DE102013006031B4

DE102013006031B4 - Method for the adhesive joining of body parts and motor vehicle body with body parts joined according to the method

Info

Publication number: DE102013006031B4
Application number: DE102013006031.1A
Authority: DE
Inventors: Stephan Menzel; Matthias Graul; Andreas Ewen; Jens Küting
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2013-04-08
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2020-09-24
Anticipated expiration: 2033-04-09
Also published as: DE102013006031A1

Abstract

Verfahren zum Fügen von Karosseriebauteilen bei der Herstellung eines Kraftfahrzeugs, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:- Bereitstellen eines ersten Karosseriebauteils (110) und wenigstens eines zweiten Karosseriebauteils (130), die entlang wenigstens einer Klebenaht (120) miteinander gefügt werden sollen;- Auftragen eines thermisch härtenden Klebstoffs (K) auf wenigstens eine Fügefläche (113) des ersten Karosseriebauteils (110) und/oder auf wenigstens eine Fügefläche (133) des zweiten Karosseriebauteils (130);- Ausrichten und Annähern der zu fügenden Karosseriebauteile (110, 130), wobei die Karosseriebauteile (110, 130) an ihren Fügeflächen (113, 133) unter Ausbildung der Klebenaht (120) aneinander gepresst werden und zusätzlich an einer sich außerhalb dieser Klebenaht (120) befindenden Fixierstelle (140) mit Hilfe wenigstens eines Fügehilfselements starr miteinander verbunden werden; und- Erwärmen der Karosseriebauteile (110, 130), wobei diese an der Klebenaht (120) zunächst eine sich gegen die Fixierstelle (140) abstützende Relativbewegung zueinander ausführen können, um unterschiedliche Wärmeausdehnungen (B1, B2) der Karosseriebauteile (110, 130) in Längsrichtung der Klebenaht (120) zu ermöglichen, bevor die Karosseriebauteile (110, 130) durch den entlang der Klebenaht (120) aushärtenden Klebstoff (K) in der endgültigen Relativlage miteinander fixiert werden.A method for joining body components in the manufacture of a motor vehicle, comprising the following process steps: - providing a first body component (110) and at least one second body component (130), which are to be joined to one another along at least one adhesive seam (120); hardening adhesive (K) on at least one joining surface (113) of the first body component (110) and / or on at least one joining surface (133) of the second body component (130); - Alignment and approximation of the body components (110, 130) to be joined, wherein the body components (110, 130) are pressed against one another at their joining surfaces (113, 133) to form the adhesive seam (120) and are additionally rigidly connected to one another at a fixing point (140) located outside this adhesive seam (120) with the aid of at least one auxiliary joining element ; and- heating the body components (110, 130), whereby they can initially perform a relative movement to one another at the adhesive seam (120) supported against the fixing point (140) in order to achieve different thermal expansions (B1, B2) of the body components (110, 130) To enable the longitudinal direction of the adhesive seam (120) before the body components (110, 130) are fixed to one another in the final relative position by the adhesive (K) hardening along the adhesive seam (120).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen von Karosseriebauteilen, die bei der Herstellung eines Kraftfahrzeugs entlang wenigstens einer Klebenaht miteinander gefügt werden sollen. Die Erfindung betrifft ferner eine Kraftfahrzeugkarosserie, die wenigstens zwei verfahrensgemäß gefügte Karosseriebauteile aufweist.The invention relates to a method for joining body parts which are to be joined to one another along at least one adhesive seam during the manufacture of a motor vehicle. The invention also relates to a motor vehicle body which has at least two body components joined according to the method.

Das Klebefügen und/oder Hybridfügen (Kombination von zwei oder mehr Fügeverfahren, einschließlich Kleben) von Karosseriebauteilen ist aus dem Stand der Technik bekannt. Klebeverbindungen und so genannte Hybridverbindungen werden bevorzugt auch zum Fügen von Karosseriebauteilen, die aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind, verwendet. Problematisch hierbei ist die unterschiedliche Wärmeausdehnung der miteinander zu fügenden Karosseriebauteile. In den Patentschriften EP 1 845 013 B1 , DE 10 2004 050 933 A1 und DE 10 2008 064 005 A1 ist das Fügen eines Aluminiumblechdachs mit Stahlkarosseriebauteilen mittels Klebefügen und/oder Hybridfügen beschrieben, wobei auch unterschiedliche Wärmeausdehnungen berücksichtigt sind.The adhesive joining and / or hybrid joining (combination of two or more joining methods, including gluing) of body parts is known from the prior art. Adhesive connections and so-called hybrid connections are also preferably used for joining body components that are formed from different materials. The problem here is the different thermal expansion of the body components to be joined together. In the patents EP 1 845 013 B1 , DE 10 2004 050 933 A1 and DE 10 2008 064 005 A1 describes the joining of an aluminum sheet roof with steel body components by means of adhesive joining and / or hybrid joining, whereby different thermal expansions are also taken into account.

DE 10 2011 079 021 A1 betrifft eine Baugruppe umfassend mindestens zwei Bauteile, die aus unterschiedlichen Werkstoffen ausgebildet sind, die Bauteile sind zusätzlich über ein Festlager und ein Loslager miteinander verbunden sind. DE 10 2011 079 021 A1 relates to an assembly comprising at least two components that are made from different materials, the components are additionally connected to one another via a fixed bearing and a floating bearing.

In DE 101 58 401 A1 wird ein Moduldach mit einer - gemessen am Einbauzustand - zu geringen Bombierung versehen und während der Montage in seinem vorderen und hinteren Endbereich in den gewünschten Bombierungszustand gedrückt. Dieser gewünschte Bombierungszustand wird durch Spannelemente gegenüber der Fahrzeugkarosserie fixiert.
DE 102 16 624 A1 betrifft ein Dachmodul für ein Kraftfahrzeug, welches von oben in einen Karosserierahmen einklebbar ist und mit mindestens einer Fixierungsanordnung zum Zusammenwirken mit einem Gegenstück an dem Karosserierahmen versehen ist, um das Dachmodul während des Aushärtens des Klebers in einer Sollposition bezüglich des Karosserierahmens an Ort und Stelle zu halten. Die Fixierungsanordnung ist so ausgebildet, dass sie, wenn das Dachmodul von oben in die Sollposition gebracht wird, selbsttätig eine Arretierung des Dachmoduls entgegen der Montagerichtung bewirkt.In DE 101 58 401 A1 a module roof is provided with a crown that is too small, as measured by the installation state, and pressed into the desired crowning state in its front and rear end areas during assembly. This desired crowning condition is fixed in relation to the vehicle body by means of tensioning elements.
DE 102 16 624 A1 relates to a roof module for a motor vehicle, which can be glued into a body frame from above and is provided with at least one fixing arrangement for interacting with a counterpart on the body frame in order to place the roof module in a desired position with respect to the body frame during the curing of the adhesive hold. The fixing arrangement is designed such that, when the roof module is brought into the desired position from above, it automatically locks the roof module against the mounting direction.

DE 10 2004 019 818 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden eines Dachrahmens mit einer Dachaußenhaut an einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges, wobei ein nach unten abragender Abschnitt des Dachrahmens parallel zu einem nach unten abgebogenen Flansch der Dachaußenhaut verläuft und die Dachaußenhaut mit dem Dachrahmen fest verbunden ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren eingangs genannter Art anzugeben, dass wenigstens einen mit dem Stand der Technik einhergehenden Nachteil nicht oder zumindest nur in einem verminderten Umfang aufweist. DE 10 2004 019 818 A1 relates to a device for connecting a roof frame to an outer roof skin on a body of a motor vehicle, a downwardly projecting section of the roof frame running parallel to a downwardly bent flange of the outer roof skin and the outer roof skin being firmly connected to the roof frame. The invention is based on the object of specifying a method of the type mentioned at the beginning that does not have at least one disadvantage associated with the prior art, or at least only to a reduced extent.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Mit dem nebengeordneten Anspruch erstreckt sich die Lösung der Aufgabe auch auf eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkarosserie, die wenigstens zwei mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gefügte Karosseriebauteile bzw. wenigstens einen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Karosseriebauteilverbund aufweist. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände sowohl aus den abhängigen Ansprüchen als auch aus den nachfolgenden Erläuterungen.This object is achieved by a method according to the invention with the features of claim 1. With the independent claim, the solution to the object also extends to a motor vehicle body according to the invention, which has at least two body components joined using the method according to the invention or at least one body component composite produced using the method according to the invention having. Preferred further developments and refinements result analogously for both subjects of the invention both from the dependent claims and from the explanations below.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Fügen von Karosseriebauteilen bei der Herstellung eines Kraftfahrzeugs umfasst zumindest die folgenden Verfahrensschritte:

- Bereitstellen eines ersten Karosseriebauteils und wenigstens eines zweiten Karosseriebauteils, die entlang wenigstens einer, insbesondere sich längserstreckenden, Klebenaht miteinander gefügt werden sollen;
- Auftragen eines thermisch härtenden Klebstoffs auf wenigstens eine Fügefläche des ersten Karosseriebauteils und/oder auf wenigstens eine Fügefläche des zweiten Karosseriebauteils;
- Ausrichten und Annähern der zu fügenden Karosseriebauteile, wobei die Karosseriebauteile an ihren Fügeflächen unter Ausbildung der Klebenaht aneinander gepresst werden (und hierbei vorläufig fixiert werden) und zusätzlich an einer sich außerhalb dieser Klebenaht befindenden Fixierstelle mit Hilfe wenigstens eines Fügehilfselements starr miteinander gefügt bzw. verbunden werden;
- Erwärmen der durch die bisherigen Maßnahmen vorgefügten bzw. vorläufig fixierten Karosseriebauteile, wobei die Karosseriebauteile an der Klebenaht zunächst eine sich gegen die Fixierstelle abstützende Relativbewegung zueinander ausführen können, wodurch unterschiedliche Wärmeausdehnungen der Karosseriebauteile in Längsrichtung der Klebenaht ermöglicht werden, bevor schließlich die Karosseriebauteile durch den entlang der Klebenaht aushärtenden Klebstoff in der endgültigen Relativlage miteinander fixiert werden.

Bei den miteinander zu fügenden Karosseriebauteilen handelt es sich vorzugsweise um Struktur- und/oder Anbauteile, wobei insbesondere wenigstens eines der Karosseriebauteile, bspw. das erste, eine flächige Ausdehnung aufweist. Die miteinander zu fügenden Karosseriebauteile sind mit Fügeabschnitten (bzw. Fügeflanschen, bzw. Klebeflanschen) ausgebildet, an denen die Fügeflächen bzw. Klebeflächen angeordnet sind. Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren unterschiedliche Fügetechniken zum Einsatz kommen, kann dieses auch als Hybridfügen bezeichnet werden, trotz der Unterschiede gegenüber den aus dem Stan der Technik bekannten Hybridfügeverfahren.The method according to the invention for joining body components in the manufacture of a motor vehicle comprises at least the following method steps:

- Provision of a first body component and at least one second body component, which are to be joined to one another along at least one, in particular longitudinally extending, adhesive seam;
Application of a thermally curing adhesive to at least one joining surface of the first body component and / or to at least one joining surface of the second body component;
- Alignment and approximation of the body components to be joined, the body components being pressed against one another at their joining surfaces with the formation of the adhesive seam (and being temporarily fixed in the process) and additionally rigidly joined or connected to one another at a fixing point outside this adhesive seam with the help of at least one auxiliary joining element will;
- Heating the pre-installed or provisionally fixed body components by the previous measures, the body components at the adhesive seam initially being able to perform a relative movement to one another that is supported against the fixing point, whereby different thermal expansions of the body components in the longitudinal direction of the adhesive seam are made possible before the body components are finally through the Adhesive hardening along the glue seam are fixed to one another in the final relative position.

The body parts to be joined are preferably structural and / or add-on parts, wherein in particular at least one of the body parts, for example the first, has a two-dimensional extent. The body parts to be joined together are formed with joining sections (or joining flanges or adhesive flanges) on which the joining surfaces or adhesive surfaces are arranged. Since different joining techniques are used in the method according to the invention, this can also be referred to as hybrid joining, despite the differences compared to the hybrid joining methods known from the prior art.

Anders als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrensweisen ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, solange der Klebstoff noch nicht ausgehärtet ist, eine durch unterschiedliche Wärmeausdehnung der Karosseriebauteile verursachte Relativbewegung zwischen den Karosseriebauteilen methodisch beabsichtigt, wobei die Karosseriebauteile während der Erwärmung im Zustand der maximalen Wärmeausdehnung durch den aushärtenden Klebstoff in der vorgesehenen endgültigen Relativlage dauerhaft miteinander fixiert werden. Beim anschließenden Abkühlen entsteht zumindest im Karosseriebauteil mit der größeren Wärmeausdehnung ein Spannungszustand und insbesondere auch eine Verformung, was konstruktiv beabsichtigt und vorteilig ist und insbesondere auch zum Erreichen der Sollgeometrie beiträgt. Zumindest das Karosseriebauteil mit der größeren Wärmeausdehnung ist konstruktiv entsprechend ausgelegt. Das erfindungsgemäße Verfahren berücksichtigt demnach nicht nur eine unterschiedliche Wärmeausdehnung zwischen den zu fügenden Karosseriebauteilen, sondern macht sich diese gezielt zu Nutze.
Unter einer Fixierstelle wird eine, insbesondere für das erste Karosseriebauteil als Festlager wirkende, Verbindungsstelle zwischen den zu fügenden Karosseriebauteilen bezeichnet, die durch wenigstens ein Fügehilfselement gebildet ist. An dieser gemeinsamen Fixierstelle sind die Karosseriebauteile starr miteinander verbunden, so dass diese an dieser Verbindungsstelle keine Relativbewegung und insbesondere keine translatorische Relativbewegung zueinander ausführen können. Bei der Fixierstelle kann es sich um einen Punkt (Verbindungspunkt), eine Linie (Verbindungslinie) oder eine Fläche (Verbindungsfläche) handeln. Eine Fixierstelle kann mehrere Fügehilfselemente aufweisen.In contrast to the methods known from the prior art, in the method according to the invention, as long as the adhesive has not yet hardened, a relative movement between the body components caused by different thermal expansion of the body components is methodically intended, the body components being in the state of maximum thermal expansion during heating are permanently fixed to one another in the intended final relative position by the hardening adhesive. During the subsequent cooling, at least in the body part with the greater thermal expansion, a state of stress and, in particular, also a deformation, which is constructively intended and advantageous and in particular also contributes to achieving the target geometry. At least the body component with the greater thermal expansion is designed accordingly. The method according to the invention accordingly not only takes into account a different thermal expansion between the body components to be joined, but also makes targeted use of this.
A fixing point denotes a connection point between the body components to be joined which acts as a fixed bearing in particular for the first body component and which is formed by at least one auxiliary joining element. The body components are rigidly connected to one another at this common fixing point, so that they cannot perform any relative movement and in particular no translational movement relative to one another at this connection point. The fixing point can be a point (connection point), a line (connection line) or a surface (connection surface). A fixing point can have several auxiliary joining elements.

Die Fixierstelle dient als Referenz bzw. als Widerlager für die beim Erwärmen zwischen den Karosseriebauteilen stattfindenden Wärmeausdehnungen und daraus resultierenden Relativbewegung. Ausgehend von dieser Fixierstelle können sich die Karosseriebauteile, oder zumindest eines dieser Karosseriebauteile (wobei es sich insbesondere um das erste Karosseriebauteil handelt, welches bevorzugt entlang der Klebenaht eine größere Wärmeausdehnung als das zweite Karosseriebauteil aufweist), beim Erwärmen ausdehnen und insbesondere unterschiedlich ausdehnen, vorzugsweise in nur einer von der Fixierstelle wegweisenden und insbesondere durch konstruktive Ausgestaltung und/oder durch Verfahrensgestaltung vorgegebenen Längsrichtung, so dass es entlang der Klebenaht zu einer Relativbewegung kommt. Die Fixierstelle wirkt somit als Festlager.The fixing point serves as a reference or as an abutment for the thermal expansions that occur between the body components during heating and the resulting relative movement. Starting from this fixing point, the body components, or at least one of these body components (this being in particular the first body component, which preferably has a greater thermal expansion along the adhesive seam than the second body component), expand when heated and in particular expand differently, preferably in only one longitudinal direction pointing away from the fixing point and in particular predetermined by the structural design and / or by the design of the method, so that a relative movement occurs along the adhesive seam. The fixing point thus acts as a fixed bearing.

Die erfindungsgemäße Verfahrensgestaltung ermöglicht beim Erwärmen eine Relativbewegung des ersten Karosseriebauteils gegenüber dem zweiten Karosseriebauteil in Längsrichtung der Klebenaht (vor Aushärtung des Klebstoffs), wobei das erste Karosseriebauteil eine größere Wärmeausdehnung als das zweite Karosseriebauteil aufweist. Eine eventuell in Querrichtung zur betreffenden Klebenaht auftretende Relativbewegung zwischen den Karosseriebauteilen ist gegenüber der in Längsrichtung dieser Klebenaht auftretenden Relativbewegung vernachlässigbar oder kann mit den aus dem Stand der Technik (wie eingangs angegeben) bekannten Maßnahmen eliminiert oder kompensiert werden.The design of the method according to the invention enables a relative movement of the first body component with respect to the second body component in the longitudinal direction of the adhesive seam (before the adhesive hardens) during heating, the first body component having a greater thermal expansion than the second body component. Any relative movement occurring transversely to the adhesive seam in question between the body components is negligible compared to the relative movement occurring in the longitudinal direction of this adhesive seam or can be eliminated or compensated for with the measures known from the prior art (as stated above).

Es ist vorgesehen, dass sich die Fixierstelle außerhalb der Klebenaht befindet. Sind mehrere Klebenähte vorgesehen, befindet sich die Fixierstelle zumindest außerhalb der Klebenaht, an der betragsmäßig die größte und/oder die kritischste Relativbewegung (Hauptrelativbewegung) zwischen den korrespondierenden Fügeflanschen der Karosseriebauteile stattfindet, wobei dies insbesondere auch jene Klebenaht ist, an der durch konstruktive Ausgestaltung und/oder durch Verfahrensgestaltung eine Relativbewegung der Karosseriebauteile in einer von der Fixierstelle wegweisenden Längsrichtung vorgegeben ist. Die Fixierstelle und das darin umfasste wenigstens eine Fügehilfselement haben damit keinen störenden Einfluss auf die Relativbewegung zwischen den Karosseriebauteilen an der betreffenden Klebenaht. Das Erwärmen kann bevorzugt im Zusammenhang mit einem Lackiervorgang erfolgen. Insbesondere handelt es sich um einen kathodischen Tauchlackiervorgang (KTL-Prozess). Hierbei treten Temperaturen von ungefähr 180° C bis 220° C auf.It is provided that the fixing point is outside the adhesive seam. If several glued seams are provided, the fixing point is at least outside the glued seam at which the largest and / or the most critical relative movement (main relative movement) takes place between the corresponding joining flanges of the body components in terms of amount, whereby this is in particular also the adhesive seam on which the structural design and / or a relative movement of the body components in a longitudinal direction pointing away from the fixing point is predetermined by the process design. The fixing point and the at least one auxiliary joining element contained therein therefore have no disruptive influence on the relative movement between the body components at the relevant adhesive seam. The heating can preferably take place in connection with a painting process. In particular, it is a cathodic dip painting process (KTL process). Temperatures of approximately 180 ° C to 220 ° C occur here.

Bei dem Klebstoff handelt es sich insbesondere um einen thermisch härtenden, d. h. durch Wärmezufuhr aushärtenden, Klebstoff zur Herbeiführung einer dauerhaften und hoch belastbaren Klebeverbindung (so genannter Strukturkleber). Insbesondere ist vorgesehen, dass der Klebstoff bei Wärmezufuhr nicht spontan aushärtet, um die beabsichtigte Relativbewegung der Karosseriebauteile an der Klebenaht zu ermöglichen. D. h., der verwendete Klebstoff ist insbesondere optimiert für eine Aushärtung mit Bauteilgleitung.The adhesive is in particular a thermally hardening one, i. H. Adhesive that cures through the supply of heat to create a permanent and highly resilient bond (so-called structural adhesive). In particular, it is provided that the adhesive does not harden spontaneously when heat is supplied in order to enable the intended relative movement of the body components at the adhesive seam. In other words, the adhesive used is especially optimized for curing with component sliding.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zu fügenden Karosseriebauteile aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sind. Bevorzugt ist vorgesehen, dass eines der Karosseriebauteile aus einem Aluminiummaterial und das andere Karosseriebauteil aus einem Stahlmaterial gebildet ist. Bei dem aus Aluminiummaterial gebildeten Karosseriebauteil handelt es sich bspw. um ein Dachblech. Bei dem aus Stahlmaterial gebildeten Karosseriebauteil handelt es sich bspw. um einen aus Stahlblech gebildeten Dachholm bzw. Dachlängsträger, der zu einem Seitenteil oder einer Seitenwandbaugruppe der Kraftfahrzeugkarosserie gehören kann.It is preferably provided that the body components to be joined are formed from different materials. It is preferably provided that one of the body components is formed from an aluminum material and the other body component is formed from a steel material. The body component formed from aluminum material is, for example, a roof panel. The body component formed from steel material is, for example, a roof spar or roof longitudinal member formed from sheet steel, which can belong to a side part or a side wall assembly of the motor vehicle body.

Bei dem Fügehilfselement kann es sich um ein Widerstandsschweißelement handeln. Die Verwendung eines Widerstandsschweißelements hat sich sowohl unter verfahrenstechnischen als auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten als sehr effektiv erwiesen. Ferner benötigt ein Widerstandsschweißelement keinen zusätzlichen Raum (platzneutral) und ist nach dem Fügen nicht mehr sichtbar (unsichtbar). Im Weiteren wird auf den diesbezüglichen Stand der Technik verwiesen (siehe bspw. EP 2 127 797 A1 ).The auxiliary joining element can be a resistance welding element. The use of a resistance welding element has proven to be very effective from both a procedural and economic point of view. Furthermore, a resistance welding element does not require any additional space (space-neutral) and is no longer visible (invisible) after joining. In addition, reference is made to the relevant state of the art (see e.g. EP 2 127 797 A1 ).

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass entlang der Klebenaht wenigstens ein die Karosseriebauteile verbindendes Loslager vorgesehen ist, das einerseits eine Trennung bzw. Ablösung der Karosseriebauteile an der betreffenden Klebenaht vor der Aushärtung des Klebstoffs verhindert, und das andererseits die Relativbewegung der Karosseriebauteile entlang der betreffenden Klebenaht ermöglicht. Insbesondere dient das Loslager dazu, beim Erwärmen eine Relativbewegung des ersten Karosseriebauteils gegenüber dem zweiten Karosseriebauteil zu ermöglichen, wobei das erste Karosseriebauteil eine größere Wärmeausdehnung als das zweite Karosseriebauteil aufweist. Das Loslager wird aus Lagerelementen und insbesondere aus korrespondierenden Lagerelementen am ersten Karosseriebauteil und/oder am zweiten Karosseriebauteil gebildet, die beim Aneinanderpressen der zu fügenden Karosseriebauteile formschlüssig und insbesondere auch dauerhaft verbunden werden. Ein Auflösen oder Entfernen des Loslagers nach dem Aushärten des Klebstoffs ist typischerweise nicht erforderlich und auch nicht vorgesehen.
Die Klebenaht kann entlang ihres Längsverlaufs eine Wölbung aufweisen, insbesondere derart, dass die Klebeflansche bzw. Fügeflansche der Karosseriebauteile einer gemeinsamen Krümmung folgen, wobei ein Klebeflansch außenliegend und der andere Klebeflansch innenliegend angeordnet ist. Ein Loslager, wie vorausgehend erläutert, ermöglicht bei einem solchen gewölbten Klebenahtverlauf eine räumliche Führung der Fügeflansche entlang des Klebenahtverlaufs und verhindert eine Trennung der Fügeflansche bei der Relativbewegung. Bevorzugt sind so viele Loslager entlang des Klebenahtverlaufs vorgesehen, wie minimal erforderlich, wobei dies auch abhängig ist von der konkreten Ausführung des Loslagers.
Ein Loslager kann aus einem Langloch und einem in diesem Langloch geführten Bolzen gebildet sein. Ein Loslager kann auch durch wenigstens eine elastische Federzunge gebildet sein. Ferner kann ein Loslager durch eine schienenartige Bördelfalzverbindung gebildet sein. Diese bevorzugten Ausführungsmöglichkeiten für ein Loslager werden nachfolgend anhand der Figuren noch näher erläutert.It is particularly preferred that at least one floating bearing connecting the body components is provided along the adhesive seam, which on the one hand prevents separation or detachment of the body components at the relevant adhesive seam before the adhesive hardens, and on the other hand enables the relative movement of the body components along the relevant adhesive seam . In particular, the floating bearing serves to enable a relative movement of the first body component with respect to the second body component when it is heated, the first body component having a greater thermal expansion than the second body component. The floating bearing is formed from bearing elements and in particular from corresponding bearing elements on the first body component and / or on the second body component, which are positively and in particular permanently connected when the body components to be joined are pressed together. Dissolving or removing the floating bearing after the adhesive has cured is typically neither necessary nor intended.
The adhesive seam can have a curvature along its longitudinal course, in particular such that the adhesive flanges or joining flanges of the bodywork components follow a common curvature, one adhesive flange being arranged on the outside and the other adhesive flange on the inside. A loose bearing, as explained above, enables the joining flanges to be guided spatially along the course of the adhesive seam with such a curved adhesive seam course and prevents the joining flanges from separating during the relative movement. As many floating bearings are preferably provided along the course of the adhesive seam as are minimally necessary, this also being dependent on the specific design of the floating bearing.
A floating bearing can be formed from an elongated hole and a bolt guided in this elongated hole. A floating bearing can also be formed by at least one elastic spring tongue. Furthermore, a floating bearing can be formed by a rail-like hem flange connection. These preferred possible embodiments for a floating bearing are explained in more detail below with reference to the figures.

Eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkarosserie, wobei es sich insbesondere um eine Kraftfahrzeugkarosserie für einen Personenkraftwagen handelt, umfasst ein erstes Karosseriebauteil und wenigstens ein zweites Karosseriebauteil, die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere zu einem Karosseriebauteilverbund, gefügt sind. Bevorzugt ist vorgesehen, dass es sich bei dem ersten Karosseriebauteil um ein Dachblech und bei dem zweiten Karosseriebauteil um Dachlängsträger, die insbesondere zu Seitenteilen oder Seitenwandbaugruppen gehören, handelt, wobei das Dachblech entlang jeweils einer Klebenaht mit diesen Dachlängsträgern gefügt ist und zusätzlich an einer sich außerhalb dieser Klebenähte befindenden Fixierstelle mit einem hinteren Dachquerträger gefügt bzw. starr verbunden ist. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Dachblech aus einem Stahlmaterial und besonders bevorzugt aus einem Aluminiummaterial, insbesondere aus einem Aluminiumblech, und die Dachlängsträger aus einem Stahlmaterial, insbesondere aus einem Stahlblech, gebildet sind.A motor vehicle body according to the invention, which is in particular a motor vehicle body for a passenger car, comprises a first body component and at least one second body component, which are joined using a method according to the invention, in particular to form a body component assembly. It is preferably provided that the first body component is a roof panel and the second body component is longitudinal roof members, which belong in particular to side parts or side wall assemblies, the roof panel being joined to these longitudinal roof members along one adhesive seam and additionally to one outside this adhesive seam located fixing point is joined or rigidly connected to a rear roof cross member. It is particularly preferably provided that the roof plate is formed from a steel material and particularly preferably from an aluminum material, in particular from an aluminum sheet, and the roof longitudinal members are formed from a steel material, in particular from a steel sheet.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft und in nicht einschränkender Weise mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, unabhängig von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein.

1 zeigt in einer Draufsicht eine noch nicht fertiggestellte Fahrzeugkarosserie eines Personenkraftwagens (PKW).
2 zeigt schematisch in einer Seitenansicht den Verlauf der Fügeflächen für die sich in Längsrichtung erstreckenden Klebenähte zwischen dem Dachblech und den Dachlängsträgern an der Fahrzeugkarosserie aus 1, nach dem Aufsetzen des Dachblechs.
3a/b zeigen in Schnittansichten eine erste Ausführungsmöglichkeit für ein Loslager an einer sich in Längsrichtung erstreckenden Klebenaht gemäß 2, vor dem Aufsetzen des Dachblechs und nach dem Aufsetzen des Dachblechs.
4a/b zeigen in Schnittansichten eine zweite Ausführungsmöglichkeit für ein Loslager an einer sich in Längsrichtung erstreckenden Klebenaht gemäß 2, vor dem Aufsetzen des Dachblechs und nach dem Aufsetzen des Dachblechs.
5 zeigt in einer Schnittansicht eine dritte Ausführungsmöglichkeit für ein Loslager an einer sich in Längsrichtung erstreckenden Klebenaht gemäß 2, nach dem Aufsetzen des Dachblechs.

The invention is explained in more detail below by way of example and in a non-limiting manner with reference to the figures. The features shown in the figures and / or explained below can be general features of the invention, regardless of specific feature combinations.

1 shows a not yet finished vehicle body of a passenger vehicle in a top view.
2 shows schematically in a side view the course of the joining surfaces for the longitudinally extending adhesive seams between the roof panel and the roof rails on the vehicle body 1 , after placing the roof plate.
3a / b show in sectional views a first possible embodiment for a floating bearing on an adhesive seam extending in the longitudinal direction according to FIG 2 , before placing the roof plate and after placing the roof plate.
4a / b show in sectional views a second possible embodiment for a floating bearing on an adhesive seam extending in the longitudinal direction according to FIG 2 , before placing the roof plate and after placing the roof plate.
5 shows in a sectional view a third possible embodiment for a floating bearing on an adhesive seam extending in the longitudinal direction according to FIG 2 , after placing the roof plate.

In den Figuren werden für gleiche und/oder funktionsgleiche Komponenten bzw. Bauteile die selben Bezugszeichen verwendet. Die Figuren sind schematischer Art und somit nicht maßstabsgerecht.In the figures, the same reference symbols are used for identical and / or functionally identical components or components. The figures are of a schematic nature and are therefore not to scale.

1 zeigt eine noch in der Fertigung befindliche und somit noch nicht fertig gestellte Kraftfahrzeugkarosserie 100. Die Achsen des zugehörigen Fahrzeugkoordinatensystems sind mit x und y bezeichnet. Die x-Achse repräsentiert die Längsrichtung (x-Richtung) und die y-Achse repräsentiert die Querrichtung (y-Richtung) an der Fahrzeugkarosserie 100. Die Höhenrichtung (z-Richtung) erstreckt sich senkrecht zur x- und y-Achse (siehe 2). 1 shows a motor vehicle body that is still in production and therefore not yet completed 100 . The axes of the associated vehicle coordinate system are labeled x and y. The x-axis represents the longitudinal direction (x-direction) and the y-axis represents the transverse direction (y-direction) on the vehicle body 100 . The height direction (z direction) extends perpendicular to the x and y axes (see 2 ).

Die Fahrzeugkarosserie 100 weist ein Dachblech 110 auf, das entlang von zwei in Längsrichtung (x-Richtung) verlaufenden und im Wesentlichen zueinander parallelen Klebenähten 120a und 120b mit den an den Karosserieseitenteilen ausgebildeten Dachlängsträgern 130a und 130b gefügt ist. Die Klebenähte 120a und 120b können auch als Längsklebenähte oder seitliche Klebenähte bezeichnet werden. Die in der gezeigten Draufsicht im Wesentlichen gerade verlaufenden Klebenähte 120a und 120b weisen in Längsrichtung eine Wölbung in z-Richtung auf, wie nachfolgend anhand der 2 noch näher erläutert. Mit 150 ist eine hintere zwischen dem Dachblech 110 und einem hinteren Dachquerträger 160 in Querrichtung (y-Richtung) verlaufende Klebenaht bezeichnet. Das Dachblech 110 ist zusätzlich, wie mit dem einzelnen Fixierpunkt 140 veranschaulicht und nachfolgend noch näher erläutert, starr mit dem hinteren Dachquerträger 160 verbunden bzw. gefügt. Mit 170 ist eine vordere zwischen dem Dachblech 110 und einem vorderen Dachquerträger 180 ebenfalls in Querrichtung (y-Richtung) verlaufende Klebenaht bezeichnet.The vehicle body 100 has a roof plate 110 on that along two longitudinally (x-direction) extending and essentially parallel adhesive seams 120a and 120b with the roof rails formed on the side panels of the body 130a and 130b is joined. The glue seams 120a and 120b can also be referred to as longitudinal glued seams or lateral glued seams. The glued seams running essentially straight in the top view shown 120a and 120b have a curvature in the z-direction in the longitudinal direction, as follows with reference to FIG 2 explained in more detail. With 150 is a rear one between the roof plate 110 and a rear roof rack 160 Glued seam running in the transverse direction (y-direction). The roof plate 110 is in addition, as with the single fixation point 140 illustrated and explained in more detail below, rigid with the rear roof cross member 160 connected or joined. With 170 is a front one between the roof plate 110 and a front roof rack 180 also denotes a glue seam running in the transverse direction (y-direction).

Bei dem für die Klebenähte 120a, 120b, 150 und 170 verwendeten Klebstoff handelt es sich um einen thermisch härtenden Klebstoff, der eine bevorzugte Aushärtetemperatur von 180° C bis 220° C aufweist. Die Aushärtung des Klebstoffs erfolgt während eines kathodischen Tauchlackiervorgangs, wobei die Fahrzeugkarosserie 100 auf eine Temperatur von ungefähr 180° C bis 220° C erwärmt wird. Die Klebenähte 120a, 120b, 150 und 170 können neben der fügenden bzw. verbindenden Funktion auch eine abdichtende und vor Korrosion, insbesondere Kontaktkorrosion, schützende Funktion haben.The one for the glue seams 120a , 120b , 150 and 170 The adhesive used is a thermally curing adhesive that has a preferred curing temperature of 180 ° C to 220 ° C. The curing of the adhesive takes place during a cathodic dip painting process, whereby the vehicle body 100 is heated to a temperature of about 180 ° C to 220 ° C. The glue seams 120a , 120b , 150 and 170 In addition to their joining or connecting function, they can also have a sealing and protective function against corrosion, in particular contact corrosion.

Das Dachblech 110 und die Dachquerträger 160 und 180 sind aus einem Aluminiummaterial gebildet (so genanntes Aluminiumblechdach und Aluminiumblech-Dachquerträger), wohingegen die Dachlängsträger 130a und 130b aus einem Stahlmaterial (Stahlblech-Dachlängsträger) gebildet sind. Die Verwendung von Aluminiummaterial ermöglicht einen Karosserieleichtbau, wobei die erforderliche Dachfestigkeit bzw. -steifigkeit durch die aus Stahl gebildeten Dachlängsträger 130a und 130b gewährleistet wird. Beim Erwärmen der Fahrzeugkarosserie 100 im Zuge des kathodischen Tauchlackiervorgangs entspricht die Wärmeausdehnung des Dachblechs 110 in Querrichtung in etwa der Wärmeausdehnung der Dachquerträger 160 und 180 (so dass in Querrichtung keine nennenswerte Relativbewegung zwischen dem Dachblech 110 und den Dachquerträgern 160 und 180 auftritt), wohingegen das Dachblech 110 in Längsrichtung eine deutlich höhere Wärmeausdehnung als die Dachlängsträger 130a und 130b erreicht. Die unterschiedliche Wärmeausdehnung entlang der verhältnismäßig langen Klebenähte 120a und 120b ist besonders kritisch, da an diesen seitlichen Klebenähten 120a und 120b betragsmäßig große und bezüglich der anderen Klebenähte die größten Wärmeausdehnungsunterschiede auftreten und es somit zu signifikanten Relativbewegungen kommt.The roof plate 110 and the roof bars 160 and 180 are made of an aluminum material (so-called aluminum sheet roof and aluminum sheet roof cross member), whereas the roof side members 130a and 130b are formed from a steel material (sheet steel roof side rails). The use of aluminum material enables a lightweight body construction, with the roof longitudinal members made of steel providing the required roof strength or rigidity 130a and 130b is guaranteed. When heating the vehicle body 100 In the course of the cathodic dip painting process, the thermal expansion of the roof plate corresponds 110 in the transverse direction roughly the same as the thermal expansion of the roof cross members 160 and 180 (so that no significant relative movement between the roof plate in the transverse direction 110 and the roof bars 160 and 180 occurs), whereas the roof plate 110 In the longitudinal direction, a significantly higher thermal expansion than the roof side members 130a and 130b reached. The different thermal expansion along the relatively long glue seams 120a and 120b is particularly critical because of these side adhesive seams 120a and 120b There are large thermal expansion differences in terms of amount and the greatest differences in thermal expansion with respect to the other glued seams, and thus significant relative movements occur.

Erfindungsgemäß ist daher folgende Vorgehensweise beim Fügen des Dachblechs 110 vorgesehen:

- Auftragen des Klebstoffs auf die Fügeflächen bzw. Klebeflächen des Dachblechs 110 und/oder der Dachträger 130a, 130b, 160 und 180;
- Ausrichten und Aufsetzen des Dachblechs 110, wobei die korrespondierenden Fügeflächen unter Ausbildung der Klebenähte 120a, 120b, 150 und 170 aneinander gepresst werden und wobei das Dachblech 110 zusätzlich am hinteren Dachquerträger 160 starr fixiert wird;
- Erwärmen der Fahrzeugkarosserie 100, wobei das am hinteren Dachquerträger 160 fixierte Dachblech 110 entlang der in Längsrichtung verlaufenden Klebenähte 120a und 120b eine sich gegen die Fixierung am hinteren Dachquerträger 160 abstützende Relativbewegung (in +x-Richtung) gegenüber den Dachlängsträgern 130a und 130b ausführen kann, um dadurch die verhältnismäßig große Wärmeausdehnung (siehe Pfeile B1) des Dachblechs 110 in Längsrichtung der Klebenähte 120a und 120b zu ermöglichen, bevor schließlich das Dachblech 110 durch den entlang der Klebenähte 120a und 120b aushärtenden Klebstoff in seiner endgültigen Relativlage an den Dachlängsträgern 130a und 130b fixiert wird.

Das Dachblech

110 wird demnach im Zustand der maximalen Wärmeausdehnung mit den Klebenähten 120a und 120b an den Dachlängsträgern 130a und 130b fixiert. Erst beim anschließenden Abkühlen wird die Sollgeometrie bzw. die Endform erreicht. Hierbei treten im Dachblech 110 mechanische Spannungen und Verformungen auf, die den Dachaufbau in beabsichtigter Weise stabilisieren. Das Dachblech 110 ist entsprechend ausgebildet, womit insbesondere gemeint ist, dass das Dachblech 110 in Längsrichtung kürzer ist bzw. das dessen Fügeflansche kürzer sind als die Dachlängsträger 130a und 130b bzw. deren Fügeflansche. Der verwendete Klebstoff ist derart beschaffen, dass dieser bei Wärmezufuhr nicht spontan aushärtet und somit an den Klebenähten 120a und 120b zunächst noch eine Gleitbewegung zwischen dem Dachblech 110

und den Dachlängsträgern

130a und 130b ermöglicht. Diese Gleitbewegung findet zwischen den korrespondierenden Fügeflächen an den Fügeabschnitten bzw. Fügeflanschen statt.According to the invention, the following procedure when joining the roof plate is therefore 110 intended:

- Application of the adhesive to the joining surfaces or adhesive surfaces of the roof plate 110 and / or the roof rack 130a , 130b , 160 and 180 ;
- Align and place the roof plate 110 , the corresponding joining surfaces forming the adhesive seams 120a , 120b , 150 and 170 are pressed together and with the roof plate 110 additionally on the rear roof cross member 160 is rigidly fixed;
- heating the vehicle body 100 , with the one on the rear roof rack 160 fixed roof sheet 110 along the longitudinal glued seams 120a and 120b one against the fixation on the rear roof cross member 160 supporting relative movement (in + x direction) with respect to the roof rails 130a and 130b can perform to thereby reduce the relatively large thermal expansion (see arrows B1 ) of the roof plate 110 in the longitudinal direction of the glue seams 120a and 120b to allow before finally that Roof plate 110 through the along the glue seams 120a and 120b hardening adhesive in its final relative position on the roof rails 130a and 130b is fixed.

The roof plate 110 is therefore in the state of maximum thermal expansion with the

adhesive seams

120a and 120b on the roof rails 130a and 130b fixed. The target geometry or final shape is only achieved during subsequent cooling. This occurs in the roof plate 110 mechanical stresses and deformations that stabilize the roof structure in an intended way. The roof plate 110 is designed accordingly, which means in particular that the roof plate 110 is shorter in the longitudinal direction or that its joining flanges are shorter than the roof rails 130a and 130b or their joining flanges. The adhesive used is designed in such a way that it does not harden spontaneously when heat is supplied and thus does not harden at the

adhesive seams

120a and 120b first a sliding movement between the roof plate 110 and the roof rails 130a and 130b enables. This sliding movement takes place between the corresponding joining surfaces on the joining sections or joining flanges.

Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Dachblech 110 am hinteren Dachquerträger 160 fixiert und kann sich beim Erwärmen nach vorne (in Fahrtrichtung bzw. in +x-Richtung) ausdehnen. Die Fixierung fungiert als Festlager und dient der Abstützung für das nach vorne Gleiten des Dachblechs 110, wie obenstehend erläutert. Die Fixierung des Dachblechs 110 erfolgt somit am hinteren Ende der seitlichen Klebenähte 120a und 120b, jedoch außerhalb der in Längsrichtung verlaufenden Klebenähte 120a und 120b, wodurch die vorgesehene Relativbewegung entlang dieser Klebenähte 120a und 120b nicht gehemmt oder in sonstiger Weise nachteilig beeinflusst werden kann.The in 1 The embodiment shown is the roof plate 110 on the rear roof cross member 160 fixed and can expand forwards (in the direction of travel or in the + x direction) when heated. The fixation acts as a fixed bearing and serves as a support for the roof plate to slide forward 110 as explained above. The fixation of the roof plate 110 thus takes place at the rear end of the lateral adhesive seams 120a and 120b , but outside of the longitudinal glued seams 120a and 120b , whereby the intended relative movement along these glue seams 120a and 120b cannot be inhibited or adversely affected in any other way.

Das Dachblech 110 kann unter Verwendung wenigstens eines Widerstandsschweißelements (oder dergleichen) starr am hinteren Dachquerträger 160 fixiert werden. Bei der Fixierung handelt es sich insbesondere um eine Linienfixierung, wobei mehrere Widerstandsschweißelemente für die Fixierung des Dachblechs 110 am hinteren Dachquerträger 160 vorgesehen sind. Ebenso könnte das Dachblech 110 am vorderen Dachquerträger 180 fixiert werden, so dass sich dieses beim Erwärmen nach hinten (in entgegengesetzte Fahrtrichtung bzw. in -x-Richtung) ausdehnen kann. Ferner ist denkbar, dass Dachblech 110 an einem mittleren Dachquerträger zu fixieren, so dass sich dieses beim Erwärmen ausgehend von dieser Fixierstelle in beide Richtungen (+x/-x-Richtung) ausdehnen kann.The roof plate 110 can be rigidly attached to the rear roof cross member using at least one resistance welding element (or the like) 160 be fixed. The fixation is in particular a line fixation, with several resistance welding elements for the fixation of the roof plate 110 on the rear roof cross member 160 are provided. Likewise, the roof plate could 110 on the front roof cross member 180 be fixed so that it can expand backwards (in the opposite direction of travel or in the -x direction) when heated. It is also conceivable that the roof plate 110 to be fixed to a central roof cross member, so that it can expand in both directions (+ x / -x direction) when heated starting from this fixing point.

Vereinfachend ist in 1 die Fixierstelle zur Fixierung des Dachblechs 110 am hinteren Dachquerträger 160 durch einen einzelnen Fixierpunkt 140 veranschaulicht. Der Fixierpunkt 140 dient als Festlager, wie bildhaft mit dem Festlagersymbol dargestellt, für eine sich gegen diesen Fixierpunkt 140 abstützende Relativbewegung des Dachblechs 110, wie obenstehend erläutert. In dem gezeigten Beispiel befindet sich der Fixierpunkt 140 mittig am hinteren Dachquerträger 160. Der Fixierpunkt 140 befindet sich somit außerhalb der in Längsrichtung verlaufenden Klebenähte bzw. Längsklebenähte 120a und 120b auf einer senkrechten Verbindungslinie zwischen den hinteren Enden dieser Klebenähte 120a und 120b (selbiges gilt analog für eine Linienfixierung mit mehreren Widerstandsschweißelementen).To simplify matters, in 1 the fixing point for fixing the roof plate 110 on the rear roof cross member 160 through a single fixation point 140 illustrated. The fixation point 140 serves as a fixed bearing, as shown graphically with the fixed bearing symbol, for one against this fixing point 140 supporting relative movement of the roof plate 110 as explained above. In the example shown, the fixation point is located 140 centered on the rear roof cross member 160 . The fixation point 140 is thus located outside of the glued seams or longitudinal glued seams running in the longitudinal direction 120a and 120b on a vertical connecting line between the rear ends of these glue seams 120a and 120b (The same applies analogously to a line fixation with several resistance welding elements).

Um vor dem Aushärten des Klebstoffs ein unbeabsichtigtes Ablösen des Dachblechs 110 an den in Längsrichtung verlaufenden seitlichen Klebenähte 120a und 120b zu verhindern sind entlang dieser Klebenähte 120a und 120b mehrere Loslager 190 vorgesehen (wenigstens jedoch ein solches Loslager pro Klebenaht), was durch die dargestellten Loslagersymbole veranschaulicht ist. Die zueinander beabstandeten Loslager 190 verhindern einerseits ein Ablösen bzw. Abtrennen des Dachblechs 110 in z-Richtung (siehe 2) und ermöglichen andererseits eine, durch die unterschiedliche Wärmeausdehnung verursachte, geführte Relativbewegung des Dachblechs 110 gegenüber den Dachlängsträgern 130a und 130b entlang der Klebenähte 120a und 120b vor Aushärtung des Klebstoffs.To prevent the roof sheet metal from accidentally peeling off before the adhesive hardens 110 on the longitudinal side adhesive seams 120a and 120b adhesive seams along these lines must be prevented 120a and 120b several floating bearings 190 provided (but at least one such floating bearing per adhesive seam), which is illustrated by the floating bearing symbols shown. The floating bearings that are spaced apart from one another 190 on the one hand prevent detachment or separation of the roof plate 110 in z-direction (see 2 ) and, on the other hand, enable a guided relative movement of the roof plate caused by the different thermal expansion 110 opposite the roof rails 130a and 130b along the glue seams 120a and 120b before the adhesive hardens.

Wie in der schematischen Seitenansicht der 2 veranschaulicht, weisen die beiden in Längsrichtung verlaufenden Klebenähte 120a und 120b eine Wölbung bzw. Bombierung in z-Richtung auf. Beim Aufsetzen des Dachblechs 110 werden die korrespondierenden Fügeflächen unter Einschluss des Klebstoffs K und unter Ausbildung der Klebenähte 120a und 120b aneinandergepresst, wobei das Dachblech 110 durch die Klebwirkung des noch nicht ausgehärteten Klebstoffs an den Klebenähten 120a und 120b in Form und Position gehalten wird. Die Loslager 190 können hierbei die Klebenähte 120a und 120b entlasten. Ferner ermöglichen die Loslager 190 eine räumliche Führung während der Wärmeausdehnung des Dachblechs 110, so dass dieses bei der Relativbewegung der durch die Dachlängsträger 130a und 130b vorgegebenen Wölbung bzw. Krümmung folgen kann, wie in 2 durch die Pfeile B1 und B2 veranschaulicht.As in the schematic side view of the 2 illustrated, have the two longitudinally extending adhesive seams 120a and 120b a bulge or crown in the z-direction. When putting on the roof plate 110 the corresponding joining surfaces including the adhesive K and forming the adhesive seams 120a and 120b pressed together, the roof plate 110 due to the adhesive effect of the not yet hardened adhesive on the adhesive seams 120a and 120b is kept in shape and position. The floating bearings 190 can do the glue seams 120a and 120b relieve. Furthermore, the floating bearings allow 190 a spatial guidance during the thermal expansion of the roof plate 110 so that this occurs during the relative movement of the roof side rails 130a and 130b given curvature or curvature, as in 2 illustrated by arrows B1 and B2.

In 2 ist die Wärmeausdehnung des Dachblechs 110 in Längsrichtung der Klebenähte 120a und 120b mit dem Pfeil B1 veranschaulicht (siehe auch 1). Das Dachblech 110 stützt sich hierbei gegen die Fixierung am hinteren Querträger 160 (veranschaulicht mit dem Fixierpunkt 140) ab, wie vorausgehend erläutert. Die geringere Wärmeausdehnung der Dachlängsträger 130a und 130b ist mit dem Pfeil B2 veranschaulicht (es gilt: B1 > B2). Ausgehend vom Fixierpunkt 140, wobei sich der Fixierpunkt 140 außerhalb der Klebenähte 120a und 120b befindet, erfolgen beide Wärmeausdehnungen B1 und B2 in die selbe Richtung (+x-Richtung). Aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungsbeträge kommt es zu einer durch die Loslager 190 geführten Relativbewegung zwischen den korrespondierenden Fügeflächen bzw. Klebeflächen an den Klebenähten 120a und 120b, wie vorausgehend erläutert.
Nachfolgend werden unter Bezug auf die 3 bis 5 verschiedene Ausführungsmöglichkeiten für die Loslager 190 erläutert. Die Darstellungen entsprechen dem in 1 angedeuteten Schnittverlauf A-A.In 2 is the thermal expansion of the roof plate 110 in the longitudinal direction of the glue seams 120a and 120b with the arrow B1 illustrated (see also 1 ). The roof plate 110 supports itself against the fixation on the rear cross member 160 (illustrated with the fixation point 140 ) from how explained above. The lower thermal expansion of the roof side members 130a and 130b is illustrated with the arrow B2 (the following applies: B1> B2). Starting from the fixation point 140 , being the fixation point 140 outside of the glue seams 120a and 120b is located, both thermal expansions B1 and B2 take place in the same direction (+ x-direction). Due to the different amounts of thermal expansion, there is one caused by the floating bearings 190 guided relative movement between the corresponding joining surfaces or adhesive surfaces on the adhesive seams 120a and 120b as previously explained.
With reference to the 3 to 5 different design options for the floating bearings 190 explained. The representations correspond to that in 1 indicated section AA.

3 zeigt eine erste Ausführungsmöglichkeit, bei der ein Loslager 190 aus einem Langloch und einem in diesem Langloch geführten Bolzen gebildet ist. Der aus mehreren Blechformteilen zusammengesetzte Dachlängsträger 130a, der zu einem Seitenteil oder einer Seitenwandbaugruppe gehört, weist einen Fügeflansch 132a mit einer daran ausgebildeten Fügefläche bzw. Klebefläche 133a auf, an der ein annähernd in z-Richtung abragender Bolzen 191 mit einem Greifabschnitt 192 angeordnet ist. Bevorzugt handelt es sich um einen metallischen Schweißbolzen, der mit dem Fügeflansch 132a verschweißt ist. Alternativ kann es sich auch um einen Kunststoffbolzen handeln, der in geeigneter Weise am Fügeflansch 132a befestigt ist. Ferner weist das mit dem Dachlängsträger 130a zu fügende Dachblech 110 einen als Fügeflansch fungierenden nach innen geformten Randabschnitt 112a auf, mit einer daran ausgebildeten Fügefläche bzw. Klebefläche 113a. Im Bereich des Loslagers 190 weist der Fügeflansch 112a des Dachblechs 110 ein Langloch 195 auf, was durch die Einzeldarstellung in 3a veranschaulicht ist. Die Anordnung von Bolzen 191 und Langloch 195 kann auch vertauscht sein. 3 shows a first possible embodiment in which a floating bearing 190 is formed from an elongated hole and a bolt guided in this elongated hole. The roof side member made up of several shaped sheet metal parts 130a , which belongs to a side part or a side wall assembly, has a joining flange 132a with a joining surface or adhesive surface formed thereon 133a on which a bolt protruding approximately in the z-direction 191 with a gripping section 192 is arranged. It is preferably a metallic welding stud that is connected to the joining flange 132a is welded. Alternatively, it can also be a plastic bolt that is attached to the joining flange in a suitable manner 132a is attached. It also has the roof rail 130a roof plate to be joined 110 an inwardly shaped edge section functioning as a joining flange 112a on, with a joining surface or adhesive surface formed thereon 113a . In the area of the floating bearing 190 the joining flange 112a of the roof plate 110 an elongated hole 195 on what the individual representation in 3a is illustrated. The arrangement of bolts 191 and slot 195 can also be interchanged.

Nachdem der Klebstoff K auf die Fügefläche 133a des Dachlängsträger 130a aufgetragen wurde, kann das Dachblech 110 in vertikaler Richtung (-z-Richtung) aufgesetzt werden, wobei dieses mit seinem Fügeabschnitt 112a gegen den Fügeabschnitt bzw. Fügeflansch 132a des Dachlängsträger 130a gedrückt wird, was in 3a mit dem Pfeil F veranschaulicht ist. Hierbei greift der Bolzen 191 in das Langloch 195 ein, wobei es zwischen dem Greifabschnitt 192 des Bolzens 191 und den Lochrändern des Langlochs 195 zu einer formschlüssigen Verrasterung kommt, wodurch das Dachblech 110 in z-Richtung festgehalten wird. Dies ist in 3b gezeigt. Gleichwohl kann sich, solange der Klebstoff K noch nicht ausgehärtet ist, der Fügeabschnitt 112a des Dachblechs 110 relativ zum Fügeabschnitt 132a des Dachlängsträgers 130a bewegen, wobei sich die Lochränder des Langlochs 195 am Bolzen 191 vorbeischieben. Der Fügeabschnitt 112a des Dachblechs 110 wird hierbei nicht nur in z-Richtungen festgehalten, sondern auch in Querrichtung (y-Richtung) geführt. Bereits bei noch nicht ausgehärtetem Klebstoff K erfolgt somit quasi schon eine Fixierung des Dachblechs 110 in y- und z-Richtung. Gleichzeitig wird in einer konstruktiv vorgegebenen Längsrichtung (nämlich in +x-Richtung) eine geführte Wärmeausdehnung des Dachblechs 110 ermöglicht. Die Fuge 137a kann mit einer Dichtung oder Dichtmasse abgedichtet werden.
4 zeigt eine zweite Ausführungsmöglichkeit, bei der ein Loslager 190 durch wenigstens eine elastische Federzunge bzw. Federlasche gebildet ist. Hierzu ist in dem zum Fügeabschnitt 132a benachbarten Zargenbereich 134a des Dachlängsträgers 130a wenigstens eine Federzunge 135a angeordnet, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch Schneiden und Ausformen bzw. Ausstellen des Blechmaterials gebildet ist, was durch die Einzeldarstellung in 4a veranschaulicht ist. Die einstückig mit dem Dachlängsträger 130a ausgebildete Federzunge 135a kann jede geeignete Geometrie aufweisen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Federzunge 135a an ihrem oberen Ende angebunden ist und nach unten weist. Die Federzunge kann alternativ auch im Zargenabschnitt 114a des Dachblechs 110 angeordnet sein. Anstelle einer einzelnen Federzunge können mehrere solcher Federzungen vorgesehen sein.After the glue K on the joint surface 133a of the roof rail 130a has been applied, the roof plate can 110 be placed in the vertical direction (-z direction), this with its joining section 112a against the joining section or joining flange 132a of the roof rail 130a is pressed what is in 3a is illustrated by the arrow F. The bolt engages here 191 in the elongated hole 195 one, being between the gripping portion 192 of the bolt 191 and the edges of the elongated hole 195 a positive interlocking occurs, whereby the roof plate 110 is held in the z-direction. This is in 3b shown. However, as long as the adhesive K is not yet hardened, the joining section 112a of the roof plate 110 relative to the joining section 132a of the roof rail 130a move, the edges of the elongated hole moving 195 on the bolt 191 push past. The joining section 112a of the roof plate 110 is not only held in the z-direction, but also guided in the transverse direction (y-direction). Even if the adhesive has not yet hardened K This means that the roof plate is already fixed in place 110 in y and z directions. At the same time, there is a guided thermal expansion of the roof plate in a structurally predetermined longitudinal direction (namely in the + x direction) 110 enables. The joint 137a can be sealed with a gasket or sealant.
4th shows a second embodiment in which a floating bearing 190 is formed by at least one elastic spring tongue or spring tab. To do this, see the joining section 132a adjacent frame area 134a of the roof rail 130a at least one spring tongue 135a arranged, which is formed in the embodiment shown by cutting and shaping or displaying the sheet metal material, which is evident from the individual illustration in 4a is illustrated. The one-piece with the roof rail 130a trained spring tongue 135a can have any suitable geometry. It is preferably provided that the spring tongue 135a is tied at its upper end and faces downwards. The spring tongue can alternatively also be in the frame section 114a of the roof plate 110 be arranged. Instead of a single spring tongue, several such spring tongues can be provided.

Das Dachblech 110 wird ebenfalls in vertikaler Richtung (-z-Richtung) aufgesetzt und mit der Kraft F gegen den Dachlängsträger 130a gedrückt, wobei die Federzunge 135a elastisch verbogen wird und aufgrund von Rückstellkräften an ihrem freien unteren Zungenende gegen den Zargenabschnitt 114a des Dachblechs 110 drückt. Durch Klemmung oder gegebenenfalls sogar durch Selbsthemmung wird das Dachblech 110 in z-Richtung festgehalten. Dies ist in 4b gezeigt. Gleichwohl kann sich, solange der Klebstoff K noch nicht ausgehärtet ist, der Fügeabschnitt 112a des Dachblechs 110 relativ zum Fügeabschnitt 132a des Dachlängsträger 130a bewegen. Hierbei wird das Dachblech 110 durch die an beiden Dachlängsträgern 130a und 130b ausgebildeten Federzungen 135a (respektive 135b) geführt und mittig ausgerichtet. Auch hier erfolgt bei noch nicht ausgehärtetem Klebstoff K quasi schon eine Fixierung des Dachblechs 110 in y- und z-Richtung. Gleichzeitig wird in konstruktiv vorgegebener Längsrichtung (nämlich in +x-Richtung) eine geführte Wärmeausdehnung des Dachblechs 110 zugelassen. Bei dieser Wärmeausdehnung B1 des Dachblechs 110 und der daraus resultierenden Relativbewegung gegenüber den Dachlängsträgern 130a und 130b können auch die korrespondierenden Zargenabschnitte 114a und 134a eine Führungsfunktion haben (dies gilt analog auch für die anderen Ausführungsmöglichkeiten).The roof plate 110 is also placed in the vertical direction (-z direction) and with the force F against the roof rail 130a pressed, the spring tongue 135a is elastically bent and due to restoring forces at its free lower tongue end against the frame section 114a of the roof plate 110 presses. The roof plate becomes by clamping or, if necessary, even by self-locking 110 held in the z-direction. This is in 4b shown. However, as long as the adhesive K is not yet hardened, the joining section 112a of the roof plate 110 relative to the joining section 132a of the roof rail 130a move. This is where the roof plate 110 through the on both roof rails 130a and 130b trained spring tongues 135a (or 135b) out and centered. Here, too, occurs when the adhesive has not yet hardened K quasi a fixation of the roof plate 110 in y and z directions. At the same time, there is a guided thermal expansion of the roof plate in the structurally specified longitudinal direction (namely in the + x direction) 110 authorized. With this thermal expansion B1 of the roof plate 110 and the resulting relative movement with respect to the roof rails 130a and 130b can also use the corresponding frame sections 114a and 134a have a management function (this also applies to the other implementation options).

Bei dieser Ausführungsmöglichkeit eines Loslagers ist eine spezielle Präparierung des Dachblechs 110 nicht erforderlich. Allerdings kann im Zargenabschnitt 114a des Dachblechs 110 eine Kante oder dergleichen eingeformt werden, die von der Federzunge 135a, elastisch einrastend, hintergriffen werden kann. Ferner ist diese Ausführungsmöglichkeit gewichtsneutral. Die Fuge 137a kann mit einer Dichtung oder Dichtmasse abgedichtet werden.With this option of a floating bearing, the roof plate has to be specially prepared 110 not mandatory. However, in the frame section 114a of the roof plate 110 an edge or the like can be formed by the spring tongue 135a , elastically latching, can be accessed from behind. Furthermore, this design option is weight-neutral. The joint 137a can be sealed with a gasket or sealant.

5 zeigt eine dritte Ausführungsmöglichkeit, bei der ein Loslager 190 durch eine schienenartige Bördelfalzverbindung zwischen dem Fügeabschnitt 132a des Dachlängsträgers 130a und dem Fügeabschnitt 112a des Dachblechs 110 gebildet ist, wozu der Rand 116a des Fügeabschnitts 112a am Dachblech 110 nach dem Aufsetzen des Dachblechs 110 um den Rand des Fügeabschnitts 132a am Dachlängsträger 130a herumgebogen wird. In vorteilhafter Weise kann die Führungslänge an einem solchen Loslager 190 konstruktiv eingestellt werden. Entlang der Klebenaht 120a können mehrere auf diese Weise gebildete Loslager 190 vorgesehen sein. Ebenso kann vorgesehen sein, dass sich eine solche Bördelfalzverbindung über die gesamte Länge der Klebenaht 120a bzw. über den gesamten Klebenahtverlauf, oder zumindest über einen konstruktiv bestimmten Längenabschnitt des Klebenahtverlaufs, erstreckt, so dass der Fügeflansch bzw. Fügeabschnitt 112a des Dachblechs 110 nicht punktuell (wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsmöglichkeiten), sondern schienenartig geführt wird. Hierdurch erfolgt bei noch nicht ausgehärtetem Klebstoff K quasi schon eine Fixierung des Dachblechs 110 in y- und z-Richtung. Gleichzeitig wird in konstruktiv vorgegebener Längsrichtung (nämlich in +x-Richtung) eine geführte Wärmeausdehnung des Dachblechs 110 ermöglicht. Die Fuge 137a kann wiederum mit einer Dichtung oder Dichtmasse abgedichtet werden. 5 shows a third embodiment in which a floating bearing 190 by a rail-like hem flange connection between the joining section 132a of the roof rail 130a and the joining section 112a of the roof plate 110 is formed, including the edge 116a of the joining section 112a on the roof plate 110 after placing the roof plate 110 around the edge of the joint section 132a on the roof rail 130a is bent around. Advantageously, the guide length on such a floating bearing 190 be set constructively. Along the glue seam 120a several floating bearings formed in this way can be used 190 be provided. It can also be provided that such a hem flange connection extends over the entire length of the adhesive seam 120a or over the entire course of the adhesive seam, or at least over a structurally determined length section of the course of the adhesive seam, so that the joining flange or joining section 112a of the roof plate 110 not selectively (as with the previously described design options), but is guided like a rail. This takes place when the adhesive has not yet hardened K quasi a fixation of the roof plate 110 in y and z directions. At the same time, there is a guided thermal expansion of the roof plate in the structurally specified longitudinal direction (namely in the + x direction) 110 enables. The joint 137a can in turn be sealed with a seal or sealant.

Die vorausgehend erläuterten Ausführungsmöglichkeiten für ein Loslager 190 ermöglichen ein einfaches und beeinträchtigungsfreies Aufsetzen des Dachblechs 110 in vertikaler Richtung (-z-Richtung). Bevorzugt sind so viele Loslager 190 entlang eines Klebenahtverlaufs 120a bzw. 120b vorgesehen, wie minimal erforderlich. Der Abstand der Loslager 190 zueinander entlang des Klebenahtverlaufs 120a bzw. 120b kann bspw. im Bereich von 100 mm bis 500 mm liegen. Die erläuterten Ausführungsmöglichkeiten können auch miteinander kombiniert werden.The previously explained design options for a floating bearing 190 enable the roof plate to be placed easily and without impairment 110 in the vertical direction (-z direction). So many floating bearings are preferred 190 along a glue line 120a or. 120b provided as minimally required. The distance between the floating bearings 190 to each other along the course of the glue seam 120a or. 120b can be in the range from 100 mm to 500 mm, for example. The explained implementation options can also be combined with one another.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100: FahrzeugkarosserieVehicle body
110110: DachblechRoof plate
112112: Fügeabschnitt (Fügeflansch, Klebeflansch)Joining section (joining flange, adhesive flange)
113113: Fügefläche (Klebefläche)Joining surface (adhesive surface)
114114: ZargenabschnittFrame section
116116: Randedge
120120: seitliche Klebenahtlateral adhesive seam
130130: seitlicher Dachlängsträgerside roof rail
132132: Fügeabschnitt (Fügeflansch, Klebeflansch)Joining section (joining flange, adhesive flange)
133133: Fügefläche (Klebefläche)Joining surface (adhesive surface)
134134: Zargenabschnitt (Zargenbereich)Frame section (frame area)
135135: Federzunge (Lasche)Spring tongue (tab)
137137: FugeGap
140140: Fixierpunkt (Festlager)Fixation point (fixed bearing)
150150: hintere Klebenahtrear adhesive seam
160160: hinterer Dachquerträgerrear roof rack
170170: vordere Klebenahtfront adhesive seam
180180: vorderer Dachquerträgerfront roof rack
190190: LoslagerFloating bearing
191191: Bolzenbolt
192192: GreifabschnittGripping section
195195: LanglochLong hole
B1B1: Wärmeausdehnung (Dachblech)Thermal expansion (roof plate)
B2B2: Wärmeausdehnung (Dachlängsträger)Thermal expansion (roof side members)
FF.: Presskraft (Fügekraft)Pressing force (joining force)
KK: Klebstoffadhesive
xx: Längsrichtung (Fahrzeugkoordinatensystem)Longitudinal direction (vehicle coordinate system)
yy: Querrichtung (Fahrzeugkoordinatensystem)Transverse direction (vehicle coordinate system)
zz: Höhenrichtung (Fahrzeugkoordinatensystem)Height direction (vehicle coordinate system)

Claims

A method for joining body components in the manufacture of a motor vehicle, comprising the following method steps: providing a first body component (110) and at least one second body component (130) which are to be joined to one another along at least one adhesive seam (120); - Applying a thermally curing adhesive (K) to at least one joining surface (113) of the first body component (110) and / or to at least one joining surface (133) of the second body component (130); - Alignment and approximation of the body components (110, 130) to be joined, the body components (110, 130) on their joining surfaces (113, 133) are pressed against one another with the formation of the adhesive seam (120) and additionally rigidly connected to one another at a fixing point (140) located outside this adhesive seam (120) with the aid of at least one auxiliary joining element; and - heating the body components (110, 130), whereby they can initially execute a relative movement to one another at the adhesive seam (120), which is supported against the fixing point (140), in order to achieve different thermal expansions (B1, B2) of the body components (110, 130) To enable the longitudinal direction of the adhesive seam (120) before the body components (110, 130) are fixed to one another in the final relative position by the adhesive (K) hardening along the adhesive seam (120).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the body components (110, 130) to be joined are formed from different materials.

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the auxiliary joining element is a resistance welding element.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one floating bearing (190) connecting the body components (110, 130) is provided along the adhesive seam (120), which allows the body components (110, 130) to be separated before the adhesive (K ), but allows the relative movement of the body components (110, 130) along the adhesive seam (120).

Procedure according to Claim 4 , characterized in that the floating bearing (190) is formed from an elongated hole (195) and a bolt (191) guided in this elongated hole (195).

Procedure according to Claim 4 , characterized in that the floating bearing (190) is formed by at least one elastic spring tongue (135).

Procedure according to Claim 4 , characterized in that the floating bearing (190) is formed by a rail-like hem flange connection.

Motor vehicle body (100), in particular for a passenger car, comprising a first body component and at least one second body component, which are joined using a method according to one of the preceding claims.

Motor vehicle body (100) according to Claim 8 , characterized in that the joined body components are a roof plate (110) and two roof side rails (130a, 130b), the roof plate (110) each along an adhesive seam (120a, 120b) with these roof side rails (130a, 130b) ) is joined and is additionally rigidly connected to a rear roof cross member (160) at a fixing point (140) located outside these adhesive seams (120a, 120b).

Motor vehicle body (100) according to Claim 9 , characterized in that the roof plate (110) is formed from an aluminum material and the roof longitudinal members (130a, 130b) are formed from a steel material.