件的平坦区段可运动地连接。

Description

包括第一焊接件和第二焊接件的焊接组件

技术领域

本专利权涉及一种包括第一焊接件和第二焊接件的焊接组件。所述焊接组件可以是车辆内饰件的组成部分。

背景技术

从现有技术中已知有各种用于连接构件的方法、特别是通过粘合或焊接。焊接连接、特别是通过振动焊接(也称为摩擦焊接)建立的焊接连接能够有利于提高结合稳定性。

在振动焊接中，将两个焊接件顺着接触面挤压在一起并且使它们顺着所述接触面在线性振动运动中相对移动。由此产生的摩擦热确保将各部件顺着其接触面焊接。然而，振动焊接容易导致定位误差和/或焊接缺陷。当需要生产大量的组件时，这个问题就更加严重。

实用新型内容

因此本实用新型的目的在于：提出一种包括两个焊接件的焊接组件，其确保各焊接件相对彼此改进的定位，其中，考虑在焊接期间同时进行振动运动。

所述目的通过包括第一焊接件和第二焊接件的焊接组件得以实现。在附图和下文的说明中示出了本实用新型的改进方案和示范性实施方式。

在所提出的包括第一焊接件和第二焊接件的焊接组件中，第一焊接件包括筋条，该筋条沿横向从第一焊接件的平坦区段起远离该平坦区段延伸。第二焊接件包括平坦区段和带空隙的突出区段，所述筋条容纳在所述空隙中，其中，第一焊接件的与第二焊接件的平坦区段相互焊接在一起。所述突出区段包括两个端部区段和两个补偿区段，这两个端部区段与所述平坦区段间隔开地设置在所述筋条的相反侧，这两个补偿区段分别将所述两个端部区段之一与第二焊接件的平坦区段可运动地连接。

通过将筋条容纳在空隙中，可以简单而精确地将焊接件定位。两个端部区段相对第二焊接件的平坦区段可运动并且与该平坦区段相连，由此，在第一和第二焊接件的平坦区段之间的相对运动在焊接方法期间可以由补偿区段或由筋条和由补偿区段补偿。由于补偿区段的补偿或者补偿区段的额外补偿，可以将所述筋条的尺寸确定得例如更加刚硬并且由此更加耐断裂。

所述补偿区段可以设置用于对一相对运动进行补偿，该相对运动是为了振动焊接第一和第二焊接件而施加的振动运动。所述相对运动可以是顺着第一焊接件的平坦区段与第二焊接件的平坦区段之间的接触面的相对运动。

第一焊接件的平坦区段和第二焊接件的平坦区段可以相互平行延伸。然而，也可以只有相应平坦区段的彼此面对的侧面相互平行延伸。第二焊接件的平坦区段可以与筋条间隔开。沿着相对运动的方向测量，筋条与第二焊接件的平坦区段之间的最小距离通常大于所述筋条与各端部区段之间的最小距离。

所述空隙可以构造为贯穿的空隙。补偿区段和/或端部区段可以彼此间隔开和/或相互分离。筋条可以完全或至少部分穿过突出区域。端部区段的彼此面对的侧面可以相互平行延伸。这种平行的端部区段的优点是，以此能够更好地分布从补偿区段传递到筋条上的可能的力，使得作用到筋条上的压力更小。所述两个端部区段可以分别与筋条毗邻地沿横向平行于该筋条延伸。所述端部区段可以至少部分、可选地也可以完全接合到所述筋条中。替代地，各端部区段或端部区段之一可以与所述筋条间隔开。所述筋条与一个端部区段之间的距离有益地小于振幅。特别是所述距离可以小于所述振幅的一半、例如是所述振幅的5％。通常所述距离大于0.05mm而小于0.2mm、例如是0.1mm。由此可以改善对振动运动的弹性补偿。当前，振幅应该理解为线性的、就是说直线的振动运动围绕一个零点的、振动焊接所需的最大偏移。用于振动焊接的振幅通常是±0.3mm至±3mm、例如是±1.5mm或±2mm。

所述补偿区段可以构造为平坦板段，优选通过下述方式，即，所述补偿区段可弯曲、例如可沿着远离和朝向筋条的方向弯曲。通过可弯曲的补偿区段可以为第一焊接件与第二焊接件之间的相对运动提供弹性补偿。替代地，所述补偿区段可以构造为弯曲区段或波形区段，优选通过下述方式，即，所述补偿区段可弯曲，例如可沿着远离和朝向筋条的方向弯曲的。例如，所述补偿区段可以向着筋条弯曲。通过向着筋条可弯曲的、已弯曲的或波形的补偿区段，总体上可以额外地提高突出区段的稳定性、特别是提高振动运动期间的焊接稳定性。此外，向着筋条弯曲的补偿区段能够简化所述筋条在突出区段中和/或空隙中的容纳。

另外，所述补偿区段可以从第二焊接件的平坦区段起沿横向和/或向着筋条的方向延伸，在相应的补偿区段与筋条之间测量优选成20°至80°的夹角、特别优选成40°至50°的夹角、例如45°。由此能够简化所述筋条在空隙中的容纳。此外，由此还能够更好地对第一焊接件的和第二焊接件的平坦区段之间的相对运动进行补偿。

第二焊接件的平坦区段可以包括空隙、例如沿横向贯通的空隙。该空隙可以从所述补偿区段起远离该补偿区段延伸。所述空隙可以至少部分由两个结合边棱限界，并且通过下述方式，即，所述空隙优选以0°至90°的夹角、特别优选30°至60°的夹角向着补偿区段的方向和/或向着筋条逐渐变小。接合边棱例如可以构造为斜边。替代地，结合边棱可以构造为向着第二焊接件的平坦区段的侧向和/或横向的倒圆部。通过第二焊接件的平坦区段中的所述空隙，能够简化筋条在突出区域中和/或突出区域中的空隙中的容纳。

所述筋条可以沿横向从第一焊接件的平坦区段起成直角远离该平坦区段延伸。所述筋条可以是基本上板形的。所述筋条可以是沿与横向交叉的方向的长形构造的筋条。所述筋条有利地沿其垂直于振动运动方向的纵向延伸。端部区段和/或补偿区段可以沿着所述筋条的纵向至少部分顺着其整个长度延伸。所述筋条可以在其与第一焊接件的平坦区段相反的端部处构造为倒圆的。所述筋条可以沿横向穿过突出区段中的空隙伸出。所述筋条在沿所述横向且顺着所述筋条的纵向延伸的平面中可以构造为梯形、例如等腰梯形。例如，所述筋条方相对梯形底所测量的内角可以在50°与90°之间、优选在75°与88°之间。替代地或补充地，所述补偿区段中的每个补偿区段在沿横向且顺着所述筋条的纵向延伸的平面中均可以构造为梯形、例如等腰梯形。例如，所述突出区段的相对梯形底所测量的内角可以在50°与90°之间、优选在70°与85°之间。当前，梯形底应该理解为梯形的较长的且分别与第一或第二焊接件的平坦区段毗邻的底侧。由于所述筋条和/或所述突出区段的梯形构造和/或由于所述筋条在其与第一焊接件的平坦区段相反的端部处的倒圆部，所以能够简化所述筋条在所述突出区段中的容纳。

补偿区段和/或端部区段和/或第一焊接件的平坦区段和/或第二焊接件的平坦区段可以构造为关于沿横向且沿所述筋条的纵向在所述筋条内延伸的镜像平面镜像对称。由此可以改善对振动运动的补偿或者焊接连接的稳定性。所述镜像平面有益地垂直于振动运动的方向延伸。

另外，所述突出区段的壁厚可以小于第二焊接件的平坦区段的壁厚。端部区段的和/或补偿区段的壁厚可以是恒定不变的。替代地或补充地，所述突出区段的壁厚可以大于或等于筋条的壁厚。壁厚当前应该理解为长度尺寸的、高度尺寸的、宽度尺寸的最小尺寸。

第一焊接件和第二焊接件、优选筋条和/或补偿区段和/或端部区段和/或第二焊接件的平坦区段的尺寸可以如下确定，即，筋条的事先确定份额的振动运动和事先确定份额的补偿区段得到补偿。替代地或补充地，它们的尺寸可以如下确定，即，突出区段、优选补偿区段构成标准断裂部位，从而可以更容易地识别焊接缺陷。替代地或补充地，它们的尺寸可以如下确定，即，便于将筋条容纳在突出区段中和/或空隙中，并且/或者改善第二焊接件相对第一焊接件的定位。例如，端部区段的和/或补偿区段的壁厚可以在0.5mm与3mm之间、特别是在0.8mm与2mm之间。筋条的壁厚可以在0.5mm与3mm之间、特别是在0.8mm与2mm之间。第二焊接件的平坦区段的壁厚可以在0.5mm与5mm之间、特别是在1.5mm与3mm之间。筋条的长度可以是10mm至100mm、优选是20mm至40mm。沿横向测量的筋条高度可以是5mm至50mm、优选是12mm至22mm。端部区段在与筋条毗邻的区域中沿横向测量的高度可以是1mm至8mm、优选是2mm至4mm。筋条沿横向可以穿过突出区段中的空隙伸出1mm至10mm、优选2mm至6mm。

第一焊接件的平坦区段与第二焊接件的平坦区段可以通过振动焊接连接相互焊接在一起。第一焊接件和第二焊接件优选可以由塑料构成。例如，第一焊接件和第二焊接件可以由ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、PC-ABS(聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)或PP(聚丙烯)构成，或者含有ABS、PC-ABS或PP。第一焊接件和/或第二焊接件可以分别是注射成型件、例如一体的注射成型件。焊接组件可以是车辆内饰件的组成部分。例如，第一焊接件可以是车辆内饰件并且/或者第二焊接件可以是除霜元件或除霜结构的组成部分。

本实用新型还涉及一种用于制造焊接组件的方法，该焊接组件包括第一焊接件和第二焊接件。该方法包括以下步骤：

-提供第一焊接件，该第一焊接件包括筋条，该筋条沿横向从第一焊接件的平坦区段起远离该平坦区段延伸，

-提供第二焊接件，该第二焊接件包括平坦区段和带空隙的突出区段，其中，所述突出区段包括两个端部区段和两个补偿区段，所述两个补偿区段分别将所述两个端部区段之一与第二焊接件的平坦区段可运动地连接，

-通过将筋条容纳在所述空隙中将第二焊接件与第一焊接件结合在一起，其中，端部区段与平坦区段间隔开地设置在所述筋条的相反侧，

-通过振动焊接将第一焊接件的平坦区段与第二焊接件的平坦区段材料熔合地连接。

可以沿一方向顺着第一焊接件的平坦区段与第二焊接件的平坦区段之间的接触面进行用于振动焊接第一和第二焊接件而施加的振动运动。该振动运动可以顺着与筋条的横向交叉的、优选垂直的方向进行。一个沿横向顺着筋条的平面可以定义振动运动的零点。

第一焊接件的平坦区段和/或第二焊接件的平坦区段在其彼此面对的侧面可以包括焊接筋。这些焊接筋可以设置在第一焊接件的平坦区段与第二焊接件的平坦区段之间的缺口中，该缺口为焊接缺口。所述缺口例如可以在0.05mm与0.3mm之间。

附图说明

当前公开了多个实施方式。专业技术人员可以从下面示出和说明本实用新型的示范性实施方式的详细说明中获得本实用新型的另外的实施方式。因此，附图和所述详细说明应视为示范性的和非限制性的。重复的特征在附图说明中标注相同的附图标记。

附图中：

图1a是焊接组件的第一实施方式在顺着筋条的xz平面中的示意图，其中第一与第二焊接件尚未焊接在一起；

图1b是图1a所示焊接组件在垂直于筋条的yz平面中的示意图；

图1c是图1a所示焊接组件在xy平面中的面朝突出区域的示意性俯视图；

图1d是对应于图1b的示意图，其中第一与第二焊接件已经焊接在一起；

图2a是焊接组件的第二实施方式在顺着筋条的xz平面中的示意图，其中第一与第二焊接件尚未焊接在一起；

图2b是图2a所示焊接组件在垂直于筋条的yz平面中的示意图；

图2c是图2a所示焊接组件在xy平面中的面朝突出区域的示意性俯视图；

图2d是对应于图2b的示意图，其中第一与第二焊接件已经焊接在一起。

具体实施方式

图1a、1b和1c示出了包括第一焊接件100和第二焊接件200构成的焊接组件10的第一实施方式的示意图，其中所述第一与第二焊接件100、200尚未焊接在一起。在这种情况下，优选沿着y方向进行为了将第一和第二焊接件100、200振动焊接所施加的振动运动。

第一焊接件100包括平坦区段120和沿横向从所述平坦区段起成直角远离该平坦区段延伸的筋条110。该筋条110构造为板形，其中，该筋条在横向上沿着z方向从第一焊接件100的平坦区段120起远离该平坦区段延伸，而在纵向上沿着x方向顺着第一焊接件100的平坦区段120延伸。第二焊接件200包括平坦区段220和向着所述筋条110的方向突出的区段230，该区段带有空隙240，所述筋条110容纳在该空隙中。所述空隙240构造为沿x方向是贯通的。所述突出区段包括两个端部区段233、234，它们布置在所述筋条110的相对侧并且分别与所述筋条110毗邻地沿横向平行于所述筋条110延伸。此外，所述突出区段230还包括两个补偿区段231、232，用于至少部分补偿第一焊接件100的和第二焊接件200的平坦区段120、220之间的相对运动。所述补偿区段231、232分别将两个端部区段233、234之一与第二焊接件200的平坦区段220可运动地连接。所述补偿区段231、232构造为平坦板段。替代地，所述补偿区段231、232可以构造为弯曲区段或波形区段。所述补偿区段231、232在相应的端部区段233、234与第二塑料件200的平坦区段220之间延伸。所述补偿区段231、232沿x方向顺着筋条延伸并且分别布置在所述筋条110的相反侧。所述补偿区段231、232从第二焊接件200的平坦区段220起向着所述筋条的方向在相应的补偿区段231、232与所述筋条110之间成30°至60°的夹角θ1的情况下延伸。优选所述夹角为45°。端部区段233、234是板形的并且从所述补偿区段231、232中的每一个起沿着z和x方向平行于所述筋条110延伸。端部区段233、234布置为以高度h与所述筋条110毗邻并且与之具有距离j。该距离j通常小于0.2mm、例如为0.1mm。端部区段233、234和补偿区段231、232具有相同的壁厚e、f，该壁厚大于筋条110的壁厚c。壁厚e、f可以是1mm至2mm、例如是1.5mm。壁厚c可以是0.5mm至1mm、例如是0.8mm。在其它实施方式中，壁厚e和f可以是不同的。

第一焊接件100的平坦区段120和第二焊接件200的平坦区段220构造为板形并且相互平行延伸。在第一和第二焊接件100、200的平坦区段120、220之间的缺口k中可以设置焊接筋条，这些焊接筋条从第一焊接件100的平坦区段120和/或从第二焊接件200的平坦区段220起延伸。第一和第二焊接件100、200的平坦区段120、200可以具有相同的壁厚a、g。该壁厚可以是2mm至3mm、例如是2.5mm。突出区段230的壁厚f和e分别小于第二焊接件200的平坦区段220的壁厚g。在其它实施方式中，焊接件可以具有不同的壁厚a、g。

根据图1a中的视图，筋条110和突出区段230在xz平面中构造成具有相对梯形底测量的内角θ3和θ4的等腰梯形，其中，所述突出区段230以比筋条110更尖锐的角聚拢延伸。所述筋条110的沿z方向测量的高度b大于突出区段230的高度i，并且沿z方向超过端部区段233、234。例如，筋条高出端部区段2mm至4mm，特别是筋条可以高出端部区段3mm。所述筋条110的高度b可以是17mm至20mm、例如是18.5mm。所述突出区段230的高度i可以是13mm至16mm、例如是14.5mm。所述筋条110在xz平面中在沿z方向所述突出区段230上部的区域中倒圆。

第二焊接件200的平坦区段220具有一空隙250，其从补偿区段231、232起沿x方向以夹角θ2远离该补偿区段延伸，更确切地说如下延伸，即，该空隙250向着筋条110逐渐变小。所述空隙250构造为沿z方向是贯穿的并且由两个结合边棱251、252限定，这些结合边棱根据所述夹角θ2构造为斜边。

根据图1b中的视图，补偿区段231、132，端部区段233、234，第一焊接件100的平坦区段120和第二焊接件200的平坦区段220构造为关于镜像平面镜像对称，所述镜像平面沿所述筋条(110)的横向和纵向在该筋条内延伸。

图1d示出了第一实施例的焊接组件10处于焊接在一起的状态，其中，第一焊接件100的和第二焊接件200的平坦区段120、220已经相互焊接在一起。第一焊接件100的平坦区段120与第二焊接件200的平坦区段220优选通过振动焊接连接被相互焊接在一起。第一焊接件100和第二焊接件100可以由塑料构成并且例如可以是车辆内饰件的组成部分。

图2a至2d与图1a至1d的视图类似地示出了焊接组件20的第二实施例。下面只对与第一实施例的主要不同之处进行说明。端部区段233、234接合到所述筋条110中。端部区段233、234和补偿区段231、232具有相同的壁厚e、f。这个壁厚与所述筋条110的壁厚c相同。

用于制造包括第一焊接件100和第二焊接件200的焊接组件10；20的方法包括以下步骤：

-提供第一焊接件100，该第一焊接件100包括筋条110，该筋条沿横向从第一焊接件100的平坦区段120起远离该平坦区段延伸，

-提供第二焊接件200，该第二焊接件200包括平坦区段220和带空隙240的突出区段230，该突出区段230包括两个端部区段233、234和两个补偿区段231、232，所述两个补偿区段231、232分别将所述两个端部区段233、234之一与第二焊接件200的平坦区段220可运动地连接。

-通过将筋条110容纳在空隙240中将第二焊接件200与第一焊接件100结合在一起，其中，端部区段233、234与平坦区段120、220间隔开地布置在所述筋条110的相反侧，

-通过振动焊接将第一焊接件100的平坦区段120与第二焊接件200的平坦区段220材料熔合地连接。

可以顺着第一焊接件100的平坦区段120与第二焊接件200的平坦区段220之间的接触面沿y方向进行用于振动焊接第一与第二焊接件100、200而施加的振动运动。顺着筋条110的xz平面可以沿y方向定义振动运动的零点。

Claims (11)

1.焊接组件(10；20)，该焊接组件包括第一焊接件(100)和第二焊接件(200)，其中，所述第一焊接件(100)包括筋条(110)，该筋条沿横向从所述第一焊接件(100)的平坦区段(120)起远离该平坦区段延伸，并且

所述第二焊接件(200)包括平坦区段(220)和带空隙(240)的突出区段(230)，所述筋条(110)容纳在该空隙中，其中，

所述第一焊接件(100)的平坦区段(120)和第二焊接件(200)的平坦区段(220)相互焊接在一起，其中，

所述突出区段(230)包括两个端部区段(233，234)，这两个端部区段与所述平坦区段(120，220)间隔开地布置在所述筋条(110)的相反侧，其中，

所述突出区段(230)包括两个补偿区段(231，232)，这两个补偿区段分别将所述两个端部区段(233，234)之一与第二焊接件(200)的平坦区段(220)可运动地连接。

2.根据权利要求1所述的焊接组件(10；20)，其中，所述补偿区段(231，232)构造为平坦板段、弯曲区段或波形区段。

3.根据权利要求1或2所述的焊接组件(10；20)，其中，所述补偿区段(231，232)从所述第二焊接件(200)的平坦区段(220)起向着所述筋条(110)的方向延伸。

4.根据权利要求1或2所述的焊接组件(10；20)，其中，所述第二焊接件(200)的平坦区段(220)包括空隙(250)，该空隙从所述补偿区段(231，232)起远离这些补偿区段延伸，该空隙(250)由两个结合边棱(251，252)限定，这些结合边棱构造为斜边并且更确切地说如下地构造，即，所述空隙(250)向着结合边棱筋条(110)逐渐变小。

5.根据权利要求1或2所述的焊接组件(10；20)，其中，所述筋条(110)沿横向从第一焊接件(100)的平坦区段(120)起成直角远离该平坦区段延伸，并且/或者所述筋条(110)是基本上板形的，并且/或者所述筋条(110)在沿横向顺着所述筋条(110)延伸的平面中构造为梯形。

6.根据权利要求1或2所述的焊接组件(10；20)，其中，所述补偿区段(231，232)和/或所述端部区段(233，234)和/或所述第一焊接件(100)的平坦区段(120)和/或所述第二焊接件(200)的平坦区段(220)构造为关于沿横向顺着所述筋条(110)延伸的镜像平面镜像对称。

7.根据权利要求1或2所述的焊接组件(10；20)，其中，所述突出区段(230)的壁厚小于第二焊接件(200)的平坦区段(220)的壁厚。

8.根据权利要求1或2所述的焊接组件(10；20)，其中，所述两个端部区段(233，234)分别与所述筋条(110)毗邻地沿横向平行于所述筋条(110)延伸。

9.根据权利要求1或2所述的焊接组件(10；20)，其中，所述第一焊接件(100)的平坦区段(120)与所述第二焊接件(200)的平坦区段(220)通过振动焊接连接相互焊接在一起。

10.根据权利要求1或2所述的焊接组件(10；20)，其中，所述补偿区段(231，232)从所述第二焊接件(200)的平坦区段(220)起向着所述筋条(110)的方向延伸，在相应的补偿区段(231，232)与所述筋条(110)之间成40°至50°的夹角。

11.根据权利要求5所述的焊接组件(10；20)，其中，所述筋条(110)在沿横向顺着所述筋条(110)延伸的平面中构造为等腰梯形。

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