WO2010105708A1 - Assembly made of connected components - Google Patents

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WO2010105708A1
WO2010105708A1 PCT/EP2009/065987 EP2009065987W WO2010105708A1 WO 2010105708 A1 WO2010105708 A1 WO 2010105708A1 EP 2009065987 W EP2009065987 W EP 2009065987W WO 2010105708 A1 WO2010105708 A1 WO 2010105708A1
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WO
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connection
components
cohesive
assembly
mechanical
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Application number
PCT/EP2009/065987
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German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Engels
Alfred Laufenberg
Original Assignee
Henkel Ag & Co. Kgaa
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Filing date
Publication date
Application filed by Henkel Ag & Co. Kgaa filed Critical Henkel Ag & Co. Kgaa
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    • F16B11/00Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding
    • F16B11/006Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding by gluing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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    • F16B11/008Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding by gluing of tubular elements or rods in coaxial engagement
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    • F16B19/00Bolts without screw-thread; Pins, including deformable elements; Rivets
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    • F16B39/00Locking of screws, bolts or nuts
    • F16B39/22Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/225Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by means of a settable material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/0004Joining sheets, plates or panels in abutting relationship
    • F16B5/0008Joining sheets, plates or panels in abutting relationship by moving the sheets, plates or panels substantially in their own plane, perpendicular to the abutting edge
    • F16B5/0012Joining sheets, plates or panels in abutting relationship by moving the sheets, plates or panels substantially in their own plane, perpendicular to the abutting edge a tongue on the edge of one sheet, plate or panel co-operating with a groove in the edge of another sheet, plate or panel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16B5/0052Joining sheets, plates or panels in abutting relationship by moving the sheets, plates, or panels or the interlocking key parallel to the abutting edge the interlocking key acting as a dovetail-type key

Definitions

  • the invention relates to an assembly of connected components in vehicle or body construction with a connecting means for joining the components.
  • Such assemblies of joined components are in many areas of a vehicle or a body and are known in the art several times.
  • the standard joining technique for metals, especially in vehicle construction, is welding. Disadvantages associated with this method are particularly apparent when connecting various metallic materials such as in the connection of components made of steel with components of aluminum or magnesium.
  • the usual method is spot welding. However, it requires certain geometric conditions in order to use the welding tools can. In addition, only a selective power transmission between the parts is made possible.
  • Another technique used is laser welding, which enables a surface connection.
  • the required application technique is expensive and prone to failure.
  • a major disadvantage of all welding processes is the negative influence on the surface quality due to flying sparks and distortions as well as impairment of the material behavior in the heat affected zone.
  • connection techniques are also used in vehicle construction.
  • such an assembly is known from US4,936,409A.
  • the carrier for a vehicle battery disclosed herein is connected to protruding apertured tabs by means of bolts or screws to the body.
  • this attachment connects the carrier with the body only pointwise.
  • the connection by means of screws or bolts can bring problems in a necessary galvanic separation of the components with it.
  • the basic idea of the invention is the use of an assembly of assembled components in vehicle or body construction with connecting means for connecting the components, wherein a first connection of the components is provided by means of a mechanical connection technology and wherein a second connection of the components is provided by means of a material-fitting joining technique.
  • connection means is provided with means for providing the mechanical connection.
  • connection means both for a connection suitable single or multiple horre- or members of the components are used, as well as separate components, such as the expert known fasteners, in particular bolts, screws, spring, keyways, wedges, rivets or pins.
  • a connecting element as a connecting means are in particular components of a plastic such as polyamide, in particular configured with other fillers or as a composite material.
  • a connecting element made of a metallic material, such as steel, in particular a high-strength steel.
  • Such a connection element can be used, for example, as a connector for components to be connected.
  • a mechanical first connection is between the components or between the components and the connecting means in particular a frictional connection is conceivable.
  • the mechanical first connection can also be implemented by means of a positive connection.
  • a snap-in connections, a tongue-and-groove connection or bung, a dovetail connection or a feather key connection or other types of connection known to the person skilled in the art can be used.
  • connection for the cohesive second compound in particular an adhesive connection is provided.
  • the connecting means such as connection areas or members of the components or also designed as separate components connecting elements may be at least partially equipped with an adhesive.
  • a suitable adhesive for the cohesive second connection can ensure, if necessary, galvanic separation of the components of the assembly. be presented.
  • an adhesive can be used, which is able to connect, for example, components of different materials.
  • components to be connected components can be used in particular in vehicle and body construction to be mounted components.
  • a component represent the body and another component, for example, a battery carrier, a cooler or components, especially pipes of the cooling system, an engine mount, a fender receptacle, an axle component, a bumper, hood or trunk holder or other attachments, which To connect to the body is to represent.
  • such an assembly may represent components of a space frame, as well as a roof or roof or floor components that are to be connected to another component, in particular a body.
  • Conceivable here is a connection of such a second component with the first component, for example during vehicle and / or body assembly via the mechanical first connection means of a mechanical connection technology. This can for example be done without tools and only serve to fix the position of the components to each other.
  • the cohesive second connection by means of a cohesive joining technique, the components receive the final fixation and final adhesion to each other.
  • the first connection via a mechanical connection technique for fixing the position of the components to be connected to the module can be used relative to each other.
  • the second connection via a cohesive joining technique only makes the final attachment between the components.
  • a further advantage is the possibility of providing an immediate connection force via the mechanical connection, which may be necessary, for example, for the assembly process, in combination with the integral connection, which in particular can be designed flat and, for example, takes place only in a later process step.
  • the cohesive second connection of the components takes place after the mechanical first connection of the components in order to provide a temporary assembly connection by the mechanical first connection and by the cohesive second connection a final connection of the components of the assembly to achieve.
  • Another advantage is the use of a structural adhesive for the cohesive second connection by means of cohesive joining technology.
  • the structural adhesive be added with Blähstoffen to achieve a wider Abbinde Scheme.
  • any component tolerances arising in the manufacture of the components and / or the connecting means can be compensated during the joining.
  • adhesives in particular a surface bonding of the components to be joined can be achieved. Also, there is no negative influence on the surface quality and no heat affected zone with impairment of the material behavior in selbiger when selecting a suitable adhesive in contrast to the usual in vehicle and bodywork welding process.
  • Structural adhesives are preferably used which, under the conditions of the assembly process of the assembly, for example for the mechanical first connection, do not yet set, but only later, for example, harden by the action of temperature or other forms of energy and provide the cohesive second connection between the components.
  • the structural adhesive can be applied and installed on the mechanical connection means, for example, before or during the assembly process.
  • Suitable structural adhesives are, in particular, the known high-strength structural adhesives. These are in particular selected from 1- or 2-component adhesives based on crosslinking polyurethanes, epoxy resins and / or anaerobically crosslinking acrylate-containing adhesives. It is also possible to use temperature-stable polyimide adhesives. The adhesives should be stable to temperature and solvents under the conditions of use.
  • Epoxy resin adhesives are adhesives based on epoxy group-containing oligomers or polymers which can crosslink with nucleophilic or electrophilic curing agents, such as, for example, polyamines, polyamides, polymercaptans, polyols or polyphenols.
  • anaerobic curing adhesives are meant those containing oligomers or polymers having unsaturated double bonds, such as acrylate groups, and wherein free radical crosslinking is initiated by activator / initiator systems and is initiated under anaerobic conditions.
  • activators redox systems are known, in particular metal-containing systems are suitable.
  • Polyurethane adhesives are to be understood as meaning reactive adhesives based on isocyanate-group-containing polyurethanes which may be in the form of a 2K system or a 1K system. For example, 1-K systems crosslink with water or latent hardeners are activated when exposed to heat.
  • isocyanate-containing prepolymers are reacted with curing agents containing nucleophilic, isocyanate-reactive groups, such as OH, NH, SH, COOH groups.
  • suitable polymeric base binders such as, for example, ethylene-vinyl acetate copolymers (EVA), copolymers of ethylene with (meth) acrylate esters, which may still contain proportional (meth) acrylic acid. lymerized, random or block copolymers of styrene with butadiene or isoprene or their hydrogenation products.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymers
  • the latter can also be triblock copolymers of the type SBS, SIS or their hydrogenation products SEES or SEPS.
  • the binders may also contain crosslinkers, adhesion promoters, tackifiers, plasticizers and other auxiliaries and additives, such as, for example, low molecular weight oligomers, and these polymeric binders contain propellants to achieve sufficient blowing power and expansion capacity
  • propellants such as the "chemical blowing agents" which release gases by decomposition or "physical blowing agents", ie expanding hollow spheres
  • the former blowing agents are azobisisobutyronitrile, azodicarbonamide, di-nitrosopentamethylenetetramine, 4,4 '-Oxybis (benzenesulfonic acid) hydrazide, diphenylsulfone-3,3'-disulfohydrazide, benzene-1,3-disulfohydrazide, p-toluenesulfonyl semicarbazide
  • the physical blowing agents are expandable plastic microbubble
  • connection means in particular of fasteners such as screws or bolts for the cohesive second connection by means of cohesive joining technology with a structural adhesive.
  • threaded portions or other connecting portions or members of such connecting means may be considered with the structural material.
  • the mechanical first connection of the components is provided in this case by the actual mechanical connection technology of the connection means, for example by means of a screw connection.
  • the cohesive second connection is effected by the activation of the structural adhesive, for example by means of a heat action by the paint baking process of the body painting when using a thermally activatable structural material.
  • Another advantage is the use of a structural adhesive for the cohesive second connection of the components, which additionally provides a frictional connection.
  • the use of the structural adhesive for example, already in the non-activated state of the structural adhesive, a friction between the components to be connected, for example, the components or the components provided via a separate connection element.
  • This friction can in particular lead to an adhesive force, so that tensile forces can act on the connected components by this non-positive connection, which can be compensated by the adhesive force of the frictional connection, without the connection dissolves.
  • the mechanical first connection for example a positive connection, can thus be increased, in particular, even before the activation of the structural adhesive.
  • the choice of adhesive Stoffs be relevant by a structural adhesive, which is preferably provided on or on the connecting means is selected for the cohesive second compound, which is, for example, sticky and tough and in this way already in the non-activated state, the two components with each other positively.
  • the contact surface provided with structural adhesive may be relevant for the cohesive second connection, since the adhesion force of the non-positive connection is greater the larger the contact surface provided with structural adhesive.
  • an expanding adhesive is conceivable that increases the friction between the components to be connected alternatively or additionally in the expansion to provide the cohesive second connection and thus provides a greater adhesive force and a combined material and non-positive second connection.
  • Another advantage is the use of a structural adhesive, which has damping and / or damping properties in order to provide insulation and / or damping of the assembly with the cohesive second connection of the components.
  • this selection of a structural adhesive is suitable for assemblies with mechanically moving parts or running motors, which inevitably set the particular in vehicle and / or body construction to find thin-walled sheets in vibration, which are often in the audible range of the human ear. These vibrations can be transmitted in the form of structure-borne noise over the entire vehicle or the machine or the device and can be emitted at remote locations in the air as disturbing sound.
  • the structural adhesive is adapted to the expected application and can either sound-absorbing or sound-damping effect or even have both properties at the same time.
  • the structural adhesive of this type is the use of a structural material as described in the international patent application PCT / EP2007 / 008141.
  • thermosetting structural material preferably an expandable structural adhesive.
  • the process heat from other process steps especially in vehicle and / or body construction is used to connect the components cohesively with each other.
  • the activation and / or expansion of the expansible material may preferably take place by utilizing the process heat of a cathodic immersion furnace to cure the cathodic dip painting, for example, a motor vehicle body.
  • a separate effect of heat to expand the activatable and / or expandable material is conceivable.
  • Another advantage is the use of a multi-component structural adhesive.
  • the two components are mixed together in the mechanical first connection via a mechanical connection technique, which leads to an activation and setting of the structural adhesive and thus to the cohesive second connection of the components via a cohesive joining technique. Further process steps for activating the structural adhesive would not be necessary in this case.
  • the use of a structural adhesive whose heat setting time is, for example, at room temperature in the range from 20 minutes to 90 minutes has proved to be particularly advantageous. This allows a correction of the position of the components to be connected to one another, for example, by the mechanical first connection is released. The final connection of the components by the cohesive second connection takes place only after the setting of the structural adhesive.
  • Another advantage is the use of a contact surface of the cohesive second connection, which provides the cohesive second connection between the components, which is at least as large as the contact surface of the mechanical first connection, which provides the mechanical first connection between the components.
  • the contact surface of the cohesive second connection coincides with the contact surface of the mechanical first connection.
  • an adhesive for the cohesive second compound so an adhesive layer between the individual components to be connected can be provided.
  • a seal, insulation or damping can be provided.
  • a possibly necessary galvanic separation of the components to be connected can be ensured. This can be implemented in particular with the use of structural adhesives for the cohesive second compound.
  • a non-conductive structural adhesive can be selected, which in particular can enable an isolation of the components to one another. It can also be ensured that an equally large or preferably larger contact surface of the cohesive second connection not only a punctual, but rather a surface connection of the components, so that, for example, forces acting on the components can be better transmitted.
  • Another object of the present invention is a connecting means for connecting components in the vehicle or body construction comprising means for providing a mechanical first connection to the components and with a structural adhesive for providing a cohesive second connection of the components.
  • Another object of the present invention is a method for connecting components in the vehicle or body construction are provided in the first to be connected components. Subsequently, the components are connected by means of a connecting means via a mechanical first connection by means of a mechanical connection technique. Subsequently, the components are joined by means of the bonding agent, which is equipped with a structural adhesive, via a cohesive joining technique.
  • FIG. 1 is a sectional side view of an assembly according to the invention with two to be connected by means of a connecting means components before mounting the connecting means,
  • FIG. 2 shows a sectional side view of the assembly from FIG. 1, wherein the components have been mechanically connected by the connecting means
  • FIG. 3 is a sectional side view of the assembly of Figure 1, wherein the components have been joined cohesively by the connecting means,
  • FIG. 4 shows a sectional side view of an alternative of an assembly according to the invention with two components to be connected before assembly
  • FIG. 5 shows a sectional side view of a further alternative of an assembly according to the invention with two components to be connected and a connecting means
  • Fig. 6 is a sectional side view of another alternative of an assembly according to the invention with two components to be connected.
  • Fig. 7 is a sectional side view of another alternative of an assembly according to the invention with two components to be connected.
  • Fig. 8 is a sectional side view of another alternative of an assembly according to the invention with two components to be connected.
  • Fig. 9 is a sectional side view of another alternative of an assembly according to the invention with two components to be connected.
  • the assemblies illustrated in the figures may in particular include components such as a battery carrier, a fender receptacle, an axle component, a bumper, a bonnet or a boot holder, a roof or a roof or a floor component or other attachments, which preferably with a second component ,
  • a battery carrier a fender receptacle
  • an axle component a bumper
  • a bonnet or a boot holder a roof or a roof or a floor component or other attachments
  • a second component preferably with a second component
  • a body, a space frame, a frame or parts of these mentioned components are connected.
  • FIG. 1 shows a sectional side view of an assembly 1 according to the invention.
  • the assembly 1 consists of a first component 2, in the present case a battery carrier for accommodating a starter battery.
  • a second component 3 a region of a vehicle body in the engine compartment of the vehicle, to which the first component 2 is to be mounted.
  • the component 2, 3 have substantially circular openings 14, 15 with the same diameter, which are aligned with one another in the installation position of the components 2, 3 shown.
  • the assembly 1 comprises a connecting means 4 designed as a bolt, which consists of a cylindrical portion whose diameter is slightly smaller than the diameter of the openings 14, 15.
  • the connecting means 4 in a mounting direction 11, in the direction of the components. 2 3 with the cylindrical portion in the openings 14, 15 moves.
  • the connecting means 4 also has a head portion 12, which may also be circular, but has a larger diameter than the cylindrical portion. Consequently, the connecting means 4 is in the inserted with the cylindrical portion in the openings 14, 15 with the state of the cylindrical portion radially projecting portion of the head portion 12, a support surface 13, on one of the components 2, 3, in the present embodiment, the first component. 2 , on.
  • a structural material 7. This is a thermally activatable and expandable structural material 7.
  • the structural material 7 is provided on the first component 2 facing support surface 13 of the head part 12.
  • Figure 2 shows a sectional side view of the assembly of Figure 1 after the movement of the connecting means 4 in the mounting direction.
  • the cylindrical portion of the connecting means 4 is provided in the illustrated embodiment in the openings 14, 15 and provides a connection, the first mechanical connection 9, between the components 2, 3 ready.
  • the assembled connecting means 4 prevents at least one displacement of the two components 2, 3 against each other.
  • On the components 2, 3 acting forces act mainly in the region of the openings 14, 15 on the connecting means 4.
  • a small load of the connecting means 4 can also in the region of the head part 12, in particular in the region of the transition from support surface 13 to the lateral surface of the cylindrical Section of the connecting means 4 are detected.
  • this first mechanical connection 9 can also be designed such that the two components 2, 3 are permanently connected to each other.
  • the structural material 7 is provided between the support surface 13 of the head part 12 and the surface of the first component 2. In this way, in particular a direct contact of the connecting means 4 with the surface of the components 2, 3 can be avoided. This can be useful in particular for a seal or prevent, for example, contact corrosion between the components 2, 3 and the connecting means 4.
  • FIG. 3 shows a sectional side view of the assembly 1 from FIG. 1 with an activated and expanded structural material 8, for example, utilizing the process heat of a cathodic immersion furnace to cure the cathodic dip painting of the vehicle body.
  • the expanded structural material 8 provides a cohesive connection 10 between the connecting means 4 and the components 2, 3 and thus a cohesive second connection 10 of the components 2, 3 with each other.
  • the expanded material 8 fills the gaps between the connecting means 4 and the side walls of the components 2, 3 delimiting the openings 14, 15 and between the support surface 13 of the head part 12 and the surface of the first component 2. Due to the expansion of the structural material 8 is also accompanied by a frictional connection with the cohesive second connection 10. The friction between the connected components is increased by the expansion and results in an adhesive force.
  • the structural material 8 thus generates in the present exemplary embodiment a combined non-positive and cohesive second connection 10.
  • the contact surface of the cohesive second connection of the components 2, 3 corresponds at least to the contact surface of the mechanical first connection of the components 2, 3. Both contact surfaces coincide. In addition, it may preferably come to an overlap of the contact surface of the mechanical first connection through the contact surface of the cohesive second connection 10.
  • a suitable, for example, insulating structural material 8 in particular a possibly ne necessary galvanic separation between the connecting means 4 and the components 2, 3 are ensured.
  • an additional insulation layer not shown, between the components 2, 3 or insulation coating of one of the two components 2, 3, complete galvanic separation of the components 2, 3 can be made possible.
  • the mechanical connection provides in the present embodiment, a mounting fixation of the components 2, 3 ready.
  • the position of the component 2, the battery carrier is fixed via the mechanical connection via the connecting means 4 relative to the second component 3, the vehicle body, so that further assembly steps for producing the vehicle can take place.
  • a disassembly of the module can be done, for example, to reposition the first component 2 on the second component 3.
  • the final attachment and fixation of the first component 2, the battery carrier with the second component 3, the body takes place only by the activation and expansion of the structural material 8, whereby the cohesive second connection 10 of the components 2, 3 is provided.
  • a thermal structural material 8 has been selected, the properties of which is set in particular with regard to the activation to the stoving temperature of the paint of the vehicle body.
  • FIG. 4 shows a sectional side view of an alternative of an assembly 1 according to the invention with two essentially cylindrical components 2, 3 to be connected before assembly.
  • no connection means in the form of a separate component is needed.
  • a tapered first connecting member 5 is formed.
  • a corresponding to the first link 5 is formed.
  • a multi-component structural material 16 with a first component 17 and a second component 18 is provided on the first connecting member 5 in circumferential fashion.
  • This mechanical connection is made via the two connecting members 5, 6 depending on the requirement, in particular by means of a frictional connection by wedging or clamping or a positive connection similar to a tongue and groove connection.
  • the multi-component structural member provided on the first connecting member 5 is material 16 is mixed by the second component 18 is pressed by the inner cone of the second connecting portion 6 bounding wall of the second component 3 in the direction of the first component 17.
  • an activation of the structural material 16 takes place, which leads to a second connection, a cohesive connection, of the two components 2, 3 via their connection regions 5, 6.
  • suitable selection of the structural material 17, in particular a positional correction of the components 2, 3 can take place relative to one another. In this case, curing or setting times of the structural material of preferably in about one hour are conceivable.
  • FIG. 5 shows a sectional side view of a further alternative of an assembly 1 according to the invention with two components 2, 3 to be connected and one connection means 4.
  • the components 2, 3 consist of a solid metallic square material and have at their opposite end regions one in each case in the direction of the components 2, 3 tapered inner gap on.
  • a connecting means 4 Between the components 2, 3 is provided as a connecting means 4, a connecting element which has corresponding to the inner columns outer column and provides a mechanical connection 9 between the components 2, 3 via a force or positive connection between the gap areas.
  • a structural material 8 is provided on the outer gaps of the connecting means 4, which is activated in the illustrated embodiment and which provides a cohesive second connection 10 of the components 2, 3 via the connecting means 4.
  • FIG. 6 shows a sectional side view of a further alternative of an assembly 1 according to the invention with two components 2, 3 to be joined.
  • the two hollow cylindrical components 2, 3 have an inner or outer cone as mutually corresponding connecting members 5, 6, through which a mechanical connection 9 between the components 2, 3 can be provided.
  • an activated structural material 8 is provided, which provides a material connection 10 between the components 2, 3.
  • This cohesive connection 10 is used in addition to the connection of the components 2, 3 in the present embodiment, in particular the sealing of the hollow cylindrical components 2, 3, so that the components 2, 3, for example, as operating lines, in particular for supply of fuel, oil, air or coolant for the vehicle can be used.
  • FIG. 7 shows a sectional side view of a further alternative of an assembly 1 according to the invention with two components 2, 3 to be connected.
  • a first connection 9 of mechanical type is provided by means of a dovetail connection.
  • a first connecting element 5 formed as trapezoidal spring or prongs is formed on the first component 2.
  • second connecting member 6 which corresponds to the first connecting member 5, in the form of a trapezoidal shape Groove into which the first link 5 engages.
  • a structural material 8 is provided either on one of the connecting links 5, 6, which in the exemplary embodiment shown is in the activated state and provides a cohesive second connection 10 between the components 2, 3.
  • the two components 2, 3 are of hollow cylindrical design and are used, for example, as pipelines for the coolant circuit of a vehicle.
  • a constant diameter of the pipes is advantageous.
  • the second structural element configured as a straddle tube 3 has a widened connecting member 6, wherein the inner diameter of the connecting member 6 is greater than the outer diameter of the first component 2. The first component 2 is pushed for assembly with a connecting member 5 in the direction of the second component 3 until the connecting member 5 is in the expanded connecting member 6 as in the embodiment shown.
  • a mechanical first connection 9 of a positive type between the components 2, 3 can be provided.
  • an activated structural material 8 is provided, which provides a cohesive second connection 10 between the components 2, 3.
  • This cohesive connection 10 serves in addition to the connection of the components 2, 3 in the present embodiment, in particular the sealing of the hollow cylindrical components 2, 3.
  • the non-activated structural material on the inner wall of the widened connecting member 6 is provided.
  • the unactivated structural material is highly viscous and sticky in this state.
  • a particularly thin band preferably non-adhesive in the non-activated state, can be wound around the connecting member 5 of the first component 2.
  • the first component 2 is pushed for mounting with the connecting member 5 in the direction of the second component 3 until the connecting member 5 is in the expanded connecting member 6 as in the embodiment shown.
  • FIG. 9 shows a sectional side view of a further alternative of an assembly 1 according to the invention with two components 2, 3 to be connected and a connecting element 4.
  • the components 2, 3 have openings, each with an internal thread 20.
  • the connecting means 4 is equipped with a corresponding to the internal threads 20 external thread 19.
  • the external thread 19 of the connecting means 4 is brought into engagement with the internal threads 20 of the components 2, 3 by the connecting means 4 being rotated relative to the components 2, 3.
  • a structural material 8 is provided on the external thread 20, which is in the shown embodiment in the activated state.
  • the structural material 8 comes in mechanical connection with the internal thread 20 of the components 2, 3 in contact and after activation, for example by the influence of heat when using a thermally activatable structure material 8, a cohesive connection 10 both between the connecting means 4 and the components 2, 3 and thus between the components 2, 3 via the connecting means 4 ready.

Abstract

The invention relates to an assembly (1) made of joined components (2, 3) in vehicle or chassis construction, having connecting means (4, 5, 6) for the components to be connected, wherein a first connection (9) of the components (2, 3) is provided by means of a mechanical connecting technology, and a second connection (10) of the components (2, 3) is provided by means of an adhesive joining technology.

Description

Baugruppe aus verbundenen Bauelementen Assembly of connected components
Die Erfindung betrifft eine Baugruppe aus verbundenen Bauelementen im Fahrzeug- oder Karosseriebau mit einem Verbindungsmittel zum Fügen der Bauelemente.The invention relates to an assembly of connected components in vehicle or body construction with a connecting means for joining the components.
Derartige Baugruppen aus gefügten Bauelementen sind sich an vielen Bereichen eines Fahrzeugs oder einer Karosserie und sind dem Stand der Technik mehrfach bekannt.Such assemblies of joined components are in many areas of a vehicle or a body and are known in the art several times.
Die Standardfügetechnik für Metalle insbesondere im Fahrzeugbau ist das Schweißen. Nachteile die mit diesem Verfahren verbunden sind ergeben sich insbesondere beim Verbinden verschiedener metallischer Werkstoffe wie beispielsweise bei der Verbindung von Komponenten aus Stahl mit Komponenten aus Aluminium bzw. Magnesium. Das übliche Verfahren ist das Punktschweißen. Es erfordert jedoch gewisse geometrische Voraussetzungen um die Schweißwerkzeuge anwenden zu können. Zudem wird nur eine punktuelle Kraftübertragung zwischen den verfügten Teilen ermöglicht. Eine weitere zum Einsatz kommende Technik ist das Laserschweißen, welches eine flächige Verbindung ermöglicht. Die erforderliche Applikationstechnik ist jedoch teuer und störanfällig. Ein großer Nachteil aller Schweißverfahren ist jedoch die negative Beeinflussung der Oberflächenqualität durch Funkenflug und Verziehungen sowie Beinträchtigung des Materialverhaltens in der Wärmeeinflußzone.The standard joining technique for metals, especially in vehicle construction, is welding. Disadvantages associated with this method are particularly apparent when connecting various metallic materials such as in the connection of components made of steel with components of aluminum or magnesium. The usual method is spot welding. However, it requires certain geometric conditions in order to use the welding tools can. In addition, only a selective power transmission between the parts is made possible. Another technique used is laser welding, which enables a surface connection. However, the required application technique is expensive and prone to failure. However, a major disadvantage of all welding processes is the negative influence on the surface quality due to flying sparks and distortions as well as impairment of the material behavior in the heat affected zone.
Zudem kommen im Fahrzeugbau auch mechanische Verbindungstechniken zum Einsatz. Beispielsweise ist eine derartige Baugruppe aus der US4,936,409A bekannt. Der hier offenbart Träger für eine Fahrzeugbatterie wird an vorstehenden, mit Öffnungen ausgestatteten Laschen mittels Bolzen oder Schrauben mit der Karosserie verbunden. Diese Befestigung verbindet den Träger mit der Karosserie jedoch nur punktweise. Zudem kann die Verbindung mittels Schrauben oder Bolzen Probleme bei einer notwendigen galvanischen Trennung der Bauteile mit sich bringen.In addition, mechanical connection techniques are also used in vehicle construction. For example, such an assembly is known from US4,936,409A. The carrier for a vehicle battery disclosed herein is connected to protruding apertured tabs by means of bolts or screws to the body. However, this attachment connects the carrier with the body only pointwise. In addition, the connection by means of screws or bolts can bring problems in a necessary galvanic separation of the components with it.
Zunehmend werden Klebeverbindungen eingesetzt, um eine vollflächige Kraftübertragung zwischen den verfügten Teilen herzustellen. Die Abbindezeit der Klebstoffe ist dabei stets ein Kompromiss zwischen Pump- und Applizierbarkeit und der erforderlichen Ersthaftung die für den weiteren Montageablauf notwendig ist. Im Fahrzeugbau erreichen Strukturklebstoffe ihre volle Fügekraft überwiegend erst bei Aushärtung im Lackofen. Um jedoch die, für den Monta- geprozess notwendige, mechanische Festigkeit der Karosserie sicherzustellen, müssen in der Regel Schweißpunkte gesetzt werden, die wiederum oben aufgeführte Nachteile mit sich bringen. Daher ist es Aufgabe der folgenden Erfindung, eine verbesserte Fügetechnik für den Fahrzeugbau bereitzustellen, die die vorher genannten Nachteile beseitigt.Increasingly adhesive bonds are used to produce a full-surface power transmission between the parts arranged. The setting time of the adhesives is always a compromise between pumpability and applicability and the required initial adhesion which is necessary for the further assembly process. In vehicle construction, structural adhesives only reach their full joining force when hardened in the paint oven. However, in order to ensure the mechanical strength of the body, which is necessary for the assembly process, it is generally necessary to set weld spots, which in turn entail the disadvantages listed above. It is therefore an object of the present invention to provide an improved joining technique for vehicle construction, which eliminates the aforementioned disadvantages.
Diese Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This invention is solved by the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind mit den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified by the subclaims.
Grundgedanke der Erfindung ist der Einsatz einer Baugruppe aus gefügten Bauelementen im Fahrzeug- oder Karosseriebau mit Verbindungsmitteln zum Verbinden der Bauelemente, wobei eine erste Verbindung der Bauelemente mittels einer mechanischen Verbindungstechnik vorgesehen ist und wobei eine zweite Verbindung der Bauelemente mittels einer stoffschlüssigen Fügetechnik vorgesehen ist.The basic idea of the invention is the use of an assembly of assembled components in vehicle or body construction with connecting means for connecting the components, wherein a first connection of the components is provided by means of a mechanical connection technology and wherein a second connection of the components is provided by means of a material-fitting joining technique.
Vorzugsweise ist das Verbindungsmittel mit Mitteln zur Bereitstellung der mechanischen Verbindung ausgestattet. Dabei können als Verbindungsmittel sowohl sich für eine Verbindung eignende einzelne oder mehrere Verbindungsbereiche- oder -glieder der Bauelemente zum Einsatz kommen, als auch gesonderte Bauteile, wie dem Fachmann bekannte Verbindungselemente, insbesondere Bolzen, Schrauben, Feder, Passfedern, Keile, Niete oder Stifte. Bei dem Einsatz eines Verbindungselementes als Verbindungsmittel eignen sich insbesondere Bauteile aus einem Kunststoff wie beispielsweise Polyamid, insbesondere mit weiteren Füllstoffen oder als Verbundwerkstoff ausgestaltet. Denkbar ist auch der Einsatz eines derartigen Verbindungselementes aus einem metallischen Werkstoff, wie beispielsweise Stahl, insbesondere einem hochfester Stahl. Ein derartiges Verbindungselement kann beispielsweise als Steckverbinder für zu verbindende Bauelemente zum Einsatz kommen.Preferably, the connection means is provided with means for providing the mechanical connection. In this case, as connection means both for a connection suitable single or multiple Verbindungsbereiche- or members of the components are used, as well as separate components, such as the expert known fasteners, in particular bolts, screws, spring, keyways, wedges, rivets or pins. In the use of a connecting element as a connecting means are in particular components of a plastic such as polyamide, in particular configured with other fillers or as a composite material. Also conceivable is the use of such a connecting element made of a metallic material, such as steel, in particular a high-strength steel. Such a connection element can be used, for example, as a connector for components to be connected.
Als mechanische erste Verbindung ist zwischen den Bauelementen bzw. zwischen den Bauelementen und dem Verbindungsmittel ist insbesondere eine kraftschlüssige Verbindung denkbar. Selbstverständlich ist die mechanische erste Verbindung auch mittels einer formschlüssigen Verbindung umsetzbar. So können insbesondere eine Schnappverbindungen, eine Nut-Feder-Verbindung oder Spundung, eine Schwalbenschwanzverbindung oder eine Passfederverbindung oder andere dem Fachmann bekannte Verbindungsarten zum Einsatz kommen.As a mechanical first connection is between the components or between the components and the connecting means in particular a frictional connection is conceivable. Of course, the mechanical first connection can also be implemented by means of a positive connection. Thus, in particular, a snap-in connections, a tongue-and-groove connection or bung, a dovetail connection or a feather key connection or other types of connection known to the person skilled in the art can be used.
Für die stoffschlüssige zweite Verbindung ist insbesondere eine Klebeverbindung vorgesehen. Dabei können beispielsweise die Verbindungsmittel, wie etwa Verbindungsbereiche oder - glieder der Bauelemente oder auch als gesonderte Bauteile ausgestaltete Verbindungselemente zumindest bereichsweise mit einem Klebstoff ausgestattet sein. Durch den Einsatz eines geeigneten Klebstoffes für die stoffschlüssige zweite Verbindung kann zudem eine gegebenenfalls notwendige galvanische Trennung der Bauelemente der Baugruppe sicherge- stellt werden. Auch kann beispielsweise für die stoffschlüssige zweite Verbindung ein Klebstoff zum Einsatz kommen, welcher beispielsweise Bauelemente unterschiedlicher Werkstoffe zu verbinden vermag.For the cohesive second compound in particular an adhesive connection is provided. In this case, for example, the connecting means, such as connection areas or members of the components or also designed as separate components connecting elements may be at least partially equipped with an adhesive. In addition, the use of a suitable adhesive for the cohesive second connection can ensure, if necessary, galvanic separation of the components of the assembly. be presented. Also, for example, for the cohesive second compound, an adhesive can be used, which is able to connect, for example, components of different materials.
Als zu verbindende Bauelemente können insbesondere im Fahrzeug- und Karosseriebau zu montierende Bauteile zum Einsatz kommen. So kann beispielsweise ein Bauelement die Karosserie darstellen und ein weiteres Bauelement beispielsweise ein Batterieträger, ein Kühler oder Bauteile, insbesondere Rohre des Kühlsystems, ein Motorlager, eine Kotflügelaufnahme, eine Achskomponente, ein Stoßstangen-, Motorhauben- oder Kofferraum halter oder ein sonstiges Anbauteile, welches an die Karosserie verbunden werden soll darstellen. Auch kann eine derartige Baugruppe Bauelemente eines Space-Frames darstellen, sowie ein Dach oder Dach- oder Bodenkomponenten, die mit einem weiteren Bauelement, insbesondere einer Karosserie verbunden werden sollen.As components to be connected components can be used in particular in vehicle and body construction to be mounted components. For example, a component represent the body and another component, for example, a battery carrier, a cooler or components, especially pipes of the cooling system, an engine mount, a fender receptacle, an axle component, a bumper, hood or trunk holder or other attachments, which To connect to the body is to represent. Also, such an assembly may represent components of a space frame, as well as a roof or roof or floor components that are to be connected to another component, in particular a body.
Denkbar ist hierbei eine Verbindung eines derartigen zweiten Bauelementes mit dem ersten Bauelement beispielsweise während der Fahrzeug- und/oder Karosseriemontage über die mechanische erste Verbindung mittel einer mechanischen Verbindungstechnik. Dies kann beispielsweise ohne Werkzeug geschehen und nur der Lagefixierung der Bauelemente zueinander dienen. Durch die stoffschlüssige zweite Verbindung mittels einer stoffschlüssigen Fügetechnik, erhalten die Bauelemente die finale Fixierung und Endhaftung zueinander.Conceivable here is a connection of such a second component with the first component, for example during vehicle and / or body assembly via the mechanical first connection means of a mechanical connection technology. This can for example be done without tools and only serve to fix the position of the components to each other. By the cohesive second connection by means of a cohesive joining technique, the components receive the final fixation and final adhesion to each other.
Durch Einsatz einer kombinierten mechanischen und stoffschlüssigen Verbindung oder Fügung können weitere Vorteile erreicht werden. Beispielsweise kann die erste Verbindung über eine mechanische Verbindungstechnik zur Fixierung der Lage der zu verbindenden Bauelemente der Baugruppe relativ zueinander genutzt werden. Die zweite Verbindung über eine stoffschlüssige Fügetechnik stellt jedoch erst die endgültige Befestigung zwischen den Bauelementen her. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit der Bereitstellung einer sofortigen Verbindungskraft über die mechanische Verbindung, welche beispielsweise für den Montagepro- zess erforderlich sein kann, in Kombination mit der stoffschlüssigen Verbindung, welche insbesondere flächig ausgestaltet sein kann und beispielsweise erst in einem späteren Prozessschritt erfolgt.By using a combined mechanical and material connection or joint further advantages can be achieved. For example, the first connection via a mechanical connection technique for fixing the position of the components to be connected to the module can be used relative to each other. However, the second connection via a cohesive joining technique only makes the final attachment between the components. A further advantage is the possibility of providing an immediate connection force via the mechanical connection, which may be necessary, for example, for the assembly process, in combination with the integral connection, which in particular can be designed flat and, for example, takes place only in a later process step.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es demnach vorgesehen, dass die stoffschlüssige zweite Verbindung der Bauelemente nach der mechanischen ersten Verbindung der Bauelemente erfolgt, um durch die mechanische erste Verbindung eine vorübergehende Montageverbindung bereitzustellen und durch die stoffschlüssige zweite Verbindung eine endgültige Verbindung der Bauelemente der Baugruppe zu erzielen.According to an advantageous development of the invention, it is accordingly provided that the cohesive second connection of the components takes place after the mechanical first connection of the components in order to provide a temporary assembly connection by the mechanical first connection and by the cohesive second connection a final connection of the components of the assembly to achieve.
Ein weiterer Vorteil ist der Einsatz eines Strukturklebstoffes für die stoffschlüssige zweite Verbindung mittels der stoffschlüssigen Fügetechnik. Wahlweise kann der Strukturklebstoff mit Blähstoffen versetzt werden um eine breitere Abbindefläche zu erreichen. Auch können durch den Einsatz eines derartigen Strukturklebstoffes etwaige bei der Herstellung der Bauelemente und/oder der Verbindungsmittel entstandene Bauteiltoleranzen bei der Fügung ausgeglichen werden. Durch den Einsatz von Klebstoffen kann insbesondere eine flächige Verklebung der zu verbindenden Bauelemente erreicht werden. Auch gibt es bei Auswahl eines geeigneten Klebstoffes im Gegensatz zu den im Fahrzeug- und Karosseriebau üblichen Schweißverfahren keine negative Beeinflussung der Oberflächenqualität sowie keine Wärmeeinflußzone mit Beeinträchtigung des Materialverhaltens in selbiger.Another advantage is the use of a structural adhesive for the cohesive second connection by means of cohesive joining technology. Optionally, the structural adhesive be added with Blähstoffen to achieve a wider Abbindefläche. Also, by using such a structural adhesive, any component tolerances arising in the manufacture of the components and / or the connecting means can be compensated during the joining. By the use of adhesives, in particular a surface bonding of the components to be joined can be achieved. Also, there is no negative influence on the surface quality and no heat affected zone with impairment of the material behavior in selbiger when selecting a suitable adhesive in contrast to the usual in vehicle and bodywork welding process.
Vorzugsweise kommen hierbei Strukturklebstoffe zum Einsatz, welche unter den Bedingungen des Montageprozesses der Baugruppe, beispielsweise für die mechanische erste Verbindung, noch nicht abbinden, sondern erst später bspw. durch Einwirkung von Temperatur oder anderen Energieformen aushärten und die stoffschlüssige zweite Verbindung zwischen den Bauelementen bereitstellen. Hierfür kann der Strukturklebstoff beispielsweise vor oder während des Montageprozesses auf die mechanische Verbindungsmittel aufbracht und verbaut werden.Structural adhesives are preferably used which, under the conditions of the assembly process of the assembly, for example for the mechanical first connection, do not yet set, but only later, for example, harden by the action of temperature or other forms of energy and provide the cohesive second connection between the components. For this purpose, the structural adhesive can be applied and installed on the mechanical connection means, for example, before or during the assembly process.
Als Strukturklebstoffe eignen sich insbesondere die bekannten hochfesten Strukturklebstoffe. Diese sind insbesondere ausgewählt aus 1- oder 2- komponentigen Klebstoffen auf Basis von vernetzenden Polyurethanen, Epoxidharzen und/oder anaerob vernetzenden acrylathaltigen Klebstoffen. Es können auch temperaturstabile Polyimidklebstoffe eingesetzt werden. Die Klebstoffe sollen unter den Anwendungsbedingungen temperatur- und lösemittelstabil sein. Unter Epoxidharzklebstoffen sind Klebstoffe auf Basis von Epoxidgruppen-haltigen Oligome- ren oder Polymeren zu verstehen, die mit nucleophilen oder elektrophilen Härtern vernetzen können, wie beispielsweise Polyaminen, Polyamiden, Polymercaptanen, Polyolen oder Po- lyphenolen. Unter anaerob härtenden Klebstoffen sind solche zu verstehen, die Oligomere oder Polymere mit ungesättigten Doppelbindungen enthalten, wie beispielsweise Acry- latgruppen, und wobei die radikalische Vernetzung durch Aktivator/Initiatorsysteme eingeleitet wird, und unter anaeroben Bedingungen ausgelöst wird. Als Aktivatoren sind Redox-Systeme bekannt, insbesondere sind metallhaltige Systeme geeignet. Unter Polyurethanklebstoffen sind reaktive Klebstoffe auf Basis von Isocyanatgruppen-haltigen Polyurethanen zu verstehen, die als 2 -K System oder als 1-K System vorliegen können. Dabei vernetzen 1-K Systeme beispielsweise mit Wasser oder latente Härter werden unter Wärmeeinwirkung aktiviert. Bei 2-K Systemen werden Isocyanat-haltige Prepolymere mit Härtern umgesetzt, die nucleophile, mit Isocyanaten reaktive Gruppen enthalten, wie beispielsweise OH, NH, SH, COOH- Gruppen.Suitable structural adhesives are, in particular, the known high-strength structural adhesives. These are in particular selected from 1- or 2-component adhesives based on crosslinking polyurethanes, epoxy resins and / or anaerobically crosslinking acrylate-containing adhesives. It is also possible to use temperature-stable polyimide adhesives. The adhesives should be stable to temperature and solvents under the conditions of use. Epoxy resin adhesives are adhesives based on epoxy group-containing oligomers or polymers which can crosslink with nucleophilic or electrophilic curing agents, such as, for example, polyamines, polyamides, polymercaptans, polyols or polyphenols. By anaerobic curing adhesives are meant those containing oligomers or polymers having unsaturated double bonds, such as acrylate groups, and wherein free radical crosslinking is initiated by activator / initiator systems and is initiated under anaerobic conditions. As activators redox systems are known, in particular metal-containing systems are suitable. Polyurethane adhesives are to be understood as meaning reactive adhesives based on isocyanate-group-containing polyurethanes which may be in the form of a 2K system or a 1K system. For example, 1-K systems crosslink with water or latent hardeners are activated when exposed to heat. In 2-component systems, isocyanate-containing prepolymers are reacted with curing agents containing nucleophilic, isocyanate-reactive groups, such as OH, NH, SH, COOH groups.
Für den Strukturklebstoff können insbesondere geeignete polymere Basisbindemittel zum Einsatz kommen, wie beispielsweise Ethylenvinylacetat-Copolymere (EVA), Copolymere des Ethylens mit (Meth)-acrylatestern, die gegebenenfalls noch anteilig (Meth)acrylsäure einpo- lymerisiert enthalten, statistische oder Blockcopolymere des Styrols mit Butadien oder I- sopren oder deren Hydrierungsprodukte. Letztere können auch Triblockcopolymere vom Typ SBS, SIS oder deren Hydrierungsprodukte SEES oder SEPS sein. Zusätzlich können die Bindemittel noch Vernetzer, Haftvermittler, klebrigmachende Harze („tackifier"), Weichmacher sowie weitere Hilfs- und Zusatzstoffe wie z. B. niedermolekulare Oligomere enthalten. Zur Erzielung einer ausreichenden Treibfähigkeit und Expansionsfähigkeit enthalten diese poly- meren Bindemittel noch Treibmittel. Als Treibmittel eignen sich im Prinzip alle bekannten Treibmittel wie z. B. die "chemischen Treibmittel" die durch Zersetzung Gase freisetzen oder "physikalische Treibmittel", d. h. expandierende Hohlkugeln. Beispiele für die erstgenannten Treibmittel sind Azobisisobutyronitril, Azodicarbonamid, Di-Nitrosopentamethylentetramin, 4,4'-Oxybis(benzolsulfonsäurehydrazid), Diphenylsulfon-3,3'-disulfohydrazid, Benzol-1 ,3- disulfohydrazid, p-Toluolsulfonylsemicarbazid. Beispiele für die physikalischen Treibmittel sind expandierbare Kunststoffmikrohohlkugeln auf der Basis von Polyvinylidenchloridcopoly- meren oder Acrylnitril/-(Meth)acrylat-Copolymeren, wie sie z. B. unter den Namen "Dualite" bzw. "Expancel" von den Firmen Pierce & Stevens bzw. Casco Nobel im Handel erhältlich sind.For the structural adhesive it is possible in particular to use suitable polymeric base binders, such as, for example, ethylene-vinyl acetate copolymers (EVA), copolymers of ethylene with (meth) acrylate esters, which may still contain proportional (meth) acrylic acid. lymerized, random or block copolymers of styrene with butadiene or isoprene or their hydrogenation products. The latter can also be triblock copolymers of the type SBS, SIS or their hydrogenation products SEES or SEPS. In addition, the binders may also contain crosslinkers, adhesion promoters, tackifiers, plasticizers and other auxiliaries and additives, such as, for example, low molecular weight oligomers, and these polymeric binders contain propellants to achieve sufficient blowing power and expansion capacity Propellants are in principle all known propellants such as the "chemical blowing agents" which release gases by decomposition or "physical blowing agents", ie expanding hollow spheres Examples of the former blowing agents are azobisisobutyronitrile, azodicarbonamide, di-nitrosopentamethylenetetramine, 4,4 '-Oxybis (benzenesulfonic acid) hydrazide, diphenylsulfone-3,3'-disulfohydrazide, benzene-1,3-disulfohydrazide, p-toluenesulfonyl semicarbazide Examples of the physical blowing agents are expandable plastic microbubbles based on polyvinylidene chloride copolymers or acrylonitrile / (meth) acrylate copolymers, as they are For example, under the name "Dualite" or "Expancel" from the companies Pierce & Stevens and Casco Nobel are commercially available.
Ein weiterer Vorteil ist die Ausstattung des Verbindungsmittels, insbesondere von Verbindungselementen wie beispielsweise Schrauben oder Bolzen für die stoffschlüssige zweite Verbindung mittels der stoffschlüssigen Fügetechnik mit einem Strukturklebstoff. Insbesondere können Gewindebereiche oder andere Verbindungsbereiche oder -glieder solcher Verbindungsmittel mit dem Strukturmaterial bedacht werden. Die mechanische erste Verbindung der Bauelemente wird in diesem Fall durch die eigentliche mechanische Verbindungstechnik des Verbindungsmittels bereitgestellt, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung. Die stoffschlüssige zweite Verbindung erfolgt durch die Aktivierung des Strukturklebstoffes, beispielsweise mittels einer Wärmeeinwirkung durch den Lack-Einbrennprozeß der Karosserielackie- rung beim Einsatz eines thermisch aktivierbaren Strukturmaterials.Another advantage is the equipment of the connecting means, in particular of fasteners such as screws or bolts for the cohesive second connection by means of cohesive joining technology with a structural adhesive. In particular, threaded portions or other connecting portions or members of such connecting means may be considered with the structural material. The mechanical first connection of the components is provided in this case by the actual mechanical connection technology of the connection means, for example by means of a screw connection. The cohesive second connection is effected by the activation of the structural adhesive, for example by means of a heat action by the paint baking process of the body painting when using a thermally activatable structural material.
Ein weiterer Vorteil ist der Einsatz eines Strukturklebstoffs für die stoffschlüssige zweite Verbindung der Bauelemente, welcher zusätzlich eine kraftschlüssige Verbindung bereitstellt. Dabei wird durch den Einsatz des Strukturklebstoffes beispielsweise bereits im nicht aktivierten Zustand des Strukturklebstoffes eine Reibung zwischen den zu verbindenden Bauteilen, beispielsweise den Bauelementen oder den Bauelemente über ein gesondertes Verbindungselement bereitgestellt. Diese Reibung kann insbesondere zu einer Haftkraft führen, so dass durch diese kraftschlüssige Verbindung auf die verbundenen Bauteile Zugkräfte einwirken können, die von der Haftkraft der kraftschlüssigen Verbindung kompensiert werden können, ohne dass sich die Verbindung löst. Durch diese Möglichkeit zur Bereitstellung einer kraftschlüssigen Verbindung durch den Strukturklebstoff kann somit die mechanische erste Verbindung, beispielsweise eine formschlüssige Verbindung, insbesondere bereits vor der Aktivierung des Strukturklebstoffes erhöht werden. Dabei kann einerseits die Wahl des Kleb- Stoffs relevant sein, indem für die stoffschlüssige zweite Verbindung ein Strukturklebstoff, welcher vorzugsweise auf oder an dem Verbindungsmittel vorgesehen ist, ausgewählt wird, welcher beispielsweise klebrig und zäh ist und auf diese Weise bereits im nicht aktivierten Zustand die beiden Bauteile miteinander kraftschlüssig verbindet. Andererseits kann die mit Strukturklebstoff versehene Kontaktfläche für die stoffschlüssige zweite Verbindung relevant sein, da die Haftkraft der kraftschlüssigen Verbindung umso größer ist, je größer die mit Strukturklebstoff versehene Kontaktfläche. Zudem ist der Einsatz eines expandierenden Klebstoffes denkbar, der alternativ oder zusätzlich bei der Expansion zur Bereitstellung der stoffschlüssigen zweiten Verbindung die Reibung zwischen den zu verbindenden Bauteilen erhöht und somit eine größere Haftkraft und eine kombinierte stoff- und kraftschlüssige zweite Verbindung bereitstellt.Another advantage is the use of a structural adhesive for the cohesive second connection of the components, which additionally provides a frictional connection. In this case, the use of the structural adhesive, for example, already in the non-activated state of the structural adhesive, a friction between the components to be connected, for example, the components or the components provided via a separate connection element. This friction can in particular lead to an adhesive force, so that tensile forces can act on the connected components by this non-positive connection, which can be compensated by the adhesive force of the frictional connection, without the connection dissolves. By virtue of this possibility of providing a frictional connection by the structural adhesive, the mechanical first connection, for example a positive connection, can thus be increased, in particular, even before the activation of the structural adhesive. On the one hand, the choice of adhesive Stoffs be relevant by a structural adhesive, which is preferably provided on or on the connecting means is selected for the cohesive second compound, which is, for example, sticky and tough and in this way already in the non-activated state, the two components with each other positively. On the other hand, the contact surface provided with structural adhesive may be relevant for the cohesive second connection, since the adhesion force of the non-positive connection is greater the larger the contact surface provided with structural adhesive. In addition, the use of an expanding adhesive is conceivable that increases the friction between the components to be connected alternatively or additionally in the expansion to provide the cohesive second connection and thus provides a greater adhesive force and a combined material and non-positive second connection.
Ein weiterer Vorteil ist der Einsatz eines Strukturklebstoffes, welcher Dämmungs- und/oder Dämpfungseigenschaften aufweist, um mit der stoffschlüssigen zweiten Verbindung der Bauelemente eine Dämmung und/oder Dämpfung der Baugruppe bereitzustellen. Insbesondere eignet sich diese Auswahl eines Strukturklebstoffes bei Baugruppen mit sich mechanisch bewegenden Teilen oder laufenden Motoren, welche die insbesondere im Fahrzeug- und/oder Karosseriebau zu findenden dünnwandigen Bleche unvermeidbar in Schwingungen versetzen, die vielfach im Hörbereich des menschlichen Ohres liegen. Diese Schwingungen können in Form von Körperschall über das gesamte Fahrzeug bzw. die Maschine oder das Gerät fortgeleitet und können an entfernten Stellen in die Luft als störender Schall abgestrahlt werden.Another advantage is the use of a structural adhesive, which has damping and / or damping properties in order to provide insulation and / or damping of the assembly with the cohesive second connection of the components. In particular, this selection of a structural adhesive is suitable for assemblies with mechanically moving parts or running motors, which inevitably set the particular in vehicle and / or body construction to find thin-walled sheets in vibration, which are often in the audible range of the human ear. These vibrations can be transmitted in the form of structure-borne noise over the entire vehicle or the machine or the device and can be emitted at remote locations in the air as disturbing sound.
Der auf diesem Arbeitsgebiet tätige Fachmann unterscheidet strikt zwischen einer Schalldämpfung und Schalldämmung. Bei der Schalldämpfung wird die akustische Schwingungsenergie in andere Energieformen wie z. B. Wärme umgewandelt. Bei der Schalldämmung wird der Durchgang von longitudinalen Schwingungen (Schall) durch eine Barriere gemindert. Dies geschieht z. B. auch durch Reflektion des Schalls. Vorzugsweise wird der Strukturklebstoff dem zu erwartenden Anwendungsfall angepasst und kann entweder schalldämpfend oder schalldämmend wirken oder auch beide Eigenschaften zugleich aufweisen. Insbesondere eignet sich als derartiger Strukturklebstoff der Einsatz eines Strukturmaterials, wie es in der internationalen Patentanmeldung PCT/EP2007/008141 beschrieben wird. Für die den Strukturklebstoff betreffenden Aspekte darf auf das genannte Dokument verwiesen werden, deren Offenbarungsgehalt insoweit die Offenbarung der vorliegenden Patentanmeldung ergänzt.The specialist working in this area of work distinguishes strictly between soundproofing and soundproofing. In the sound attenuation, the acoustic vibration energy in other forms of energy such. B. converted heat. In sound insulation, the passage of longitudinal vibrations (sound) is reduced by a barrier. This happens z. B. also by reflection of the sound. Preferably, the structural adhesive is adapted to the expected application and can either sound-absorbing or sound-damping effect or even have both properties at the same time. In particular, the structural adhesive of this type is the use of a structural material as described in the international patent application PCT / EP2007 / 008141. For the aspects concerning the structural adhesive, reference may be made to the cited document, the disclosure content of which supplements the disclosure of the present patent application in this respect.
Ein weiterer Vorteil ist der Einsatz eines Strukturklebstoffs aus einem thermisch aushärtenden Strukturmaterial. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um einen expandierbaren Strukturklebstoff. So können durch die stoffschlüssige zweite Verbindung, insbesondere bei geeigneter geometrischer Anordnung der Bauelemente auch Bereiche verbunden werden, die im Montageverlauf noch zugänglich bleiben müssen. Beim Einsatz eines thermisch aushärtenden Strukturklebstoffes ist es weiterhin von Vorteil, dass zur Aushärtung des thermisch aushärtenden Strukturmaterials die Prozesswärme von anderen Prozessschritten insbesondere im Fahrzeug- und/oder Karosseriebau zum Einsatz kommt, um die Bauelemente stoffschlüssig miteinander zu verbinden. Die Aktivierung und/oder Expansion des expansionsfähigen Materials kann vorzugsweise unter Ausnutzung der Prozesswärme eines KTL-Ofens zur Aushärtung der kathodischen Tauchlackierung beispielsweise einer Kraftfahrzeugskarosserie erfolgen. Selbstverständlich ist auch eine gesonderte Einwirkung von Wärme zur Expansion des aktivierbaren und/oder expansionsfähigen Materials denkbar.Another advantage is the use of a structural adhesive of a thermosetting structural material. This is preferably an expandable structural adhesive. Thus, by the cohesive second connection, in particular in the case of a suitable geometric arrangement of the components, it is also possible to connect regions which still have to remain accessible during the assembly process. When using a thermosetting structural adhesive, it is also advantageous that for curing the thermosetting structural material, the process heat from other process steps, especially in vehicle and / or body construction is used to connect the components cohesively with each other. The activation and / or expansion of the expansible material may preferably take place by utilizing the process heat of a cathodic immersion furnace to cure the cathodic dip painting, for example, a motor vehicle body. Of course, a separate effect of heat to expand the activatable and / or expandable material is conceivable.
Ein weiterer Vorteil ist der Einsatz eines mehrkomponentigen Strukturklebstoffs. Vorzugsweise werden die beiden Komponenten bei der mechanischen ersten Verbindung über eine mechanische Verbindungstechnik miteinander vermischt, was zu einer Aktivierung und Abbindung des Strukturklebstoffes und somit zu der stoffschlüssigen zweiten Verbindung der Bauelemente über eine stoffschlüssige Fügetechnik führt. Weitere Prozessschritte zur Aktivierung des Strukturklebstoffes wären in diesem Fall nicht notwendig. Als besonders vorteilhaft hat sich der Einsatz eines Strukturklebstoffes erwiesen, dessen Abbindezeit beispielsweise bei Raumtemperatur im Bereich von 20 Minuten bis 90 Minuten liegt. Dies ermöglicht eine Korrektur der Lage der zu verbindenden Bauelemente zueinander, indem beispielsweise die mechanische erste Verbindung gelöst wird. Die endgültige Verbindung der Bauelemente durch die stoffschlüssige zweite Verbindung erfolgt erst nach der Abbindung des Strukturklebstoffes.Another advantage is the use of a multi-component structural adhesive. Preferably, the two components are mixed together in the mechanical first connection via a mechanical connection technique, which leads to an activation and setting of the structural adhesive and thus to the cohesive second connection of the components via a cohesive joining technique. Further process steps for activating the structural adhesive would not be necessary in this case. The use of a structural adhesive whose heat setting time is, for example, at room temperature in the range from 20 minutes to 90 minutes has proved to be particularly advantageous. This allows a correction of the position of the components to be connected to one another, for example, by the mechanical first connection is released. The final connection of the components by the cohesive second connection takes place only after the setting of the structural adhesive.
Ein weiterer Vorteil ist die der Einsatz einer Kontaktfläche der stoffschlüssigen zweiten Verbindung, welche die stoffschlüssige zweite Verbindung zwischen den Bauelementen bereitstellt, welche zumindest so groß ist, wie die Kontaktfläche der mechanischen ersten Verbindung, welche die mechanische erste Verbindung zwischen den Bauelementen bereitstellt. Vorzugsweise deckt sich die Kontaktfläche der stoffschlüssigen zweiten Verbindung mit der Kontaktfläche der mechanischen ersten Verbindung. Insbesondere bei dem Einsatz eines Klebstoffes für die stoffschlüssige zweite Verbindung kann so eine Klebstoffschicht zwischen den einzelnen zu verbindenden Bauelementen bereitgestellt werden. So kann beispielsweise eine Abdichtung, eine Dämmung oder eine Dämpfung bereitgestellt werden. Zudem kann insbesondere eine möglicherweise notwendige galvanische Trennung der zu verbindenden Bauelemente gewährleistet werden. Dies ist insbesondere bei dem Einsatz von Strukturklebstoffen für die stoffschlüssige zweite Verbindung umsetzbar. Hier kann beispielsweise ein nicht leitender Strukturklebstoff gewählt werden, der insbesondere eine Isolation der Bauelemente zueinander ermöglichen kann. Auch kann gewährleistet werden, dass durch eine gleich große oder vorzugsweise größere Kontaktfläche der stoffschlüssigen zweiten Verbindung nicht nur eine punktuelle, sondern vielmehr eine flächige Verbindung der Bauelemente erfolgt, so dass beispielsweise auf die Bauelemente einwirkende Kräfte besser übertragen werden können. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verbindungsmittel zum Verbinden von Bauelementen im Fahrzeug- oder Karosseriebau aufweisend Mittel zur Bereitstellung einer mechanischen ersten Verbindung mit den Bauelementen und mit einem Strukturklebstoff zur Bereitstellung einer stoffschlüssigen zweiten Verbindung der Bauelemente.Another advantage is the use of a contact surface of the cohesive second connection, which provides the cohesive second connection between the components, which is at least as large as the contact surface of the mechanical first connection, which provides the mechanical first connection between the components. Preferably, the contact surface of the cohesive second connection coincides with the contact surface of the mechanical first connection. In particular, when using an adhesive for the cohesive second compound so an adhesive layer between the individual components to be connected can be provided. Thus, for example, a seal, insulation or damping can be provided. In addition, in particular a possibly necessary galvanic separation of the components to be connected can be ensured. This can be implemented in particular with the use of structural adhesives for the cohesive second compound. Here, for example, a non-conductive structural adhesive can be selected, which in particular can enable an isolation of the components to one another. It can also be ensured that an equally large or preferably larger contact surface of the cohesive second connection not only a punctual, but rather a surface connection of the components, so that, for example, forces acting on the components can be better transmitted. Another object of the present invention is a connecting means for connecting components in the vehicle or body construction comprising means for providing a mechanical first connection to the components and with a structural adhesive for providing a cohesive second connection of the components.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Verbinden von Bauelementen im Fahrzeug- oder Karosseriebau bei dem zunächst zu verbindende Bauelemente bereitgestellt werden. Folgend werden die Bauelemente mittels eines Verbindungsmittels über eine mechanische erste Verbindung mittels einer mechanischen Verbindungstechnik verbunden. Im Anschluss werden die Bauelemente mittels des Verbindungsmittels, welches mit einem Strukturklebstoff ausgerüstet ist, über eine stoffschlüssige Fügetechnik gefügt.Another object of the present invention is a method for connecting components in the vehicle or body construction are provided in the first to be connected components. Subsequently, the components are connected by means of a connecting means via a mechanical first connection by means of a mechanical connection technique. Subsequently, the components are joined by means of the bonding agent, which is equipped with a structural adhesive, via a cohesive joining technique.
Einige besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.Some particularly preferred embodiments of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigen im Einzelnen:They show in detail:
Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Baugruppe mit zwei mittels eines Verbindungsmittels zu verbindenden Bauelemente vor der Montage des Verbindungsmittels,1 is a sectional side view of an assembly according to the invention with two to be connected by means of a connecting means components before mounting the connecting means,
Fig.2 eine geschnittene Seitenansicht der Baugruppe aus Figur 1 , wobei die Bauelemente mechanisch durch das Verbindungsmittel verbunden worden sind,2 shows a sectional side view of the assembly from FIG. 1, wherein the components have been mechanically connected by the connecting means,
Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht der Baugruppe aus Figur 1 , wobei die Bauelemente stoffschlüssig durch das Verbindungsmittel gefügt worden sind,3 is a sectional side view of the assembly of Figure 1, wherein the components have been joined cohesively by the connecting means,
Fig. 4 eine geschnittene Seitenansicht einer Alternative einer erfindungsgemäßen Baugruppe mit zwei zu verbindenden Bauelementen vor der Montage,4 shows a sectional side view of an alternative of an assembly according to the invention with two components to be connected before assembly,
Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Alternative einer erfindungsgemäßen Baugruppe mit zwei zu verbindenden Bauelementen und einem Verbindungsmittel,5 shows a sectional side view of a further alternative of an assembly according to the invention with two components to be connected and a connecting means,
Fig. 6 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Alternative einer erfindungsgemäßen Baugruppe mit zwei zu verbindenden Bauelementen.Fig. 6 is a sectional side view of another alternative of an assembly according to the invention with two components to be connected.
Fig. 7 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Alternative einer erfindungsgemäßen Baugruppe mit zwei zu verbindenden Bauelementen. Fig. 8 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Alternative einer erfindungsgemäßen Baugruppe mit zwei zu verbindenden Bauelementen.Fig. 7 is a sectional side view of another alternative of an assembly according to the invention with two components to be connected. Fig. 8 is a sectional side view of another alternative of an assembly according to the invention with two components to be connected.
Fig. 9 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Alternative einer erfindungsgemäßen Baugruppe mit zwei zu verbindenden Bauelementen. Fig. 9 is a sectional side view of another alternative of an assembly according to the invention with two components to be connected.
Die in den Figuren dargestellten Baugruppen können insbesondere Bauelemente wie ein Batterieträger, eine Kotflügelaufnahme, eine Achskomponente, ein Stoßstangen-, ein Motorhauben- oder ein Kofferraumhalter, ein Dach oder ein Dach- oder eine Bodenkomponente oder sonstige Anbauteile beinhalten, welche vorzugsweise mit einem zweiten Bauelement, beispielsweise einer Karosserie, einem Space-Frame, einem Rahmen oder Teilen von diesen genannten Bauelementen verbunden werden.The assemblies illustrated in the figures may in particular include components such as a battery carrier, a fender receptacle, an axle component, a bumper, a bonnet or a boot holder, a roof or a roof or a floor component or other attachments, which preferably with a second component , For example, a body, a space frame, a frame or parts of these mentioned components are connected.
Figur 1 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Baugruppe 1. Die Baugruppe 1 besteht aus einem ersten Bauelement 2, im vorliegenden Fall ein Batterieträger zur Aufnahme einer Starterbatterie. Sowie einem zweiten Bauelement 3, einem Bereich einer Fahrzeugkarosserie im Motorraum des Fahrzeugs, an die das erste Bauelement 2 montiert werden soll. Zur Montage weisen die Bauelement 2, 3 im Wesentlichen kreisrunde Öffnungen 14, 15 mit gleichem Durchmesser auf, welche in der gezeigten Einbaulage der Bauelemente 2, 3 miteinander fluchten. Weiter beinhaltet die Baugruppe 1 ein als Bolzen ausgestaltetes Verbindungsmittel 4, welches aus einem zylindrischen Abschnitt besteht, dessen Durchmesser geringfügig kleiner ist, als der Durchmesser der Öffnungen 14, 15. Zur Montage wird das Verbindungsmittel 4 in eine Montagerichtung 11 , in Richtung der Bauelemente 2, 3 mit dem zylindrischen Abschnitt in die Öffnungen 14, 15 bewegt. Das Verbindungsmittel 4 weist zudem ein Kopfteil 12 auf, welches ebenfalls kreisrund sein kann, jedoch einen größeren Durchmesser aufweist, als der zylindrische Abschnitt. Demzufolge liegt das Verbindungsmittel 4 im mit dem zylindrischen Abschnitt in die Öffnungen 14, 15 eingeschobenen Zustand mit dem von dem zylindrischen Abschnitt radial vorstehenden Bereich des Kopfteiles 12, einer Auflagefläche 13, auf einem der Bauelemente 2, 3, im vorliegenden Ausführungsbeispiel dem ersten Bauelement 2, auf. Auf dem Umfang des zylindrischen Abschnitts weist das Verbindungsmittel 4 ein Strukturmaterial 7 auf. Hierbei handelt es sich um ein thermisch aktivierbares und expandierbares Strukturmaterial 7. Zudem ist das Strukturmaterial 7 auf der dem ersten Bauelement 2 zugewandten Auflagefläche 13 des Kopfteiles 12 vorgesehen.FIG. 1 shows a sectional side view of an assembly 1 according to the invention. The assembly 1 consists of a first component 2, in the present case a battery carrier for accommodating a starter battery. As well as a second component 3, a region of a vehicle body in the engine compartment of the vehicle, to which the first component 2 is to be mounted. For mounting, the component 2, 3 have substantially circular openings 14, 15 with the same diameter, which are aligned with one another in the installation position of the components 2, 3 shown. Furthermore, the assembly 1 comprises a connecting means 4 designed as a bolt, which consists of a cylindrical portion whose diameter is slightly smaller than the diameter of the openings 14, 15. For mounting, the connecting means 4 in a mounting direction 11, in the direction of the components. 2 3 with the cylindrical portion in the openings 14, 15 moves. The connecting means 4 also has a head portion 12, which may also be circular, but has a larger diameter than the cylindrical portion. Consequently, the connecting means 4 is in the inserted with the cylindrical portion in the openings 14, 15 with the state of the cylindrical portion radially projecting portion of the head portion 12, a support surface 13, on one of the components 2, 3, in the present embodiment, the first component. 2 , on. On the circumference of the cylindrical portion, the connecting means 4, a structural material 7. This is a thermally activatable and expandable structural material 7. In addition, the structural material 7 is provided on the first component 2 facing support surface 13 of the head part 12.
Figur 2 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Baugruppe aus Figur 1 nach der Bewegung des Verbindungsmittels 4 in die Montagerichtung. Der zylindrische Abschnitt des Verbindungsmittels 4 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel in den Öffnungen 14, 15 vorgesehen und stellt eine Verbindung, die erste mechanische Verbindung 9, zwischen den Bauelementen 2, 3 bereit. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verhindert das montierte Verbindungsmittel 4 zumindest eine Verschiebung der beiden Bauelemente 2, 3 gegeneinander. Auf die Bauelemente 2, 3 einwirkende Kräfte wirken hauptsächlich im Bereich der Öffnungen 14, 15 auf das Verbindungsmittel 4. Eine geringe Belastung des Verbindungsmittels 4 kann jedoch auch im Bereich des Kopfteils 12, insbesondere im Bereich des Übergangs von Auflagefläche 13 zur Mantelfläche des der zylindrischen Abschnitt des Verbindungsmittels 4 festgestellt werden. Selbstverständlich kann diese erste mechanische Verbindung 9 auch derart ausgestaltet sein, dass die beiden Bauelemente 2, 3 unlösbar miteinander verbunden sind. Zwischen dem zy- lindrischen Abschnitt des Verbindungsmittels 4 und den die Öffnungen 14, 15 begrenzenden Seitenwände der Bauelemente 2, 3 ist das Strukturmaterial 7 vorgesehen. Zudem befindet sich das Strukturmaterial 7 zwischen der Auflagefläche 13 des Kopfteils 12 und der Oberfläche des ersten Bauelementes 2. Auf diese Weise kann insbesondere ein direkter Kontakt des Verbindungsmittels 4 mit der Oberfläche der Bauelemente 2, 3 vermieden werden. Dies kann insbesondere für eine Abdichtung sinnvoll sein oder beispielsweise Kontaktkorrosion zwischen den Bauelementen 2, 3 und dem Verbindungsmittel 4 unterbinden.Figure 2 shows a sectional side view of the assembly of Figure 1 after the movement of the connecting means 4 in the mounting direction. The cylindrical portion of the connecting means 4 is provided in the illustrated embodiment in the openings 14, 15 and provides a connection, the first mechanical connection 9, between the components 2, 3 ready. In the present embodiment, the assembled connecting means 4 prevents at least one displacement of the two components 2, 3 against each other. On the components 2, 3 acting forces act mainly in the region of the openings 14, 15 on the connecting means 4. However, a small load of the connecting means 4 can also in the region of the head part 12, in particular in the region of the transition from support surface 13 to the lateral surface of the cylindrical Section of the connecting means 4 are detected. Of course, this first mechanical connection 9 can also be designed such that the two components 2, 3 are permanently connected to each other. Between the cy- The cylindrical portion of the connecting means 4 and the openings 14, 15 limiting side walls of the components 2, 3, the structural material 7 is provided. In addition, the structural material 7 is located between the support surface 13 of the head part 12 and the surface of the first component 2. In this way, in particular a direct contact of the connecting means 4 with the surface of the components 2, 3 can be avoided. This can be useful in particular for a seal or prevent, for example, contact corrosion between the components 2, 3 and the connecting means 4.
Figur 3 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Baugruppe 1 aus Figur 1 mit einem aktivierten und expandierten Strukturmaterial 8 beispielsweise unter Ausnutzung der Prozesswärme eines KTL-Ofens zur Aushärtung der kathodischen Tauchlackierung der Fahrzeugkarosserie. Das expandierte Strukturmaterial 8 stellt eine stoffschlüssige Verbindung 10 zwischen dem Verbindungsmittel 4 und den Bauelementen 2, 3 bereit und somit eine stoffschlüssige zweite Verbindung 10 der Bauelemente 2, 3 miteinander. Zudem füllt das expandierte Material 8 die Zwischenräume zwischen dem Verbindungsmittel 4 und den die Öffnungen 14, 15 begrenzenden Seitenwände der Bauelemente 2, 3 sowie zwischen der Auflagefläche 13 des Kopfteils 12 und der Oberfläche des ersten Bauelementes 2 aus. Durch die Expansion des Strukturmaterials 8 geht zudem eine kraftschlüssige Verbindung mit der stoffschlüssigen zweiten Verbindung 10 einher. Die Reibung zwischen den verbundenen Bauteilen wird durch die Expansion erhöht und resultiert in einer Haftkraft. Das Strukturmaterial 8 erzeugt im vorliegenden Ausführungsbeispiel also eine kombinierte kraft - und stoffschlüssige zweite Verbindung 10.FIG. 3 shows a sectional side view of the assembly 1 from FIG. 1 with an activated and expanded structural material 8, for example, utilizing the process heat of a cathodic immersion furnace to cure the cathodic dip painting of the vehicle body. The expanded structural material 8 provides a cohesive connection 10 between the connecting means 4 and the components 2, 3 and thus a cohesive second connection 10 of the components 2, 3 with each other. In addition, the expanded material 8 fills the gaps between the connecting means 4 and the side walls of the components 2, 3 delimiting the openings 14, 15 and between the support surface 13 of the head part 12 and the surface of the first component 2. Due to the expansion of the structural material 8 is also accompanied by a frictional connection with the cohesive second connection 10. The friction between the connected components is increased by the expansion and results in an adhesive force. The structural material 8 thus generates in the present exemplary embodiment a combined non-positive and cohesive second connection 10.
Wie oberhalb angesprochen wirken auf die Bauelemente 2, 3 einwirkende Kräfte im vorliegenden Ausführungsbeispiel im Wesentlichen im Bereich der Öffnungen 14, 15 auf das Verbindungsmittel 4 ein. Eine geringe Belastung des Verbindungsmittels 4 kann jedoch auch im Bereich des Kopfteils 12, insbesondere im Bereich des Übergangs von Auflagefläche 13 zur Mantelfläche des der zylindrischen Abschnitt des Verbindungsmittels 4. Durch Ausstattung des Kopfteiles 12 an der Auflagefläche 13 mit dem Strukturmaterial 8 wird auch eine großflächigere Verteilung der auf das Kopfteil 4 einwirkenden Kräfte erreicht. So können insbesondere Spannungsspitzen besser verteilt und Lasten reduziert werden.As mentioned above act on the components 2, 3 acting forces in the present embodiment substantially in the region of the openings 14, 15 on the connecting means 4 a. However, a slight load of the connecting means 4 can also in the region of the head part 12, in particular in the region of the transition from support surface 13 to the lateral surface of the cylindrical portion of the connecting means 4. By equipping the head part 12 on the support surface 13 with the structural material 8 is also a großflächigere Distribution of forces acting on the head part 4 forces achieved. In particular, voltage peaks can be better distributed and loads reduced.
Zudem kann insbesondere bei einer geeigneten Auswahl des Strukturmaterials 8 eine Abdichtung und/oder Dämmung und/oder einer Dämpfung der Baugruppe 1 erreicht werden. Die Kontaktfläche der stoffschlüssigen zweiten Verbindung der Bauelemente 2, 3 entspricht im vorliegenden Fall zumindest der Kontaktfläche der mechanischen ersten Verbindung der Bauelemente 2, 3. Beide Kontaktflächen decken sich dabei. Es kann zudem vorzugsweise zu einer Überlappung der Kontaktfläche der mechanischen ersten Verbindung durch die Kontaktfläche der stoffschlüssigen zweiten Verbindung 10 kommen. So kann bei Auswahl eines geeigneten, beispielsweise isolierenden Strukturmaterials 8 insbesondere eine möglicherwei- se notwendige galvanische Trennung zwischen dem Verbindungsmittel 4 und den Bauelementen 2, 3 gewährleistet werden. Durch den Einsatz einer nicht abgebildeten zusätzlichen Isolationsschicht zwischen den Bauelementen 2, 3 oder Isolationsbeschichtung eines der o- der beider Bauelemente 2, 3 kann eine vollständige galvanische Trennung der Bauelemente 2, 3 ermöglicht werden.In addition, in particular with a suitable selection of the structural material 8, a sealing and / or insulation and / or a damping of the assembly 1 can be achieved. In the present case, the contact surface of the cohesive second connection of the components 2, 3 corresponds at least to the contact surface of the mechanical first connection of the components 2, 3. Both contact surfaces coincide. In addition, it may preferably come to an overlap of the contact surface of the mechanical first connection through the contact surface of the cohesive second connection 10. Thus, when selecting a suitable, for example, insulating structural material 8, in particular a possibly ne necessary galvanic separation between the connecting means 4 and the components 2, 3 are ensured. By using an additional insulation layer, not shown, between the components 2, 3 or insulation coating of one of the two components 2, 3, complete galvanic separation of the components 2, 3 can be made possible.
Diese Kombination aus mechanischer Verbindung der Bauelemente 2, 3 und stoffschlüssiger Verbindung 10 bringt große Vorteile. Die mechanische Verbindung stellt im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Montagefixierung der Bauelemente 2, 3 bereit. Die Lage des Bauelementes 2, des Batterieträgers, wird über die mechanische Verbindung über das Verbindungsmittel 4 relativ zum zweiten Bauelement 3, der Fahrzeugkarosserie, fixiert, so dass weitere Montageschritte zur Herstellung des Fahrzeugs erfolgen können. Auch kann eine Demontage der Baugruppe erfolgen, beispielsweise um das erste Bauelementes 2 auf dem zweiten Bauelement 3 neu zu positionieren.This combination of mechanical connection of the components 2, 3 and cohesive connection 10 brings great advantages. The mechanical connection provides in the present embodiment, a mounting fixation of the components 2, 3 ready. The position of the component 2, the battery carrier, is fixed via the mechanical connection via the connecting means 4 relative to the second component 3, the vehicle body, so that further assembly steps for producing the vehicle can take place. Also, a disassembly of the module can be done, for example, to reposition the first component 2 on the second component 3.
Die endgültige Befestigung und Fixierung des ersten Bauelementes 2, des Batterieträgers mit dem zweiten Bauelement 3, der Karosserie erfolgt erst durch die Aktivierung und Expansion des Strukturmaterials 8, wodurch die stoffschlüssige zweite Verbindung 10 der Bauelemente 2, 3 bereitgestellt wird. Dabei ist ein thermisches Strukturmaterial 8 gewählt worden, dessen Eigenschaften insbesondere im Hinblick auf die Aktivierung auf die Einbrenntemperatur des Lackes der Fahrzeugkarosserie eingestellt ist. So kann die Aktivierung des Strukturmaterials 8 während eines ohnehin durchgeführten Prozessschrittes, dem Einbrennen des Lackes, erfolgen, was Zeit und Kosten einspart.The final attachment and fixation of the first component 2, the battery carrier with the second component 3, the body takes place only by the activation and expansion of the structural material 8, whereby the cohesive second connection 10 of the components 2, 3 is provided. In this case, a thermal structural material 8 has been selected, the properties of which is set in particular with regard to the activation to the stoving temperature of the paint of the vehicle body. Thus, the activation of the structural material 8 during an already carried out process step, the stoving of the paint, take place, which saves time and costs.
Figur 4 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer Alternative einer erfindungsgemäßen Baugruppe 1 mit zwei zu verbindenden im Wesentlichen zylindrischen Bauelementen 2, 3 vor der Montage. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird kein Verbindungsmittel in Form eines gesonderten Bauteils benötigt. An das erste Bauelement 2 ist ein konisch zulaufendes erstes Verbindungsglied 5 angeformt. An das zweite Bauelement 3 ist wiederum ein zum ersten Verbindungsglied 5 korrespondierendes, einen Innenkonus aufweisendes zweites Verbindungsglied 6 angeformt. Weiter ist auf dem ersten Verbindungsglied 5 umlaufend ein mehr- komponentiges Strukturmaterial 16 mit einer ersten Komponente 17 und einer zweiten Komponente 18 vorgesehen. Durch eine Bewegung des ersten Bauelementes 2 mit dem ersten Montageglied 5 voran in die Montagerichtung 11 in Richtung des zweiten Montagegliedes 6 des zweiten Bauelementes 3 kann eine erste Verbindung, die mechanische Verbindung zwischen den Bauelementen 2, 3 ermöglicht werden. Diese mechanische Verbindung erfolgt ü- ber die beiden Verbindungsglieder 5, 6 je nach Anforderungsfall insbesondere mittels einer kraftschlüssigen Verbindung durch Keilen oder Klemmen oder eine formschlüssige Verbindung ähnlich einer Nut-Feder-Verbindung. Bei dem Zusammenführen der Verbindungsglieder 5, 6 wird das auf dem ersten Verbindungsglied 5 vorgesehene mehrkomponentige Struktur- material 16 vermischt, indem die zweite Komponente 18 durch die den Innenkonus des zweiten Verbindungsbereichs 6 begrenzenden Wand des zweiten Bauelementes 3 in Richtung der ersten Komponente 17 gedrückt wird. Durch die Vermischung der Komponenten 17, 18 erfolgt eine Aktivierung des Strukturmaterials 16, was zu einer zweiten Verbindung, einer stoffschlüssigen Verbindung, der beiden Bauelemente 2, 3 über deren Verbindungsbereiche 5, 6 führt. Durch geeignete Auswahl des Strukturmaterials 17 kann insbesondere eine Lagekorrektur der Bauelemente 2, 3 zueinander erfolgen. Dabei sind Aushärtungs- bzw. Abbindezeiten des Strukturmaterials von vorzugsweise in etwa einer Stunde denkbar.FIG. 4 shows a sectional side view of an alternative of an assembly 1 according to the invention with two essentially cylindrical components 2, 3 to be connected before assembly. In the present embodiment, no connection means in the form of a separate component is needed. To the first component 2, a tapered first connecting member 5 is formed. To the second component 3, in turn, a corresponding to the first link 5, an inner cone exhibiting second link 6 is formed. Furthermore, a multi-component structural material 16 with a first component 17 and a second component 18 is provided on the first connecting member 5 in circumferential fashion. By a movement of the first component 2 with the first mounting member 5 first in the mounting direction 11 in the direction of the second mounting member 6 of the second component 3, a first connection, the mechanical connection between the components 2, 3 are made possible. This mechanical connection is made via the two connecting members 5, 6 depending on the requirement, in particular by means of a frictional connection by wedging or clamping or a positive connection similar to a tongue and groove connection. When merging the connecting members 5, 6, the multi-component structural member provided on the first connecting member 5 is material 16 is mixed by the second component 18 is pressed by the inner cone of the second connecting portion 6 bounding wall of the second component 3 in the direction of the first component 17. By mixing the components 17, 18, an activation of the structural material 16 takes place, which leads to a second connection, a cohesive connection, of the two components 2, 3 via their connection regions 5, 6. By suitable selection of the structural material 17, in particular a positional correction of the components 2, 3 can take place relative to one another. In this case, curing or setting times of the structural material of preferably in about one hour are conceivable.
Figur 5 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Alternative einer erfindungsgemäßen Baugruppe 1 mit zwei zu verbindenden Bauelementen 2, 3 und einem Verbindungsmittel 4. Die Bauelemente 2, 3 bestehen aus einem massiven metallischen Vierkantmaterial und weisen an ihren gegenüberliegenden Endbereichen einen sich jeweils in Richtung der Bauelemente 2, 3 verjüngenden Innenspalt auf. Zwischen den Bauelementen 2, 3 ist als Verbindungsmittel 4 ein Verbindungselement vorgesehen, welches zu den Innenspalten korrespondierende Außenspalte aufweist und eine mechanische Verbindung 9 zwischen den Bauelementen 2, 3 über einen Kraft- oder Formschluss zwischen den Spaltbereichen bereitstellt. Zudem ist auf den Außenspalten des Verbindungsmittels 4 ein Strukturmaterial 8 vorgesehen, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel aktiviert ist und welches eine stoffschlüssige zweite Verbindung 10 der Bauelemente 2, 3 über das Verbindungsmittel 4 bereitstellt.FIG. 5 shows a sectional side view of a further alternative of an assembly 1 according to the invention with two components 2, 3 to be connected and one connection means 4. The components 2, 3 consist of a solid metallic square material and have at their opposite end regions one in each case in the direction of the components 2, 3 tapered inner gap on. Between the components 2, 3 is provided as a connecting means 4, a connecting element which has corresponding to the inner columns outer column and provides a mechanical connection 9 between the components 2, 3 via a force or positive connection between the gap areas. In addition, a structural material 8 is provided on the outer gaps of the connecting means 4, which is activated in the illustrated embodiment and which provides a cohesive second connection 10 of the components 2, 3 via the connecting means 4.
Figur 6 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Alternative einer erfindungsgemäßen Baugruppe 1 mit zwei zu verbindenden Bauelementen 2, 3. Auch hier weisen die beiden hohlzylindrischen Bauelemente 2, 3 einen Innen- bzw. Außenkonus als miteinander korrespondierende Verbindungsglieder 5, 6 auf, durch die eine mechanische Verbindung 9 zwischen den Bauelementen 2, 3 bereitgestellt werden kann. Zwischen den Verbindungsgliedern 5, 6 ist ein aktiviertes Strukturmaterial 8 vorgesehen, welches eine stoffschlüssige Verbindung 10 zwischen den Bauelementen 2, 3 bereitstellt. Diese stoffschlüssige Verbindung 10 dient neben der Verbindung der Bauelemente 2, 3 im vorliegenden Ausführungsbeispiel insbesondere der Abdichtung der hohlzylindrischen Bauelemente 2, 3, so dass die Bauelemente 2, 3 beispielsweise als Betriebsmittelleitungen, insbesondere für Versorgung mit Treibstoff, Öl, Klima- oder Kühlflüssigkeit für das Fahrzeug zum Einsatz kommen können.6 shows a sectional side view of a further alternative of an assembly 1 according to the invention with two components 2, 3 to be joined. Here, too, the two hollow cylindrical components 2, 3 have an inner or outer cone as mutually corresponding connecting members 5, 6, through which a mechanical connection 9 between the components 2, 3 can be provided. Between the connecting members 5, 6 an activated structural material 8 is provided, which provides a material connection 10 between the components 2, 3. This cohesive connection 10 is used in addition to the connection of the components 2, 3 in the present embodiment, in particular the sealing of the hollow cylindrical components 2, 3, so that the components 2, 3, for example, as operating lines, in particular for supply of fuel, oil, air or coolant for the vehicle can be used.
Figur 7 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Alternative einer erfindungsgemäßen Baugruppe 1 mit zwei zu verbindenden Bauelementen 2, 3. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine erste Verbindung 9 mechanischer Art mittels einer Schwalbenschwanzverbindung bereitgestellt. Hierfür ist am ersten Bauelement 2 ein als trapezförmig vorstehende Feder oder Zinken ausgebildetes erstes Verbindungsglied 5 angeformt. Am zweien Bauelement 3 befindet sich wiederum ein angeformtes und zu dem ersten Verbindungsglied 5 korrespondierendes zweites Verbindungsglied 6 in Form einer trapezförmigen Nut, in die das erste Verbindungsglied 5 eingreift. Mit einer derartigen mechanischen ersten Verbindung 9 können nicht nur Querkräfte zwischen den Bauelementen 2, 3 übertragen werden, sondern auch Zugkräfte. Zudem ist entweder auf einem der Verbindungsglieder 5, 6 ein Strukturmaterial 8 vorgesehen, welches sich im gezeigten Ausführungsbeispiel im aktivierten Zustand befindet und eine stoffschlüssige zweite Verbindung 10 zwischen den Bauelementen 2, 3 bereitstellt.FIG. 7 shows a sectional side view of a further alternative of an assembly 1 according to the invention with two components 2, 3 to be connected. In the exemplary embodiment shown, a first connection 9 of mechanical type is provided by means of a dovetail connection. For this purpose, a first connecting element 5 formed as trapezoidal spring or prongs is formed on the first component 2. On the second component 3, there is again an integrally formed second connecting member 6, which corresponds to the first connecting member 5, in the form of a trapezoidal shape Groove into which the first link 5 engages. With such a mechanical first connection 9 not only lateral forces between the components 2, 3 can be transmitted, but also tensile forces. In addition, a structural material 8 is provided either on one of the connecting links 5, 6, which in the exemplary embodiment shown is in the activated state and provides a cohesive second connection 10 between the components 2, 3.
Figur 8 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Alternative einer erfindungsgemäßen Baugruppe 1 mit zwei zu verbindenden Bauelementen 2, 3. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Bauelemente 2, 3 hohlzylindrisch gestaltet und kommen beispielsweise als Rohrleitungen für den Kühlmittelkreislauf eines Fahrzeugs zum Einsatz. Um einen konstanten Druck und Volumenstrom innerhalb der Leitungen erreichen zu können, ist ein konstanter Durchmesser der Rohrleitungen von Vorteil. Hierfür weist das als Stülprohr ausgestaltete zweite Bauelement 3 ein aufgeweitetes Verbindungsglied 6 auf, wobei der Innendurchmesser des Verbindungsgliedes 6 größer ist, als der Außendurchmesser des ersten Bauelementes 2. Das erste Bauelement 2 wird zur Montage mit einem Verbindungsglied 5 in Richtung des zweiten Bauelementes 3 geschoben, bis sich das Verbindungsglied 5 wie im gezeigten Ausführungsbeispiel im aufgeweiteten Verbindungsglied 6 befindet. Durch das Zusammenschieben der beiden Verbindungsglieder 5, 6 kann eine mechanische erste Verbindung 9 formschlüssiger Art zwischen den Bauelementen 2, 3 bereitgestellt werden. Zwischen den Verbindungsgliedern 5, 6 ist ein aktiviertes Strukturmaterial 8 vorgesehen, welches eine stoffschlüssige zweite Verbindung 10 zwischen den Bauelementen 2, 3 bereitstellt. Diese stoffschlüssige Verbindung 10 dient neben der Verbindung der Bauelemente 2, 3 im vorliegenden Ausführungsbeispiel insbesondere der Abdichtung der hohlzylindrischen Bauelemente 2, 3. Vor der Montage ist das nicht aktivierte Strukturmaterial auf der Innenwand des aufgeweiteten Verbindungsgliedes 6 vorgesehen. Das nicht aktivierte Strukturmaterial ist in diesem Zustand hochviskos und klebrig. Bei dem Zusammenschieben der beiden Bauelemente 2, 3 und dem Einbringen des Verbindungsgliedes 5 in das ausgeweitete Verbindungsglied 6 wird durch das nicht aktivierte Strukturmaterial durch dessen hochviskosen und klebrigen Eigenschaften zusätzlich zur mechanischen ersten Verbindung 9 formschlüssiger Art eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Bauelementen 2, 3 bereitgestellt.8 shows a sectional side view of a further alternative of an assembly 1 according to the invention with two components 2, 3 to be connected. In the present exemplary embodiment, the two components 2, 3 are of hollow cylindrical design and are used, for example, as pipelines for the coolant circuit of a vehicle. In order to achieve a constant pressure and volume flow within the pipes, a constant diameter of the pipes is advantageous. For this purpose, the second structural element configured as a straddle tube 3 has a widened connecting member 6, wherein the inner diameter of the connecting member 6 is greater than the outer diameter of the first component 2. The first component 2 is pushed for assembly with a connecting member 5 in the direction of the second component 3 until the connecting member 5 is in the expanded connecting member 6 as in the embodiment shown. By pushing together the two connecting members 5, 6, a mechanical first connection 9 of a positive type between the components 2, 3 can be provided. Between the connecting members 5, 6, an activated structural material 8 is provided, which provides a cohesive second connection 10 between the components 2, 3. This cohesive connection 10 serves in addition to the connection of the components 2, 3 in the present embodiment, in particular the sealing of the hollow cylindrical components 2, 3. Before assembly, the non-activated structural material on the inner wall of the widened connecting member 6 is provided. The unactivated structural material is highly viscous and sticky in this state. When pushing together of the two components 2, 3 and the introduction of the connecting member 5 in the widened connecting member 6, a non-positive connection between the components 2, 3 is provided by the non-activated structural material by its highly viscous and sticky properties in addition to the mechanical first connection 9 positive manner ,
Selbstverständlich können für die stoffschlüssige zweite Verbindung 10 auch Materialien mit anderen Formen und Eigenschaften zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann als solches ein insbesondere dünnes, vorzugsweise im nicht aktivierten Zustand nichtklebriges Band um das Verbindungsglied 5 des ersten Bauelementes 2 gewickelt werden. Im Anschluss wird das erste Bauelement 2 zur Montage mit dem Verbindungsglied 5 in Richtung des zweiten Bauelementes 3 geschoben, bis sich das Verbindungsglied 5 wie im gezeigten Ausführungsbeispiel im aufgeweiteten Verbindungsglied 6 befindet. Nach einer thermischen Aushärtung här- tet das um das Verbindungsglied 5 gewickelte Band aus und gegebenenfalls expandieren und die stoffschlüssige zweite Verbindung 10 zwischen den Bauelementen 2, 3 bereitstellen.Of course, materials with other shapes and properties can also be used for the cohesive second connection 10. For example, as such, a particularly thin band, preferably non-adhesive in the non-activated state, can be wound around the connecting member 5 of the first component 2. Subsequently, the first component 2 is pushed for mounting with the connecting member 5 in the direction of the second component 3 until the connecting member 5 is in the expanded connecting member 6 as in the embodiment shown. After thermal curing, harden tet the band wound around the connecting member 5 and optionally expand and provide the cohesive second connection 10 between the components 2, 3.
Figur 9 zeigt eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Alternative einer erfindungsgemäßen Baugruppe 1 mit zwei zu verbindenden Bauelementen 2, 3 und einem Verbindungselement 4. Die Bauelemente 2, 3 weisen dabei Öffnungen mit jeweils einem Innengewinde 20 auf. Das Verbindungsmittel 4 ist mit einem zu den Innengewinden 20 korrespondierenden Außengewinde 19 ausgestattet. Für eine mechanische Verbindung 9 der beiden Bauelemente 2, 3 wird das Außengewinde 19 des Verbindungsmittels 4 mit den Innengewinden 20 der Bauelemente 2, 3 in Eingriff gebracht, indem das Verbindungsmittel 4 relativ zu den Bauelementen 2, 3 verdreht wird. Zudem ist an dem Außengewinde 20 ein Strukturmaterial 8 vorgesehen, welches sich im gezeigten Ausführungsbeispiel in aktiviertem Zustand befindet. Das Strukturmaterial 8 kommt bei dem mechanischen Verbinden mit dem Innengewinde 20 der Bauelemente 2, 3 in Kontakt und stellt nach der Aktivierung, beispielsweise durch den Ein- fluss von Wärme bei einem Einsatz eines thermisch aktivierbaren Strukturmaterials 8, eine stoffschlüssige Verbindung 10 sowohl zwischen dem Verbindungsmittel 4 und den Bauelementen 2, 3 und somit zwischen den Bauelementen 2, 3 über das Verbindungsmittel 4 bereit. 9 shows a sectional side view of a further alternative of an assembly 1 according to the invention with two components 2, 3 to be connected and a connecting element 4. The components 2, 3 have openings, each with an internal thread 20. The connecting means 4 is equipped with a corresponding to the internal threads 20 external thread 19. For a mechanical connection 9 of the two components 2, 3, the external thread 19 of the connecting means 4 is brought into engagement with the internal threads 20 of the components 2, 3 by the connecting means 4 being rotated relative to the components 2, 3. In addition, a structural material 8 is provided on the external thread 20, which is in the shown embodiment in the activated state. The structural material 8 comes in mechanical connection with the internal thread 20 of the components 2, 3 in contact and after activation, for example by the influence of heat when using a thermally activatable structure material 8, a cohesive connection 10 both between the connecting means 4 and the components 2, 3 and thus between the components 2, 3 via the connecting means 4 ready.
1 Baugruppe1 module
2. erstes Bauelement2nd first component
3 zweites Bauelement3 second component
4 Verbindungsmittel4 connecting means
5 erstes Verbindungsglied5 first link
6 zweites Verbindungsglied6 second link
7 Strukturmaterial7 structural material
8 expandiertes Strukturmaterial8 expanded structural material
9 mechanische Verbindung9 mechanical connection
10 stoffschlüssige Verbindung10 cohesive connection
11 Montagerichtung11 Mounting direction
12 Kopfteil12 headboard
13 Auflagefläche13 bearing surface
14 erste Öffnung14 first opening
15 zweite Öffnung15 second opening
16 mehrkomponentiges Strukturmaterial16 multi-component structural material
17 erste Komponente17 first component
18 zweite Komponente18 second component
19 Außengewinde19 external thread
20 Innengewinde 20 internal thread

Claims

Ansprüche claims
1. Baugruppe (1 ) aus gefügten Bauelementen (2, 3) im Fahrzeug- oder Karosseriebau mit zumindest einem Verbindungsmittel (4, 5, 6) zum Verbinden der Bauelemente (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Verbindung (9) der Bauelemente (2, 3) mittels einer mechanischen Verbindungstechnik vorgesehen ist und dass eine zweite Verbindung (10) der Bauelemente (2, 3) mittels einer stoffschlüssigen Fügetechnik vorgesehen ist.1. assembly (1) made of assembled components (2, 3) in the vehicle or body construction with at least one connecting means (4, 5, 6) for connecting the components (2, 3), characterized in that a first connection (9) the components (2, 3) is provided by means of a mechanical connection technique and that a second connection (10) of the components (2, 3) is provided by means of a cohesive joining technique.
2. Baugruppe (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige zweite Verbindung (10) der Bauelemente (2, 3) nach der mechanischen ersten Verbindung (9) der Bauelemente (2, 3) erfolgt, um durch die mechanische erste Verbindung (9) eine vorübergehende Montageverbindung bereitzustellen und durch die stoffschlüssige zweite Verbindung (10) eine Endverbindung zu erzielen.2. Assembly (1) according to claim 1, characterized in that the cohesive second connection (10) of the components (2, 3) after the mechanical first connection (9) of the components (2, 3) takes place by the mechanical first Connection (9) to provide a temporary mounting connection and to achieve an end connection by the cohesive second connection (10).
3. Baugruppe (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, für die stoffschlüssige zweite Verbindung (10) mittels der stoffschlüssigen Fügetechnik ein Strukturklebstoff (7, 16) zum Einsatz kommt.3. Assembly (1) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that for the cohesive second connection (10) by means of the cohesive joining technique, a structural adhesive (7, 16) is used.
4. Baugruppe (1 ) nach Ansprüche 3, dadurch gekennzeichnet, das zumindest eins der Verbindungsmittel (4 5, 6) für die stoffschlüssige zweite Verbindung (10) mit den Strukturklebstoff (7, 16) ausgestattet ist.4. Assembly (1) according to claims 3, characterized in that at least one of the connecting means (4 5, 6) for the cohesive second connection (10) with the structural adhesive (7, 16) is equipped.
5. Baugruppe (1 ) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, das der Strukturklebstoff (7, 16) für die stoffschlüssige zweiten Verbindung (10) der Bauelemente (2, 3) zusätzlich eine kraftschlüssige Verbindung bereitstellt.5. Assembly (1) according to any one of claims 3 or 4, characterized in that the structural adhesive (7, 16) for the cohesive second connection (10) of the components (2, 3) additionally provides a frictional connection.
6. Baugruppe (1 ) nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Strukturklebstoff (7, 16) ein thermisch aushärtendes Strukturmaterial (7, 8) zum Einsatz kommt.6. assembly (1) according to claim 3 to 5, characterized in that as structural adhesive (7, 16), a thermally curing structural material (7, 8) is used.
7. Baugruppe (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aushärtung des thermisch aushärtenden Strukturmaterials (7, 8) die Prozesswärme von anderen Prozessschritten im Fahrzeug- und/oder Karosseriebau zum Einsatz kommt, um die Bauelemente (2, 3) stoffschlüssig miteinander zu fügen.7. Assembly (1) according to claim 6, characterized in that for curing the thermosetting structural material (7, 8), the process heat from other process steps in vehicle and / or bodywork is used to the components (2, 3) cohesively to join together.
8. Baugruppe (1 ) nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, der Strukturklebstoff (7, 16) mehrkomponentig ist. 8. Assembly (1) according to claim 3 to 5, characterized in that the structural adhesive (7, 16) is multi-component.
9. Baugruppe (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Strukturklebstoff (7, 16) Dämmungs- und/oder Dämpfungseigenschaften aufweist, um mit der stoffschlüssigen zweiten Verbindung (10) der Bauelemente (2, 3) eine Dämmung und/oder Dämpfung der Baugruppe (1 ) bereitzustellen.9. An assembly (1) according to any one of claims 3 to 8, characterized in that the structural adhesive (7, 16) has damping and / or damping properties, with the cohesive second connection (10) of the components (2, 3) a To provide insulation and / or damping of the assembly (1).
10. Baugruppe (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche der stoffschlüssigen zweiten Verbindung (10) zumindest so groß ist, wie die Kontaktfläche der mechanischen ersten Verbindung (9).10. Assembly (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the contact surface of the cohesive second connection (10) is at least as large as the contact surface of the mechanical first connection (9).
11. Verbindungsmittel (4, 5, 6) zum Verbinden von Bauelementen (2, 3) im Fahrzeug- oder Karosseriebau aufweisend Mittel zur Bereitstellung einer mechanischen ersten Verbindung (9) der Bauelemente (2, 3) und mit einem Strukturklebstoff (7, 16) zur Bereitstellung einer stoffschlüssigen zweiten Verbindung (10) der Bauelemente (2, 3).11. Connecting means (4, 5, 6) for connecting components (2, 3) in vehicle or body construction comprising means for providing a mechanical first connection (9) of the components (2, 3) and with a structural adhesive (7, 16 ) for providing a cohesive second connection (10) of the components (2, 3).
12. Verfahren zum Verbinden von Bauelementen (2, 3) im Fahrzeug- oder Karosseriebau gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:12. A method for connecting components (2, 3) in vehicle or body construction characterized by the following steps:
■ Bereitstellung der zu verbindenden Bauelemente (2, 3),■ provision of the components to be connected (2, 3),
■ Verbinden der Bauelemente (2, 3) mittels zumindest eines Verbindungsmittels (4, 5, 6) aufweisend ein Mittel zur Bereitstellung einer mechanischen Verbindung (9) der Bauelemente (2, 3) über eine mechanische Verbindungstechnik,Connecting the components (2, 3) by means of at least one connection means (4, 5, 6) comprising means for providing a mechanical connection (9) of the components (2, 3) via a mechanical connection technique,
■ Verbinden der Bauelemente (2, 3) mittels des zumindest einen Verbindungsmittels (4, 5, 6) ausgerüstet mit einem Strukturklebstoff (7, 16) zur Bereitstellung einer stoffschlüssigen Verbindung (10) über einer stoffschlüssige Fügetechnik. ■ Connecting the components (2, 3) by means of the at least one connecting means (4, 5, 6) equipped with a structural adhesive (7, 16) for providing a material connection (10) via a cohesive joining technique.
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