DE102010034220A1

DE102010034220A1 - Connecting arrangement for two components, particularly two plate units, has opening, into which component block of another component rises up

Info

Publication number: DE102010034220A1
Application number: DE201010034220
Authority: DE
Inventors: Klaus Hetsch; Uwe Kohlmann; Dipl.-Ing. Kollinger Erwin; Daniel Schäfer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-08-07
Filing date: 2010-08-07
Publication date: 2012-02-09

Abstract

The connecting arrangement has an opening (14), into which a component block (16) of another component (12) rises up. The components are arranged opposite to each other. A plastic element (18) is provided in the area the connecting arrangement. The component block of latter component is fixed at the opening of the former component. An independent claim is also included for a method for manufacturing connecting arrangement for two components, particularly two plate units.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung von zwei Bauteilen, insbesondere von zwei Plattenteilen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Verbindungsanordnung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruchs 7.The invention relates to a connection arrangement of two components, in particular of two plate parts, according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a connection arrangement according to the preamble of patent claim 7.

Aus der EP 0 840 673 B1 ist bereits eine solche Verbindungsanordnung als bekannt zu entnehmen, bei welcher das eine Bauteil eine Durchgangsöffnung aufweist, in welche ein Bauteilbereich des anderen Bauteils einsteckbar ist.From the EP 0 840 673 B1 It is already known to take such a connection arrangement, in which the one component has a passage opening into which a component region of the other component can be inserted.

Des Weiteren sind insbesondere zum Verbinden von Plattenteilen, die in Hybrid-Bauweise hergestellt sind, eine Vielzahl von Möglichkeiten bekannt. Üblicherweise werden derartige Plattenteile zur Ermöglichung eines Toleranzausgleichs mit einer Mehrzahl von Schraub- oder Nietverbindungen zusammengesetzt. Dies bedeutet, dass zunächst die Plattenteile als Hybridbauteile hergestellt und anschließend miteinander verbunden werden. Danach ist ein zusätzlicher Montageschritt zur Verbindung der beiden Bauteile erforderlich.Furthermore, a variety of possibilities are known in particular for connecting plate parts which are manufactured in hybrid construction. Typically, such plate members are assembled to allow for tolerance compensation with a plurality of screw or rivet connections. This means that first the plate parts are manufactured as hybrid components and then connected to each other. Thereafter, an additional assembly step for connecting the two components is required.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsanordnung sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Verbindungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher sich die beiden beteiligten Bauteile besonders einfach und positionsgenau miteinander verbinden lassen.The object of the present invention is to provide a connection arrangement and a method for producing such a connection arrangement of the aforementioned type, by means of which the two components involved can be connected to each other in a particularly simple and accurate manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbindungsanordnung und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Verbindungsanordnung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a connection arrangement and a method for producing such a connection arrangement with the features of claims 1 and 7 respectively. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the respective dependent claims.

Eine Verbindungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher sich die beiden Bauteile, insbesondere die beiden Plattenteile, besonders einfach und günstig miteinander verbinden lassen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass im Bereich der Verbindungsanordnung zwischen der Öffnung und dem Bauteilbereich ein Kunststoffelement vorgesehen ist, mittels welchem der Bauteilbereich des einen Bauteils an dem die Öffnung aufweisenden Bauteil festgelegt ist. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, nach dem gegenseitigen Anordnen der Bauteile, wonach der entsprechende Bauteilbereich des einen Bauteils zumindest teilweise in die Öffnung des anderen Bauteils hineinragt, ein entsprechendes Kunststoffelement im Bereich der Verbindungsanordnung zwischen Bauteilbereich und Öffnung anzuordnen, um hierdurch die feste Verbindung der beiden Bauteile zu erreichen.To provide a connection arrangement of the type mentioned above, by means of which the two components, in particular the two plate parts, can be connected to one another particularly simply and favorably, it is provided according to the invention that a plastic element is provided in the region of the connection arrangement between the opening and the component region. by means of which the component region of the one component is fixed to the component having the opening. In other words, it is provided according to the invention, after the mutual arrangement of the components, according to which the corresponding component portion of one component at least partially protrudes into the opening of the other component to arrange a corresponding plastic element in the region of the connection arrangement between the component area and opening to thereby the fixed connection to reach the two components.

So kann beispielsweise durch den flüssigen Kunststoff, welcher durch Spritzgießen im Bereich der Verbindungsanordnung aufgebracht wird, auf einfache Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen Bauteilbereich und Öffnung erzielt werden. Dabei kann das Aufbringen des flüssigen Kunststoffs in verfahrensökonomisch vorteilhafter Weise in einem ohnehin stattfindenden Herstellungsprozess – beispielsweise bei einem Spritzgießvorgang – erfolgen, in welchem die beiden Bauteile zur Ausbildung eines Hybridbauteils mit weiterem Kunststoff versehen werden. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Kunststoffelement im Spritzgießvorgang mit dem anderweitig vorgesehenen Kunststoff stoffschlüssig verbunden wird, da so dem Kunststoffelement einerseits ein verbesserter Halt verliehen werden kann und andererseits dem verbundenen Kunststoffmaterial ein Verankerungspunkt gegeben wird. Zur einfacheren Anordnung der Bauteile zueinander ist der genannte Bauteilbereich innerhalb der Öffnung von deren Rand unter Ausbildung eines Spalts zumindest teilweise beabstandet.Thus, for example, by the liquid plastic, which is applied by injection molding in the region of the connection arrangement, a positive connection between the component area and opening can be achieved in a simple manner. In this case, the application of the liquid plastic in a process-economically advantageous manner in an already taking place manufacturing process - for example, in an injection molding - done, in which the two components are provided to form a hybrid component with more plastic. It is particularly advantageous if the plastic element is integrally bonded in the injection molding process with the otherwise provided plastic, since so the plastic element on the one hand, an improved grip can be imparted and on the other hand the connected plastic material is given an anchoring point. In order to simplify the arrangement of the components relative to each other, said component region within the opening is at least partially spaced from its edge to form a gap.

Ein weiterer Vorteil eines derartigen Kunststoffelements besteht darin, dass im Unterschied zu einer Verschraubung oder einer Vernietung im Anschluss an den Herstellungsprozess des Hybridbauteils ein zusätzlicher Verfahrensschritt zur Ausführung einer mechanischen oder schweißtechnischen Verbindung entfällt bzw. zusätzliche Verbindungselemente entfallen, da der Verbindungsvorgang durch die Ausbildung des Kunststoffelements im Spritzgießvorgang des Gesamtbauteils erfolgt.A further advantage of such a plastic element is that, in contrast to a screw connection or a riveting following the manufacturing process of the hybrid component, an additional method step for carrying out a mechanical or welding connection is dispensed with or additional connecting elements are omitted, since the connection process by the formation of the plastic element takes place in the injection molding of the overall component.

Ein weiterer Vorteil eines solchen Kunststoffelements besteht darin, dass die beiden Plattenteile, bei denen vorher durch das ausrichtende Verschieben relativ zueinander in den Grenzen der Öffnung ein Fertigungstoleranzausgleich zustande kommt und somit die gewünschte optimale Relativlage der Plattenteile zueinander erreicht wird, nach Erstarren des flüssig bzw. pastös aufgetragenen Kunststoffs unverrückbar zueinander fixiert werden. Der Kunststoff kann dabei bevorzugt formschlüssig mit dem Bauteilbereich bzw. mit der Öffnung verbunden sein, um hierdurch einen besonders günstigen Halt zwischen den beiden Bauteilen des Hybridbauteils zu erzeugen. Auf Grund der Schrumpfung des erstarrenden Kunststoffs ergibt sich eine zusätzliche Aussteifung der Verbindungsanordnung. Nachdem also eine optimale Relativposition der beiden Bauteile zueinander gefunden und demzufolge die Toleranzen ausgeglichen sind, kann dann der durch die unterschiedlichen Querschnitte des Bauteilbereichs bzw. der Öffnung existierende Spalt mittels des Kunststoffs verschlossen und somit eine gegenseitige Fixierung der Bauteile erreicht werden.Another advantage of such a plastic element is that the two plate parts, in which before by the aligning displacement relative to each other within the limits of the opening a manufacturing tolerance compensation comes about and thus the desired optimum relative position of the plate parts is achieved to each other, after solidification of the liquid or pasty applied plastic are immovably fixed to each other. The plastic may preferably be positively connected to the component area or to the opening in order to thereby produce a particularly favorable hold between the two components of the hybrid component. Due to the shrinkage of the solidifying plastic results in an additional stiffening of the connection assembly. Thus, after an optimal relative position of the two components to each other found and therefore the tolerances are balanced, then the existing by the different cross-sections of the component portion or the opening gap by means of the plastic closed and thus a mutual fixation of the components can be achieved.

Der Spalt zwischen dem Bauteilbereich des einen Bauteils und der Öffnung des anderen Bauteils wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vom Kunststoff des Kunststoffelements überbrückt. Der Spalt muss dabei nicht zwangsläufig vollständig befüllt sein. Es reicht, wenn mittels des Kunststoffs lediglich einige Teilbereiche zwischen dem Bauteilbereich des einen Bauteils und dem Öffnungsrand anderen Bauteils überbrückt sind. Wichtig ist dabei, dass die beiden Bauteile nicht mehr gegeneinander verschoben werden können und in der gewünschten eingenommenen Lage verbleiben. Der Kunststoff stützt den Bauteilbereich quasi gegen den Öffnungsrand ab, wobei der Bauteilbereich dann zumindest kraftschlüssig in der Öffnung sitzt.The gap between the component region of the one component and the opening of the other component is bridged in a preferred embodiment of the invention by the plastic of the plastic element. The gap does not necessarily have to be completely filled. It is sufficient if only a few subregions between the component region of the one component and the opening edge of the other component are bridged by means of the plastic. It is important that the two components can no longer be moved against each other and remain in the desired position adopted. The plastic supports the component area virtually against the opening edge, wherein the component area is then at least non-positively seated in the opening.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem als vorteilhaft gezeigt, dass das Kunststoffelement den Bauteilbereich umschließt und den Öffnungsrand umgreift. Hierdurch entsteht ein weiterer Formschluss, der zum einen den Halt beider Plattenteile aneinander und zum anderen den Halt des Kunststoffelements an den Plattenteilen verbessert. Hierbei stützt sich das Kunststoffelement entgegen der Durchdringungsrichtung des als Zapfen oder dergleichen ausgebildete Bauteilbereichs des einen Bauteils ab durchdrungenen anderen Bauteil ab, so dass für letzteres Bauteil ein axialer Anschlag in Durchdringungsrichtung gegeben ist, was letztlich die Verbesserung im Halt erbringt.In a further embodiment of the invention, it has also proven to be advantageous that the plastic element surrounds the component area and surrounds the opening edge. This results in a further positive connection, on the one hand improves the grip of both plate parts together and on the other hand, the support of the plastic element on the plate parts. Here, the plastic element is supported against the penetration direction of the designed as a pin or the like component portion of a component ab penetrated from other component, so that for the latter component an axial stop is given in Durchdringungsrichtung, which ultimately provides the improvement in support.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Öffnung als kulissenartige Führung, vorzugsweise als Langloch oder Schlitz ausgebildet ist. Hierdurch können zwar Toleranzen nur eindimensional ausgeglichen werden, jedoch ist dadurch die Montage bzw. den Verbindungsvorgang einfacher auszuführen. Grundsätzlich ist es im Rahmen der Erfindung natürlich möglich, den Spalt so zu gestalten, dass ein Toleranzausgleich in der Ebene stattfinden kann. Hierbei kann die Öffnung beispielsweise kreisrund sein oder ein quadratisches Format besitzen. Bei einer Ausrichtung der Plattenteile in der Ebene ist darauf zu achten, dass bei Erreichen der gewünschten Relativlage diese bis zur Fixierung bestehen bleibt. Hierzu ist eine provisorische Vorfixierung denkbar. Bei einer Kulissenführung ist die Beibehaltung der erreichten Relativlage wesentlich einfacher, da die Plattenteile aneinander quer zur Führungsrichtung abgestützt sind und ein Verrutschen in diese Richtung unmöglich ist.A further advantageous embodiment provides that the opening is formed as a backdrop-like guide, preferably as a slot or slot. Although this tolerances can be compensated only one-dimensionally, but this is easier to perform the assembly or the connection process. In principle, it is within the scope of the invention of course possible to design the gap so that a tolerance compensation in the plane can take place. In this case, the opening may for example be circular or have a square format. When aligning the plate parts in the plane, make sure that when the desired relative position is reached, this remains until it is fixed. For this purpose, a provisional prefixing is conceivable. With a slotted guide maintaining the achieved relative position is much easier, since the plate parts are supported against each other transversely to the guide direction and slipping in this direction is impossible.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Bauteilbereich des einen Bauteils wenigstens einen Hinterschnitt und/oder eine entsprechende Durchgangsöffnung auf. Somit kann besonders günstig eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kunststoff bzw. dem Kunststoffelement und den entsprechenden Bauteilen erreicht werden. Aufgrund des wenigstens einen Hinterschnitts wird das Kunststoffelement in und entgegen der Durchdringungsrichtung unverrückbar festgelegt. Die Durchgangsöffnung ermöglicht es insbesondere bei Ausbildung des Kunststoffelementes mittels Spritzgießen, dass der Kunststoff hindurchtritt und den Bauteilbereich jenseits der durchdrungenen Öffnung des anderen Plattenteils verankernd hintergreift, was den Halt der beiden Plattenteile aneinander noch weiter verbessert und die Fixierung optimiert. Schließlich ist es denkbar, dass die Verbindungsanordnung völlig in die Kunststoffmasse integriert wird.In a further embodiment of the invention, the component region of a component on at least one undercut and / or a corresponding passage opening. Thus, a positive connection between the plastic or the plastic element and the corresponding components can be achieved particularly favorable. Due to the at least one undercut, the plastic element is fixed immovably in and against the penetration direction. The passage opening makes it possible, in particular when the plastic element is formed by means of injection molding, that the plastic penetrates and anchors the component area beyond the penetrated opening of the other plate part, which further improves the hold of the two plate parts and optimizes the fixation. Finally, it is conceivable that the connection arrangement is fully integrated into the plastic mass.

Die beiden Bauteile weisen darüber hinaus bevorzugter Weise in einem Abstand zu dem in die Öffnung hineinragenden Bauteilbereich miteinander zusammenwirkende Lagerelement auf. Somit kann auf besonders günstige Weise die Verbindungsanordnung zwischen dem Bauteilbereich und dem korrespondierenden Öffnung erreicht werden, indem zunächst die beiden zusammenwirkenden Lagerelemente miteinander in Eingriff gebracht werden und anschließend die Bauteile so gegeneinander verlagert – insbesondere verschwenkt – werden, bis die gewünschte optimale Anordnung der beiden Bauteile relativ zueinander gegeben ist, so dass nachfolgend das Herstellen des Kunststoffelements erfolgen kann. Mit anderen Worten wird bei dieser Ausführungsform durch das Eintauchen des Bauteilbereichs in die Öffnung bereits die optimale Relativlage erreicht. Ein Hin- und Herschieben der Plattenteile in Plattenebene entfällt.Moreover, the two components preferably have bearing elements interacting with one another at a distance from the component region projecting into the opening. Thus, the connection arrangement between the component region and the corresponding opening can be achieved in a particularly advantageous manner by first the two cooperating bearing elements are engaged with each other and then the components against each other - in particular pivoted - until the desired optimal arrangement of the two components is given relative to each other, so that subsequently the production of the plastic element can take place. In other words, the optimum relative position is already achieved in this embodiment by immersing the component area in the opening. A pushing back and forth of the plate parts in plate level is eliminated.

Die vorstehend im Zusammenhang der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung genannten Vorteile gelten in ebensolcher Weise für das Verfahren gemäß Patentanspruch 7. Dies zeichnet sich des Weiteren in gemäß Anspruch 8 dadurch aus, dass das Kunststoffelement bevorzugt durch Spritzgießen hergestellt wird. Ein solches Spritzgießverfahren eignet sich nämlich zur Herstellung eines Hybridbauteils besonders gut.The advantages mentioned above in connection with the connection arrangement according to the invention apply in the same way to the method according to claim 7. This is further characterized in according to claim 8 in that the plastic element is preferably produced by injection molding. Such an injection molding method is particularly well suited for the production of a hybrid component.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von drei bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of three preferred embodiments and from the drawings; these show in:

1 eine ausschnittsweise Schnittansicht auf eine Verbindungsanordnung von zwei als Metall-Plattenteilen ausgebildeten Bauteilen, von welchen das eine Bauteil eine Öffnung aufweist, in welche ein Bauteilbereich des anderen Bauteils nach der gegenseitigen Anordnung der Bauteile hineinragt, wobei im Bereich der Verbindungsanordnung ein durch Spritzgießen erzeugtes Kunststoffelement vorgesehen ist, mittels welchem der hineinragende Bauteilbereich des einen Bauteils an dem die Öffnung aufweisenden Bauteils festgelegt ist; 1 a fragmentary sectional view of a connection arrangement of two formed as metal plate members components, of which the one component has an opening into which a component portion of the other component projects after the mutual arrangement of the components, wherein provided in the region of the connection assembly, a plastic element produced by injection molding is, by means of which the protruding Component portion of the one component is fixed to the component having the opening;

2A, B, C jeweilige schematische Schnittansicht entlang der durch die Linie II-II in 1 repräsentierten Schnittebene durch die Verbindungsanordnung des Bauteilbereichs des einen Bauteils an dem anderen Bauteil unter Vermittlung des Kunststoffelements; und in 2A , B, C are respective schematic sectional views taken along the line II-II in FIG 1 represented sectional plane through the connection arrangement of the component region of the one component to the other component through the intermediary of the plastic element; and in

3 eine Schnittansicht durch eine Verbindungsanordnung einer alternativen Ausführungsform, welche sich von derjenigen gemäß 1 insbesondere dadurch unterscheidet, dass die beiden Bauteile in einem Abstand zu dem in die Öffnung hineinragenden Bauteilbereich jeweils miteinander zusammenwirkende Lagerelemente aufweist, die miteinander in Eingriff gebracht werden, wonach anschließend die Bauteile derart verlagert werden, bis der Bauteilbereich des einen Bauteils in die Öffnung des anderen Bauteils hineinragt, wonach die Festlegung der beiden Bauteile aneinander durch Ausbildung des Kunststoffelements erfolgen kann. 3 a sectional view through a connection arrangement of an alternative embodiment, which differs from that according to 1 differs in particular in that the two components at a distance to the projecting into the opening component portion each having mutually cooperating bearing elements which are brought into engagement, after which the components are displaced so until the component region of the one component in the opening of the other Protruding component, according to which the determination of the two components can be made together by forming the plastic element.

In 1 ist in einer ausschnittsweisen Schnittansicht eine Verbindungsanordnung von zwei Bauteilen 10, 12 dargestellt. Die beiden Bauteile 10, 12 sind vorliegend als Plattenteile bzw. Plattenelemente aus Metall gebildet. Natürlich wäre es auch denkbar, andere Bauteile bzw. andere Werkstoffe einzusetzen. Ebenfalls wäre es denkbar, die Plattenteile bzw. Plattenelemente als Sandwichteile, Strangpressprofile oder dergleichen zu gestalten. Vorliegende Verbindungsanordnung der beiden Bauteile 10, 12 findet dabei vorliegend insbesondere Anwendung bei Kraftwagen oder anderen Kraftfahrzeugen.In 1 is a sectional view of a connection assembly of two components 10 . 12 shown. The two components 10 . 12 are presently formed as plate parts or plate elements made of metal. Of course, it would also be possible to use other components or other materials. It would also be conceivable to design the plate parts or plate elements as sandwich weights, extruded profiles or the like. Present connection arrangement of the two components 10 . 12 In this case finds particular application in motor vehicles or other motor vehicles.

Aus der Schnittansicht gemäß 1 ist des Weiteren eine Öffnung in dem Bauteil 10 erkennbar, in welche ein Bauteilbereich 16 des anderen Bauteils 12 zumindest teilweise hinein ragt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel durchragt der Bauteilbereich 16, welcher vorliegend napfartig ausgebildet ist, die Öffnung 14 des anderen Bauteils 10 vollständig und überragt das Bauteil 10 auf der dem Bauteil 12 gegenüberliegenden Seite. Dabei ist erkennbar, dass die beiden plattenartigen Bauteile 10, 12 flächig aneinander anliegen.From the sectional view according to 1 is further an opening in the component 10 recognizable, in which a component area 16 of the other component 12 at least partially protrudes. In the present embodiment, the component area protrudes 16 , which in the present case is cup-shaped, the opening 14 of the other component 10 completely and overhangs the component 10 on the component 12 opposite side. It can be seen that the two plate-like components 10 . 12 lie flat against each other.

Darüber hinaus ist aus 1 erkennbar, dass im Bereich der Verbindungsanordnung ein Kunststoffelement 18 vorgesehen ist, über welches der Bauteilbereich 16 des einen Bauteils 12 mit dem anderen, die Öffnung 14 aufweisenden Bauteil 10 festgelegt ist. Dieses Kunststoffelement 18 wird – wie im Weiteren erläutert werden wird – durch ein Spritzgießprozess von Kunststoff gebildet, wonach die beiden Bauteile 10, 12 gegenseitig zueinander in einer gewünschten Relativlage positioniert worden sind.In addition, is off 1 recognizable that in the region of the connection arrangement, a plastic element 18 is provided, over which the component area 16 of a component 12 with the other, the opening 14 having component 10 is fixed. This plastic element 18 is - as will be explained below - formed by an injection molding of plastic, after which the two components 10 . 12 have been mutually positioned in a desired relative position.

Der Kunststoff, welcher das Kunststoffelement 18 bildet, wird dabei in einem ohnehin erforderlichen Spritzgießprozess angespritzt, in welchem die beiden Bauteile 10, 12 zumindest partiell mit Kunststoff versehen werden, um hierdurch ein entsprechendes Hybridbauteil zu bilden. Derartige Hybridbauteile kommen beispielsweise als Karosserieteile, Anbauteile oder Trägerteile bei Kraftwagen in mannigfaltiger Verwendung zum Einsatz.The plastic, which is the plastic element 18 forms, is injected in an already required injection molding process, in which the two components 10 . 12 be at least partially provided with plastic, thereby forming a corresponding hybrid component. Such hybrid components are used for example as body parts, attachments or support parts in motor vehicles in a variety of uses.

In den 2A bis 2C sind jeweilige symbolische Schnittansichten durch die Verbindungsanordnung der beiden Bauteilen 10, 12 entlang der durch die Linie II-II in 1 repräsentierten Schnittebene gezeigt.In the 2A to 2C are respective symbolic sectional views through the connection arrangement of the two components 10 . 12 along the line II-II in 1 shown sectional plane shown.

In Zusammenschau der 2A und 1 ist demzufolge zu erkennen, dass vorliegend der Bauteilbereich 16 des Bauteils 10 außenumfangsseitig bzw. im Querschnitt kreisrund ausgebildet ist. Auch die Öffnung 14 ist kreisrund gestaltet, wobei der Bauteilbereich 16 einen kleineren im Querschnitt aufweist als der Querschnitt der Öffnung 14 ist. Im zusammengesetzten Zustand der beiden Bauteile 10, 12, also wenn der Bauteilbereich 16 die Öffnung 14 durchragt, entsteht somit ein Spalt 20, welcher ermöglicht, dass die beiden Bauteile 10, 12 zum Toleranzausgleich gegenseitig in Richtung der Erstreckungsebene der beiden plattenförmigen Bauteile 10, 12 gegeneinander verschoben werden können.In synopsis of 2A and 1 Accordingly, it can be seen that in the present case the component area 16 of the component 10 outside circumference or in cross section is circular. Also the opening 14 is circular in shape, with the component area 16 a smaller in cross section than the cross section of the opening 14 is. In the assembled state of the two components 10 . 12 So if the part area 16 the opening 14 penetrates, thus creating a gap 20 which allows the two components 10 . 12 for tolerance compensation each other in the direction of the plane of extension of the two plate-shaped components 10 . 12 can be moved against each other.

Nach dem die beiden Bauteile 10, 12 gegenseitig ausgerichtet worden sind, wird der Bauteilbereich 16 des Bauteils 12 mit dem die Öffnung 14 aufweisenden Bauteil 10 das Kunststoffelement 18 verbunden. Da der Kunststoff des Kunststoffelements 18 im vorliegenden Fall durch Spritzgießen aufgebracht wird, ist es ohne weiteres möglich, den Spalt 20 zwischen dem Außenumfang des Bauteilbereichs 16 und dem Rand der Öffnung 14 zu verfüllen.After the two components 10 . 12 are aligned with each other, the component area 16 of the component 12 with the opening 14 having component 10 the plastic element 18 connected. As the plastic of the plastic element 18 In the present case is applied by injection molding, it is easily possible, the gap 20 between the outer periphery of the component area 16 and the edge of the opening 14 to fill.

Außerdem wird der Kunststoff des Kunststoffelements 18 so angespritzt, dass insbesondere eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Bauteilen 10, 12 und dem Kunststoffelement 18 ergibt, so dass die beiden Bauteile 10, 12 über das Kunststoffelement 18 fest miteinander verbunden sind. Darüber hinaus ist in dem Bauteilbereich 16 des Bauteils 12 eine zentrale Durchgangsöffnung 22 eingebracht, sowie ein Hinterschnitt 24 am Außenumfang vorgesehen, so dass sich eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Bauteilbereich 16 und dem Kunststoffelement 18 realisieren lässt.In addition, the plastic of the plastic element 18 so molded that in particular a positive connection between the two components 10 . 12 and the plastic element 18 yields, so that the two components 10 . 12 over the plastic element 18 are firmly connected. In addition, in the component area 16 of the component 12 a central passage opening 22 introduced, as well as an undercut 24 provided on the outer circumference, so that a positive connection between the component area 16 and the plastic element 18 can be realized.

Da im Ausführungsbeispiel gemäß 2A ein umlaufender Spalt 20 vorgesehen ist, werden demzufolge die Bauteile 10, 12 vor dem Anspritzen des Kunststoffelements 18 in beliebige Richtungen quer über die Haupterstreckungsrichtung der beiden Bauteile 10, 12 bewegt, bis diese zueinander ausgerichtet sind. Der in den Spalt 20 anschließend eingebrachte Kunststoff dient zur Überbrückung des Spalts 20, um somit eine gegenseitige Positionierung der Bauteile 10, 12 zu erreichen. Durch den Hinterschnitt 24 und die Durchgangsöffnung 22 wird auf vorbeschriebene Weise der besonders günstige Formschluss erreicht.As in the embodiment according to 2A a circumferential gap 20 is provided, therefore, the components 10 . 12 before the injection molding of the plastic element 18 in any direction across the main extension direction of the two components 10 . 12 moved until these to each other are aligned. The one in the gap 20 subsequently introduced plastic serves to bridge the gap 20 so as to provide a mutual positioning of the components 10 . 12 to reach. Through the undercut 24 and the through hole 22 is achieved in the manner described above, the particularly favorable positive locking.

Der Kunststoff umgreift dabei zumindest den Rand 24 der Öffnung 14, um den Formschluss zu erreichen. Auf Grund der Schrumpfung des erstarrenden Kunststoffs wird der Bauteilbereich 16 auch seitlich festgehalten und durch die Umgreifung der Öffnungskante entgegen der Durchdringungsrichtung abgestützt.The plastic surrounds at least the edge 24 the opening 14 to achieve the positive fit. Due to the shrinkage of the solidifying plastic, the component area 16 also held on the side and supported by the clasping of the opening edge against the penetration direction.

Die beiden Bauteile 10, 12 in den vorliegenden Ausführungsbeispielen Bestandteile eines Hybridbauteils und demzufolge zumindest partiell mit weiterem Kunststoff versehen sind, kann das Kunststoffelement 18 eben ohnehin erforderlichen Prozessschritt erfolgen, in welchem die beiden Bauteile 10, 12 zumindest teilweise mit Kunststoff versehen werden.The two components 10 . 12 In the present embodiments components of a hybrid component and consequently are at least partially provided with further plastic, the plastic element 18 just anyway necessary process step take place, in which the two components 10 . 12 be at least partially provided with plastic.

Die Ausführungsform gemäß 28 unterscheidet sich von derjenigen gemäß 2A insbesondere dadurch, dass hier die Öffnung 14 als breiter Schlitz ausgebildet ist, wobei der durchdringende Bauteilbereich 16 mit engem Spiel an den Längsseiten 26 der Öffnung 14 angeordnet ist. Gegen zwischen den Schmalseiten 28 des Bauteilbereichs 16 und den korrespondierenden schmalen Seiten der Öffnung 14 ein jeweiliger Spalt 20 vorgesehen, so dass der Bauteilbereich 16 gemäß den Pfeilen R1 in die entsprechende Richtung relativ zur Öffnung 14 verstellt werden kann, wohingegen die Pfeile R2 eine hierzu senkrecht verlaufende Richtung symbolisieren, in welche die beiden Bauteile 10, 12 nicht relativ zueinander verstellt werden können. Durch eine geeignete Wahl der Öffnung 14 des Bauteilbereichs 16 kann somit ein Führungselement geschaffen werden, so dass der Bauteilbereich 16 zum Toleranzausgleich der beiden Bauteile 10, 12 vor dem Anordnen des Kunststoffelements 18 zumindest in einer Richtung relativ zur Öffnung 14 bewegt werden kann. Nachdem ein entsprechender Toleranzausgleich erfolgt ist, kann wiederum – analog zur Ausführungsform gemäß 2A – ein entsprechendes Kunststoffelement 18 vorgesehen werden. Dabei wird insbesondere der Spalt 20 zwischen den Schmalseiten 28 der Öffnung 14 und dem Bauteilbereich 16 überbrückt bzw. ausgefüllt, um hierdurch eine Lagefixierung der beiden Bauteile 10, 12 relativ zueinander zu erreichen. Darüber hinaus dient das Kunststoffelement 18 wiederum zur gegenseitigen Befestigung der Bauteile 10, 12 aneinander.The embodiment according to 28 differs from the one according to 2A especially in that here the opening 14 is formed as a wide slot, wherein the penetrating component area 16 with close play on the long sides 26 the opening 14 is arranged. Against between the narrow sides 28 of the component area 16 and the corresponding narrow sides of the opening 14 a respective gap 20 provided so that the component area 16 according to the arrows R1 in the corresponding direction relative to the opening 14 can be adjusted, whereas the arrows R2 symbolize a direction perpendicular thereto, in which the two components 10 . 12 can not be adjusted relative to each other. By a suitable choice of opening 14 of the component area 16 Thus, a guide element can be created so that the component area 16 for tolerance compensation of the two components 10 . 12 before placing the plastic element 18 at least in one direction relative to the opening 14 can be moved. After a corresponding tolerance compensation has taken place, again - analogous to the embodiment according to 2A - A corresponding plastic element 18 be provided. In this case, in particular, the gap 20 between the narrow sides 28 the opening 14 and the component area 16 bridged or filled, thereby fixing the position of the two components 10 . 12 to achieve relative to each other. In addition, the plastic element serves 18 again for mutual attachment of the components 10 . 12 together.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 2C weist einen rechteckförmigen Bauteilbereich 16 des korrespondierenden Bauteils 12 und eine daran angepasste Öffnung 14 des korrespondierenden Bauteils 10 auf, welche jeweils im Wesentlichen quadratisch gestaltet sind. Wie aus 2C erkennbar ist, ist der Querschnitt des Bauteilbereichs 16 entsprechend kleiner ausgebildet als der Querschnitt der Öffnung 14, so dass der Bauteilbereich 16 in beiden Hauptrichtungen – sowohl der Richtung R1 wie auch der Richtung R2 – relativ innerhalb der Öffnung 14 bewegbar ist. Somit ist vorliegend ein Toleranzausgleich in beiden Hauptrichtungen R1 und R2, die senkrecht aufeinander stehen, möglich. Zudem ist ein Toleranzausgleich innerhalb einer Ebene geschaffen, welche wiederum – analog zu den Ausführungsformen gemäß 2A und 2B – durch die beiden Haupterstreckungsrichtungen der beiden plattenförmigen Bauteile 10, 12 gebildet ist.The embodiment according to 2C has a rectangular component area 16 of the corresponding component 12 and an adapted opening 14 of the corresponding component 10 on, which are each designed substantially square. How out 2C is recognizable, is the cross section of the component area 16 designed correspondingly smaller than the cross section of the opening 14 so that the component area 16 in both main directions - both the R1 direction and the R2 direction - relatively within the aperture 14 is movable. Thus, in the present case a tolerance compensation in both main directions R1 and R2, which are perpendicular to each other possible. In addition, a tolerance compensation is created within a plane, which in turn - analogous to the embodiments according to 2A and 2 B - By the two main directions of extension of the two plate-shaped components 10 . 12 is formed.

Eine besondere Ausführungsform zeigt des Weiteren 3. Hierbei ist im Abstand zu dem jeweiligen Bauteilbereich 16 bzw. der korrespondierenden Öffnung 14 an beiden Bauteilen 10, 12 jeweils ein Lagerelement 30, 32 vorgesehen. Das Lagerelement 32 des Bauteils 12 wird dabei gebildet durch eine Schwenklasche, welche in eine korrespondierende Aufnahmeöffnung, die das Lagerelement 30 des Bauteils 10 bildet, einsetzbar ist. Dabei ist die Schwenklasche 32 so in das als Öffnung ausgebildete Lagerelement 30 einsetzbar, dass sich eine Lagerstelle bzw. ein Drehpunkt D zwischen den Bauteilen 10, 12 ergibt. Auf diese Art und Weise ist nach dem Ineinandergreifen der beiden Lagerelemente 30, 32 ein Verschwenken der beiden Bauteile 10, 12 aus der mit gestrichelten Linien angedeuteten Position in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Position möglich, welcher der Bauteilbereich 16 wiederum die Öffnung 14 des Bauteils 10 durchtragt. Dieser so genannte Schwenklaschenverschluss hat dabei insbesondere den Vorteil, dass das Bauteil 12 auf einfache Weise relativ zum Bauteil 10 verschwenkt werden kann, wenn sich dieses obenauf befindet. Dann nämlich schwenkt das Bauteil 12 nach dem Verbinden der beiden Lagerelemente 30, 32 im Wesentlichen selbsttätig, bis der Bauteilbereich 16 mit der Öffnung 14 in Eingriff gelangt bzw. in diese eintaucht. Die Schwenklasche bzw. Lagerelement 32 stützt sich dabei vorzugsweise unterseitig am Bauteil 10 ab. Liegt das Bauteil 12 unten, ist die Lasche so ausladend zu gestalten, dass per Gewicht und Hebel eine Schwenkung erfolgt. Auf Grund der Abstützung mittels der Schwenklasche 32 ist die Verbindung nach der Umspritzung des Bauteilbereichs 16 besonders belastungsfähig.A particular embodiment further shows 3 , This is at a distance to the respective component area 16 or the corresponding opening 14 on both components 10 . 12 one bearing element each 30 . 32 intended. The bearing element 32 of the component 12 is formed by a pivoting lug, which in a corresponding receiving opening, which is the bearing element 30 of the component 10 forms, is usable. This is the swivel pocket 32 so in the trained as an opening bearing element 30 can be used that a bearing point or a pivot point D between the components 10 . 12 results. In this way, after the intermeshing of the two bearing elements 30 . 32 a pivoting of the two components 10 . 12 From the position indicated by dashed lines position in the position shown in solid lines possible, which is the component area 16 turn the opening 14 of the component 10 by bears. This so-called pivoting flap closure has the particular advantage that the component 12 in a simple way relative to the component 10 can be pivoted when this is on top. Then namely the component pivots 12 after connecting the two bearing elements 30 . 32 essentially automatically, until the component area 16 with the opening 14 engaged or immersed in it. The pivoting lug or bearing element 32 is supported preferably below the component 10 from. Is the component lying 12 below, the tab is so bulky to make that by weight and lever is a swing. Due to the support by means of the pivoting lug 32 is the connection after the encapsulation of the component area 16 particularly resilient.

Prinzipiell ist dabei zwischen der Verbindungsanordnung des Bauteilsbereichs 16 und der korrespondierenden Öffnung 14 ein Toleranzausgleich analog zu den Ausführungsformen gemäß den 2A bis 2C möglich. Es ist also denkbar, dass die beiden Bauteile 10, 12 entlang ihrer Berührungsebene in einer oder mehreren Ebenen ineinander verschoben werden können, um hierdurch einen Toleranzausgleich zu schaffen. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass beim vorliegenden Schwenklaschenverschluss ein Toleranzausgleich normalerweise in relativ engen Grenzen erfolgen kann, da dieser auch zwischen den jeweiligen Lagerelementen 30, 32 erfolgen muss.In principle, it is between the connection arrangement of the component area 16 and the corresponding opening 14 a tolerance compensation analogous to the embodiments according to the 2A to 2C possible. It is therefore conceivable that the two components 10 . 12 along her Touch level in one or more levels can be moved into each other, thereby creating a tolerance compensation. However, it should be noted that in the present pivoting flap closure tolerance compensation can normally be done within relatively narrow limits, as this also between the respective bearing elements 30 . 32 must be done.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Öffnung 14 und der Bauteilbereich 16 jede beliebige Kontur aufweisen können. Der ungeführte Toleranzausgleich gemäß 2C ist allerdings manuell schwer zu bewerkstelligen, so dass hier eher eine gesteuerte Maschine wie beispielsweise ein Roboter oder Manipulator zum Einsatz kommen.At this point it should be noted that the opening 14 and the component area 16 can have any contour. The unguided tolerance compensation according to 2C However, it is difficult to accomplish manually, so that more of a controlled machine such as a robot or manipulator are used here.

Insgesamt ist somit im vorliegenden Fall eine Verbindungsanordnung und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Verbindungsanordnung möglich, welche nach dem Zusammensetzen der Bauteile 10, 12 ein entsprechender Toleranzausgleich gegeben ist, wonach die gegenseitige Verbindung der Bauteile 10, 12 über das Kunststoffelement 18 bewerkstelligt werden kann. Bevorzugter Weise erfolgt das Herstellen des Kunststoffelements 18 in einem Prozessschritt mit dem Herstellen des Hybridbauteils, welches als Einzelteile der Bauteile 10, 12 umfasst. Somit ist vorliegend ein Fügen der plattenartigen Bauteile 10, 12 in einem integrierten Arbeitsschritt möglich, so dass anschließend nach dem Umspritzen der Bauteile 10, 12 keine Verschraubung oder Vernietung mehr nötig ist. Neben der Möglichkeit des virtuellen Toleranzausgleichs und/oder der entsprechenden Führung ist ein weiterer besonderer Vorteil, dass die Nutzungen der formschlüssigen Geometrien eine Aufnahme von Zug- und Scherkräften besonders vorteilhaft ermöglicht. Als Einsatzgebiet sind grundsätzlich insbesondere alle Metall-Kunststoff-Bauteile geeignet.Overall, therefore, in the present case, a connection arrangement and a method for producing such a connection arrangement is possible, which after assembly of the components 10 . 12 a corresponding tolerance compensation is given, after which the mutual connection of the components 10 . 12 over the plastic element 18 can be accomplished. Preferably, the production of the plastic element takes place 18 in a process step with the production of the hybrid component, which as individual parts of the components 10 . 12 includes. Thus, in the present case, a joining of the plate-like components 10 . 12 in an integrated work step possible, so that subsequently after the encapsulation of the components 10 . 12 no screwing or riveting is necessary. In addition to the possibility of virtual tolerance compensation and / or the corresponding guidance, a further particular advantage is that the uses of the positive-locking geometries make it particularly advantageous to absorb tensile and shear forces. As a field of application, in particular all metal-plastic components are suitable in principle.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0840673 B1 [0002]

Claims

Connection arrangement of two components ( 10 . 12 ), in particular two plate parts, with at least one opening ( 14 ) in one of the components ( 10 ) into which a component area ( 16 ) of the other component ( 12 ) after the mutual arrangement of the components ( 10 . 12 ) protrudes at least partially, characterized in that in the region of the connection arrangement a plastic element ( 18 ) is provided, by means of which the component area ( 16 ) of the one component ( 12 ) at which the opening ( 14 ) component ( 10 ), the component area ( 16 ) within the opening ( 14 ) from its edge to form a gap ( 20 ) is at least partially spaced.

Connecting arrangement according to claim 1, characterized in that the gap ( 20 ) between the component area ( 16 ) of the one component ( 12 ) and the opening ( 14 ) of the other component ( 10 ) with the plastic of the plastic element ( 18 ) is bridged.

Connecting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic element ( 18 ) the component area ( 16 ) encloses and embraces the opening edge.

Connecting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the opening ( 14 ) is designed as a backdrop-like guide, preferably as a slot.

Connecting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the component area ( 16 ) of the one component ( 12 ) at least one undercut ( 24 ) and / or a passage opening ( 22 ) having.

Connecting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the two components ( 10 . 12 ) at a distance to that in the opening ( 14 ) projecting component area ( 16 ) interacting bearing elements ( 30 . 32 ) exhibit.

Method for producing a connection arrangement of two components ( 10 . 12 ), in particular two plate parts, in which a component region ( 16 ) of the one component ( 12 ) at least partially into an opening ( 14 ) in the other component ( 10 ) is arranged in projecting, characterized in that the two components ( 10 . 12 ) and then in the region of the connection arrangement by means of a plastic element ( 18 ) are fixed to each other.

Method according to claim 7, characterized in that the component area ( 16 ) and the opening ( 14 ) to form the plastic element ( 18 ) are sprayed with plastic.

Method according to one of claims 7 or 8, characterized in that the components ( 10 . 12 ) before being fixed in the position in which the component area ( 16 ) the opening ( 14 ) are aligned.

Method according to one of claims 7 or 8, characterized in that initially two interacting bearing elements ( 30 . 32 ) of the two components ( 10 . 12 ) and the components ( 10 . 12 ) are mutually displaced before the component area ( 16 ) of the one component ( 12 ) at least partially into the opening ( 14 ) in the other component ( 10 ) is arranged projecting into it.