DE10237673A1 - Hybrid component, particularly a support for a motor vehicle front end module, comprises metal plate connected to a second component by injected plastic and nut and bolt fasteners - Google Patents

Hybrid component, particularly a support for a motor vehicle front end module, comprises metal plate connected to a second component by injected plastic and nut and bolt fasteners Download PDF

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Abstract

The component comprising a thin metal plate part(2) enclosed in injected plastic connects with an overlapping second part(3). Holes(4,5) in both the metal plate and second part align with each other and are penetrated by an injection molded plastic which connects both parts together. Further holes(7,8) in the metal plate and second part lie close to the first pair of holes and are also aligned with each other to allow a fastener to pass through. Fasteners comprise a bolt and a nut, the latter being welded to the rear side of the metal plate(2). The second part(3) may also comprise a metal plate near the fastening points and can be a hybrid component. An Independent claim is included for a method for repairing the claimed hybrid component when the second part is damaged and involves removal of the plastic connectors and separation of the nuts and bolts, renovation or replacement of the second part and reconnection with the nuts and bolts.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hybridbauteil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf ein Verfahren zu dessen Reparatur.The invention relates to a Hybrid component according to the generic term of claim 1 and a method for its repair.

Bei solchen Hybridbauteilen, bei denen es sich um Kunststoff/Metallverbundkörper handelt, ist es bekannt, zumindest zwei einander überlappende Blechteile im Kunststoff-Spritzgußverfahren miteinander zu verbinden, indem man an diesen Teilen sogenannte Durchspritzstellen vorsieht. An diesen Stellen sind übereinanderliegende Durchbrüche in den zu verbindenden Teilen angeordnet, die von dem Kunststoff durchdrungen und deren Ränder von dem Kunststoff formschlüssig übergriffen werden. Ein derartiges Hybridbauteil und das Verfahren zu dessen Herstellung ist aus dem Dokument EP 0 721 831 B1 bekannt.In such hybrid components, which are plastic / metal composite bodies, it is known to connect at least two overlapping sheet metal parts to one another in the plastic injection molding process by providing so-called injection points on these parts. At these points, superimposed openings are arranged in the parts to be connected, which are penetrated by the plastic and whose edges are positively overlapped by the plastic. Such a hybrid component and the method for its production is from the document EP 0 721 831 B1 known.

In der genannten Weise kann man auch solche Hybridbauteile in einstöckiger Ausführung herstellen, die davon abstehende Bauteile nach Art von Anbauten haben. Bei einem Montageträ ger für ein Frontendmodul von Kraftfahrzeugen kann es sich dabei um einen Träger oder ein Rahmenelement handeln, um daran ein Kühlmodul zu befestigen oder eine Scheinwerfereinheit aufzunehmen. Im Falle eines Fahrzeugcrashs minderen Ausmaßes kann es zu partiellen Beschädigungen am Montageträger kommen, welche nur diejenigen Bauteile daran betreffen, die nach Art der vorerwähnten Anbauteile ausgeführt sind. Bislang war es in solchen Schadensfällen erforderlich, das gesamte, den Montageträger bildende Hybridbauteil auszutauschen, was kosten- und arbeitsaufwendig ist.In the manner mentioned you can also such hybrid components in one-story execution manufacture the protruding components according to the type of attachments to have. With a mounting bracket for a front end module of motor vehicles can be a carrier or act a frame element to attach a cooling module or a Headlight unit. Reduce in the event of a vehicle crash extent it can cause partial damage come on the mounting bracket, which only affect those parts of it that are of the type of aforementioned Attachments executed are. Until now, in such cases of damage, the entire, the mounting bracket Exchanging hybrid components, which is costly and labor-intensive.

Außerdem hat man es bei Hybridbauteilen der vorgenannten Art als nachteilig angesehen, daß für die Befestigung der genannten Bauteile an den betreffenden Durchspritzpunkten oder -stellen lediglich eine Anbindung durch den spritzgegossenen Kunststoffverbinder besteht. Zwar ist damit bei entsprechender Gestaltung des Spritzgußwerkzeugs eine hohe Maßhaltigkeit des auf diese Weise befestigten Bauteils gegeben, für höhere Belastungen dieses Bauteils besteht jedoch der Wunsch, einen höheren Kraftschluß zwischen dem Bauteil und dem Grundkörper des Hybridbauteils zu erzielen.You also have it with hybrid components the aforementioned type considered disadvantageous that for the attachment of the above Components at the relevant injection points or locations only there is a connection through the injection molded plastic connector. With an appropriate design of the injection molding tool, this is indeed a high dimensional accuracy of the component fastened in this way, for higher loads this component, however, there is a desire to have a higher adhesion between the component and the base body to achieve the hybrid component.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Hybridbauteil der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, bei dem das daran mittels Spritzgießen befestigte Bauteil entfernt und gegebenenfalls nach Austausch wieder angebracht und im Bedarfsfall an der Befestigungsstelle des Bauteils ein höherer Kraftschluß vorgesehen werden kann.The object of the invention is therefore based, a hybrid component in the preamble of the claim 1 to create the type in which the attached to it by injection molding Removed component and reattached after replacement if necessary and, if necessary, a higher frictional connection can be provided at the fastening point of the component can.

Diese Aufgabe wird bei einem Hybridbauteil der genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Ein Verfahren zur Reparatur eines solchen Hybridbauteils ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 6.This task is the hybrid component mentioned type by the characterizing features of the claim 1 solved. A method for repairing such a hybrid component results from the features of claim 6.

Für die Erfindung ist wesentlich, für das im Spritzgußverfahren an das Hybridbauteil angebundene Bauteil lediglich wenige Kunststoffverbindungspunkte vorsehen zu können, was insbesondere für die Gestaltung des Spritzgußwerkzeugs von Vorteil ist. Im Bedarfsfall können nach dem Spritzgießprozeß aufgrund der zusätzlich vorgesehenen Durchgangslöcher im Blechteil und im daran befestigten Bauteil zusätzlich Verbindungsmittel insbesondere in Gestalt von Schrauben oder Nieten angebracht werden, die eine besonders kraftschlüssige Verbindung des Bauteils mit dem gesamten Hybridbauteil, nämlich eine sogenannte harte Verbindung schaffen. Hierbei kann sogar auf den durch die Kunststoffverbindung bestehenden Kraftschluß verzichtet werden, was weiter die Möglichkeit eröffnet, im Beschädigungsfall das betreffende Bauteil zu entfernen und entweder als instandgesetztes Bauteil oder als Austauschteil am Grundkörper des Hybridbauteils wieder zu befestigen.For the invention is essential for the injection molding process component connected to the hybrid component only a few plastic connection points to be able to provide what especially for the Design of the injection mold is an advantage. If necessary, due to the injection molding process the additional provided through holes additional connecting means in the sheet metal part and in the component attached to it in particular in the form of screws or rivets, which is a particularly forceful Connection of the component with the entire hybrid component, namely one create so-called hard connection. You can even click here dispensed with the existing plastic connection be what further the possibility opened, in the event of damage remove the component in question and either as a repair Component or as an exchange part on the base body of the hybrid component again Fasten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is described below the drawing of an embodiment even closer explained. Show:

1 in perspektivischer Darstellung den Abschnitt eines Hybridbauteils mit einem daran im Spritzgießverfahren zu befestigenden Bauteil, das abgesprengt wiedergegeben ist, 1 a perspective view of the section of a hybrid component with a component to be attached to it in the injection molding process, which is shown in a blown-away manner,

2 in gleicher Darstellung das Hybridbauteil gemäß 1, jedoch bei daran befestigtem Bauteil und 2 in the same representation the hybrid component according to 1 , but with the component attached and

3 eine der 2 entsprechende Darstellung des Hybridbauteils, jedoch mit nachträglich daran befestigtem Bauteil. 3 one of the 2 Corresponding representation of the hybrid component, but with the component subsequently attached to it.

Das Hybridbauteil besteht aus einem Kunststoffspritzgußteil 1 mit einem eingelegten, umspritzten Blechteil 2. Es kann sich hierbei um einen Querträger eines Montageträgers für ein Fahrzeug-Frontendmodul handeln, an dem an beiden Enden eine Leuchteneinheit montiert wird. Zu deren Halterung ist an dem Kunststoffspritzgußteil 1 ein Bauteil 3 befestigt, welches sogleich beim Spritzgießvorgang an dem in das Kunststoffspritzgußteil 1 eingelegten Blechteil 2 fixiert wird. Dazu sind einerseits Durchbrüche 4 im Blechteil 2 und Durchbrüche 5 im Bauteil 3 vorgesehen, die beim Spritzgießvorgang aufeinanderliegen und von dem Kunststoff durchdrungen werden. Dadurch bildet sich ein sogenannter Kunststoffverbinder 6, wie er in 2 dargestellt ist. Dieser Kunststoffverbinder 6 umgreift die voneinander weg liegenden Ränder der Durchbrüche 4 und 5 des Blechteils 2 und des Bauteils 3, womit eine maßhaltige Verbindung zwischen dem Bauteil 3 und dem Kunststoffspritzgußteil 1 hergestellt ist.The hybrid component consists of a plastic injection molded part 1 with an inserted, overmolded sheet metal part 2 , This can be a cross member of a mounting bracket for a vehicle front end module, on which a lamp unit is mounted at both ends. To hold it is on the plastic injection molded part 1 a component 3 attached, which immediately during the injection molding process in the plastic injection molded part 1 inserted sheet metal part 2 is fixed. On the one hand, there are breakthroughs 4 in the sheet metal part 2 and breakthroughs 5 in the component 3 provided that lie one on top of the other during the injection molding process and are penetrated by the plastic. This creates a so-called plastic connector 6 as he is in 2 is shown. This plastic connector 6 encompasses the edges of the openings that lie away from each other 4 and 5 of the sheet metal part 2 and the component 3 , with which a dimensionally stable connection between the component 3 and the Plastic injection molding 1 is made.

Wie die 1 und 2 weiter deutlich machen, befinden sich in der Nachbarschaft der Durchbrüche 4 und 5 im Blechteil 2 des Kunststoffspritzgußteils 1 und des daran befe stigten Bauteils 3 Durchgangslöcher 7 und 8, die bei am Kunststoffspritzgußteil 1 angebrachtem Bauteil 3 in Richtung senkrecht zu ihren Öffnungsebenen miteinander fluchten.As the 1 and 2 make it clear that they are in the vicinity of the breakthroughs 4 and 5 in the sheet metal part 2 of the plastic injection molded part 1 and the component attached to it 3 Through holes 7 and 8th that at the plastic injection molded part 1 attached component 3 in the direction perpendicular to their opening planes.

Falls je nach Beanspruchung in Einbaulage des Hybridbauteils die Festigkeit der Kunststoffverbinder ausreicht, können zunächst die Durchgangslöcher 7 und 8 ungenutzt, also offen bleiben. Wird dagegen eine hohe Kraftschlüssgkeit zwischen dem Bauteil 3 und dem Kunststoffspritzgußteil 1 verlangt, die alleine von den Kunststoffverbindern 6 nicht aufgebracht werden kann, dann werden nachträglich in die Durchgangslöcher 7 und 8 Verbindungsmittel 9, 10, insbesondere Schrauben 9 mit Muttern 10, eingesetzt. Hiermit wird eine sogenannte harte Verbindung hergestellt, die man beispielsweise auch mit Nieten oder Blindnieten erzielen kann.If, depending on the stress in the installed position of the hybrid component, the strength of the plastic connector is sufficient, the through holes can be used first 7 and 8th unused, so stay open. In contrast, there is a high level of frictional connection between the component 3 and the plastic injection molded part 1 demands that only from the plastic connectors 6 can not be applied, then be inserted into the through holes 7 and 8th connecting means 9 . 10 , especially screws 9 with nuts 10 , used. This creates a so-called hard connection, which can also be achieved with rivets or blind rivets, for example.

Das Bauteil 3 läßt sich vom Kunststoffspritzgußteil 1 abnehmen, indem man die Kunststoffverbinder 6 entfernt, was durch Ausbohren geschehen kann. Gegebenenfalls müssen auch die Verbindungsmittel 9, 10 gelöst werden. So ist es möglich, im Schadensfall, der ausschließlich das Bauteil 3 betrifft, dieses nach Abnahme instandzusetzen oder durch ein Austauschteil zu ersetzen. Das instandgesetzte oder neue Bauteil 3 läßt sich dann unter Verwendung der Befestigungsmittel 9, 10 am Kunststoffspritzgußteil 1 mit dem eingegossenem Blechteil 2 montieren und entsprechend sichern. Hierfür werden in erster Linie die Durchgangslöcher 7 und 8 genutzt. Im Bedarfsfall stehen hierfür auch noch die Durchbrüche 4 und 5, die im Ursprungszustand die Kunststoffver binder 6 aufnehmen, zur Verfügung. Auch hier können, gegebenenfalls nach einem entsprechenden Aufbohren, die Befestigungsmittel 9, 10 eingesetzt werden, um das Bauteil 3 mit dem Kunststoffspritzgußteil 1 zu verspannen.The component 3 can from the plastic injection molded part 1 take off by looking at the plastic connector 6 removed what can be done by drilling out. If necessary, the connecting means 9 . 10 be solved. So it is possible in the event of damage, which is only the component 3 concerns to repair it after acceptance or to replace it with a replacement part. The repaired or new component 3 can then be used using the fasteners 9 . 10 on the plastic injection molded part 1 with the cast-in sheet metal part 2 assemble and secure accordingly. For this, primarily the through holes 7 and 8th used. If necessary, there are also breakthroughs 4 and 5 which in the original state are the plastic binder 6 record, available. Here too, the fastening means can, if necessary after appropriate drilling 9 . 10 used to the component 3 with the plastic injection molding 1 to brace.

Werden als Verbindungsmittel 9, 10 Schrauben 9 und zugehörige Muttern 10 verwendet, können die Muttern 10 als Schweißmuttern sogleich fest an der von der Fügeseite abliegenden Seite des Blechteils 2 des Kunststoffspritzgußteils 1 angebracht sein. Dies betrifft die Durchgangslöcher 7 im Blechteil 2, die beim Spritzgießvorgang nicht mit Kunststoff verschlossen werden. Sofern das Bauteil 3 ebenfalls ein Blechteil ist oder daran die Befestigungsstellen bei der Ausführung als Hybridbauteil sich an einem freiliegenden Blechabschnitt befinden, können auch hieran umgekehrt die Muttern 10 als Schweißmuttern fest angebracht sein.Are used as a lanyard 9 . 10 screw 9 and associated nuts 10 used, the nuts 10 as weld nuts immediately firmly on the side of the sheet metal part remote from the joining side 2 of the plastic injection molded part 1 to be appropriate. This affects the through holes 7 in the sheet metal part 2 that are not sealed with plastic during the injection molding process. If the component 3 is also a sheet metal part or the fastening points on it in the execution as a hybrid component are located on an exposed sheet metal section, the nuts can also be reversed 10 be firmly attached as weld nuts.

Claims (7)

Hybridbauteil für Kraftfahrzeuge, insbesondere als Montageträger oder als Teil eines solchen Trägers für ein Frontendmodul, bestehend aus einem Kunststoffspritzgußteil (1) mit wenigstens einem zumindest teilweise umspritzten Blechteil (2) und einem daran befestigten Bauteil (3), wobei das Blechteil (2) und das daran befestigte Bauteil (3) an diskreten, einander überlappenden Stellen miteinander verbunden sind und an diesen Stellen übereinanderliegende Durchbrüche (4, 5) haben, die von dem Kunststoff in Form zumindest eines spritzgegossenen Kunststoffverbinders (6) durchdrungen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nachbarschaft der Durchbrüche (4, 5) für den spritzgegossenen Kunststoffverbinder (6) miteinander in Richtung senkrecht zu ihren Öffnungsebenen fluchtende Durchgangslöcher (7, 8) im Blechteil (2) und im daran befestigten Bauteil (3) zur Aufnahme wenigstens eines nachträglich anbringbaren Verbindungsmittels (9, 10) angeordnet sind.Hybrid component for motor vehicles, in particular as an assembly support or as part of such a support for a front end module, consisting of a plastic injection molded part ( 1 ) with at least one at least partially overmolded sheet metal part ( 2 ) and a component attached to it ( 3 ), the sheet metal part ( 2 ) and the component attached to it ( 3 ) are connected to each other at discrete, overlapping points and breakthroughs at these points ( 4 . 5 ) that have the plastic in the form of at least one injection-molded plastic connector ( 6 ) are penetrated, characterized in that in the vicinity of the breakthroughs ( 4 . 5 ) for the injection molded plastic connector ( 6 ) through holes aligned with one another in the direction perpendicular to their opening planes ( 7 . 8th ) in the sheet metal part ( 2 ) and in the attached component ( 3 ) for receiving at least one connecting means that can be retrofitted ( 9 . 10 ) are arranged. Hybridbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nachträglich anbringbare Verbindungsmittel (9, 10) aus einer Schraube (9) mit Mutter (10) besteht.Hybrid component according to Claim 1, characterized in that the connecting means (which can be retrofitted) 9 . 10 ) from a screw ( 9 ) with Mother ( 10 ) consists. Hybridbauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (10) des nachträglich anbringbaren Verbindungsmittels (9, 10) als Schweißmutter am Durchgangsloch (7) des Blechteils (2) an dessen von der Fügeseite abliegenden Seite fest angesetzt ist.Hybrid component according to claim 2, characterized in that the nut ( 10 ) of the subsequently attachable lanyard ( 9 . 10 ) as a weld nut on the through hole ( 7 ) of the sheet metal part ( 2 ) is firmly attached to the side away from the joining side. Hybridbauteil nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (3) zumindest im Bereich seiner Befestigungsstellen aus Blech besteht.Hybrid component according to one of claims 1-3, characterized in that the component ( 3 ) consists of sheet metal at least in the area of its attachment points. Hybridbauteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (3) ebenfalls als Hybridbauteil ausgebildet ist.Hybrid component according to claim 4, characterized in that the component ( 3 ) is also designed as a hybrid component. Verfahren zur Reparatur eines Hybridbauteils nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Beschädigung des mittels des spritzgegossenen Kunststoffverbinders (6) befestigten Bauteils (3) dieser Verbinder (6) entfernt und gegebenenfalls das nachträglich angebrachte Verbindungsmittel (9, 10) gelöst wird, wonach das Bauteil (3) entweder nach Instandsetzung oder als Austauschteil mittels des zumindest einen in den Durchgangslöchern (7, 8) des betreffenden Bauteils (3) und des Blechteils (2) aufnehmbaren Verbindungsmittels (9, 10) befestigt wird.Method for repairing a hybrid component according to one of claims 1-5, characterized in that in the event of damage to the injection molded plastic connector ( 6 ) attached component ( 3 ) this connector ( 6 ) removed and, if necessary, the subsequently attached connection means ( 9 . 10 ) is solved, after which the component ( 3 ) either after repair or as a replacement part using the at least one in the through holes ( 7 . 8th ) of the relevant component ( 3 ) and the sheet metal part ( 2 ) absorbent lanyard ( 9 . 10 ) is attached. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Wiederbefestigung des Bauteils (3) auch die Durchbrüche (4, 5) im Blechteil (2) und im Bauteil (3), die bei der Erstaustattung zur Aufnahme des spritzgegossenen Kunststoffverbinders (6) dienen, zur Befestigung des Bauteils (3) benutzt werden und darin das nachträglich anbringbare Verbindungsmittel (9, 10) eingesetzt wird.Method according to claim 6, characterized in that for the re-attachment of the component ( 3 ) also the breakthroughs ( 4 . 5 ) in the sheet metal part ( 2 ) and in the component ( 3 ), which is included in the initial equipment to accommodate the injection molded plastic connector ( 6 ) serve to fasten the component ( 3 ) are used and in it the subsequently attachable connection means ( 9 . 10 ) is used.
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