WO2025040366A1 - Verfahren zum herstellen eines fahrzeugbauteils, fahrzeugbauteil mit einem ersten bauteil und einem zweiten bauteil, erstes bauteil und zweites bauteil - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines fahrzeugbauteils, fahrzeugbauteil mit einem ersten bauteil und einem zweiten bauteil, erstes bauteil und zweites bauteil Download PDF

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WO2025040366A1
WO2025040366A1 PCT/EP2024/071251 EP2024071251W WO2025040366A1 WO 2025040366 A1 WO2025040366 A1 WO 2025040366A1 EP 2024071251 W EP2024071251 W EP 2024071251W WO 2025040366 A1 WO2025040366 A1 WO 2025040366A1
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WO
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component
section
recess
adhesive
expandable
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PCT/EP2024/071251
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ignacio Lobo Casanova
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B11/00—Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding
    • F16B11/006—Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding by gluing

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a vehicle component, a vehicle component with a first component and a second component, and a corresponding first component and a corresponding second component.
  • a first component of a vehicle component and a second component of the vehicle component can be connected to each other in a simple and mechanically robust manner.
  • a first component of a vehicle component and a second component of the vehicle component can be connected to one another in a simple and mechanically robust manner.
  • the above object is achieved by a method having the features of claim 1.
  • the method is intended for producing a vehicle component which comprises a first component, a second Component and a connection unit.
  • the method comprises the following steps: providing the first component with a receiving section which defines a receiving recess which extends along a first direction of extension and at least one first recess which extends transversely to the first direction of extension, wherein the first component is either an FKV component or a metal component or a plastic component.
  • the second component is an FKV component.
  • the first component is therefore provided.
  • the first component has the receiving section, which defines the receiving recess, which extends along the first direction of extension.
  • the receiving section can receive the connecting section of the second component.
  • the receiving section preferably extends parallel to a straight line along which the first direction of extension runs.
  • the receiving section is preferably arranged between the receiving recess and an area surrounding the first component, viewed perpendicular to this straight line.
  • the receiving section preferably separates the receiving recess from the area surrounding the first component in all directions perpendicular to the straight line.
  • the receiving section defines the at least one first recess that extends transversely to the first direction of extension.
  • the receiving section defines the at least one first recess that extends transversely to the first direction of extension ensures that the first component and the second component can be mechanically connected to one another in a particularly robust manner in that the first section of the extended adhesive section can extend into the at least one first recess.
  • the fact that the at least one first recess extends transversely to the first direction of extension makes it possible to create a positive connection as seen in the direction of the first direction of extension, which can also be referred to as anchoring as seen in the direction of the first direction of extension.
  • Each first recess preferably extends circumferentially around a straight line along which the first direction of extension runs, so that a particularly robust mechanical connection can be provided between the first component and the second component.
  • each first recess merges radially inwards in the direction of this straight line into the receiving recess, so that the expandable adhesive section can expand particularly easily, at least in sections, into the first recess.
  • each first recess merges radially inwards along a continuous circular path arranged around the straight line into the receiving recess, so that the expandable adhesive section can expand particularly easily, at least in sections, around the straight line into the first recess.
  • each first recess tapers radially inwards in the direction of this straight line, so that a positive connection can be provided in the radial direction towards the straight line between the expanded adhesive section and the first component.
  • each first recess 15 tapers radially inwards along a continuous orbit arranged around the straight line, in the direction of this straight line, so that a positive connection in the radial direction towards the straight line between the extended adhesive section and the first component can be provided circumferentially around the straight line.
  • each first recess has a cross-sectional area running perpendicular to the continuous orbit arranged around the straight line, which has the shape of an isosceles trapezoid, the longer base side of which is on one of the receiving The trapezoidal shape is arranged on the side of the trapezoid facing away from the receiving recess and the shorter base side is arranged on a side of the trapezoid facing the receiving recess.
  • a trapezoidal shape ensures a particularly robust form fit between the extended adhesive section and the first component.
  • the first component is either an FKV component or a metal component or a plastic component.
  • An FKV component is preferably a fiber-plastic composite component, i.e. a component that is made from a fiber-plastic composite or has a fiber-plastic composite.
  • a fiber-plastic composite is preferably a component that has a plastic matrix and fibers embedded in the plastic matrix.
  • the fibers are preferably carbon fibers and/or glass fibers, in particular long carbon fibers and/or glass fibers.
  • the FKV component can also be referred to as a supporting structure or section of a supporting structure.
  • a metal component is preferably a component that is made from a metal or has a metal.
  • a plastic component is preferably a component that is made from a plastic or has a plastic.
  • the second component is provided.
  • the second component has the connecting section which defines the at least one second recess which extends transversely to the second direction of extension.
  • the fact that the connecting section defines the at least one second recess which extends transversely to the second direction of extension ensures that the first component and the second component can be connected to one another in a particularly robust mechanical manner in that the second section of the extended adhesive section can extend into the at least one second recess.
  • the fact that the at least one second recess extends transversely to the second direction of extension makes it possible to produce a positive connection seen in the direction of the second direction of extension, which can also be referred to as anchoring seen in the direction of the second direction of extension.
  • every second recess extends circumferentially around a straight line along which the second direction of extension runs, so that a particularly robust mechanical Connection between the first component and the second component can be provided.
  • every second recess is open radially outwards in the direction away from this straight line, so that the expandable adhesive section can expand particularly easily, at least in sections, into a corresponding second recess.
  • every second recess is open radially outwards along a continuous circular path arranged around the straight line, so that the expandable adhesive section can expand particularly easily, at least in sections, into a corresponding second recess around the straight line.
  • every second recess tapers radially inwards in the direction towards this straight line, so that the adhesive section can spread particularly quickly in every second recess when expanding.
  • every second recess tapers radially inwards along a continuous orbit arranged around the straight line, as seen in the direction of this straight line, so that the adhesive section can spread particularly quickly in every second recess when expanding around the straight line.
  • every second recess has a cross-sectional area running perpendicular to the continuous orbit arranged around the straight line, which has the shape of an isosceles trapezoid, the longer base side of which is arranged on a side of the trapezoid facing away from the straight line and the shorter base side of which is arranged on a side of the trapezoid facing the straight line.
  • a trapezoidal shape ensures that the adhesive section spreads particularly easily in every second recess.
  • the second component is a metal component or a plastic component. If the first component is a metal component or a plastic component, the second component is an FKV component.
  • the features, technical effects and/or advantages already described in connection with the first component with regard to the FKV component, the metal component and the plastic component also apply at least analogously to the second component, so that a corresponding repetition is omitted at this point.
  • the present invention has proven to be particularly advantageous for connecting components made of different materials.
  • the first component or the second component is an FKV component and the corresponding other component is either a metal component or a plastic component, the first component and the second component can be connected to one another in an advantageous manner compared to methods known from the prior art.
  • the connecting unit is provided with the expandable adhesive section. Because the connecting unit has the expandable adhesive section, the connecting unit can expand at least in sections.
  • the connecting unit preferably consists of the expandable adhesive section, thereby providing a particularly material-friendly and space-saving alternative.
  • the connecting unit preferably has further components in addition to the expandable adhesive section, so that the connecting unit can provide further functions with the help of the other components.
  • the adhesive section is expandable. Because the adhesive section is expandable, the first component and the second component can be connected to one another in a particularly simple manner, since with the help of the expandable adhesive section to connect the first component and the second component, only the first component, the second component and the connecting unit have to be positioned relative to one another and then the adhesive section has to be expanded.
  • an expandable adhesive section is preferably understood to mean an adhesive section that can be moved from a non-expanded state, in which the adhesive section can be referred to as an expandable adhesive section, to an expanded state, in which the adhesive section can also be referred to as an expanded adhesive section.
  • the adhesive section takes up a larger volume in its expanded state than in its non-expanded state.
  • the expandable adhesive section can no longer be returned, in particular without causing damage, to another state or the non-expanded state.
  • the adhesive section is pressure-sensitively adhesive, so that the adhesive, when it is in contact with the first component and with the second component, forms a material bond with both the first component and the second component.
  • the adhesive section in the expanded state ensures both a positive connection with the first component and with the second component as well as a material connection with the first component and with the second component.
  • the expandable adhesive section preferably has an epoxy resin that is cured.
  • the expandable adhesive section preferably has microballoons that are preferably embedded in the epoxy resin.
  • the expansion of the expandable adhesive section can be ensured with the help of the microballoons.
  • the volume of the adhesive section is preferably increased with the help of the microballoons.
  • the increase in the volume of the adhesive section preferably takes place when the adhesive section is cured and/or due to heating of the adhesive section. Due to the introduction of sufficiently large thermal energy, the microballoons can expand so that the volume of the microballoons increases. This simultaneously increases the volume of the adhesive section.
  • the expansion of the expandable adhesive section can thus be achieved with the help of an increase in the volume of the microballoons.
  • the microballoons preferably enable the expandable adhesive section to expand by up to 650%.
  • the first component, the second component and the connecting unit are arranged such that the connecting section and the expandable adhesive section are arranged in the receiving recess such that the expandable adhesive section is arranged between the at least one first recess and the at least one second recess.
  • the fact that the expandable adhesive section is arranged between the at least one first recess and the at least one second recess ensures that the expandable adhesive section can expand in the direction towards the at least one first recess and in the direction towards the at least one second recess and into the at least one first recess and into the at least one second recess.
  • the first component and the second component are initially arranged relative to one another such that the first extension direction and the second extension direction run along the same straight line.
  • the connecting unit is attached to the two- component so that the second component together with the connecting unit can be easily inserted into the receiving recess.
  • the expandable adhesive section is expanded such that the first section of the expanded adhesive section extends into the at least one first recess and the second section of the expanded adhesive section extends into the at least one second recess.
  • the fact that the expandable adhesive section is expanded such that the first section of the expanded adhesive section extends into the at least one first recess and the second section of the expanded adhesive section extends into the at least one second recess ensures that the first component and the second component can be connected to one another in a particularly robust mechanical manner.
  • first section of the extended adhesive section extends into the at least one first recess and the second section of the extended adhesive section extends into the at least one second recess
  • a positive connection can be produced in the direction of the first extension direction and the second extension direction, which can also be referred to as anchoring.
  • the present invention is particularly advantageous when connecting different materials. Because the connecting unit has the expandable adhesive section, the process effort when connecting the first component and the second component can be significantly reduced, since only the first component, the second component and the connecting unit have to be arranged relative to one another and then the expandable adhesive section is expanded.
  • the expanded adhesive section ensures that when the first component and the second component have materials with different thermal expansion coefficients, by its arrangement between the first component and the second component, mechanical stresses in the area of the connection between the first component and the second component can be avoided or at least significantly reduced by deformation of the expanded adhesive section.
  • the expanded adhesive section between the first component and the second component by deforming the extended adhesive section, inhomogeneous material properties, such as different moduli of elasticity or tensile/compressive strengths of the materials, which can lead to jumps in stiffness and strength or stresses in the component, can be compensated.
  • the extended adhesive section between the first component and the second component the risk of corrosion caused by different electrochemical behavior of the first component and the second component can be reduced, thereby avoiding additional work steps and costs.
  • the adhesive section expands, the tolerances cannot be kept unnecessarily low, especially when the first component or the second component is a metal component, which is associated with high costs. Instead, the metal component can be manufactured with a high tolerance and the extended adhesive section compensates for the high tolerance, so that a mechanically robust connection between the first component and the second component can be guaranteed despite the high tolerance.
  • the present invention is particularly advantageous in contrast to a conventional adhesive connection between the first component and the second component, in which the adhesive connection is produced using an adhesive in a liquid state that is not expandable.
  • the geometric tolerances can be larger because they can be compensated for by the expandable adhesive section.
  • a first component of a vehicle component and a second component of the vehicle component can be connected to each other in a simple and mechanically robust manner.
  • the expandable adhesive portion is a portion of an adhesive film.
  • the fact that the expandable adhesive portion is a portion of an adhesive film ensures a secure, homogeneous and full-surface adhesive distribution.
  • the expandable adhesive section has an adhesive matrix and reinforcing elements embedded in the adhesive matrix. The strength and rigidity of the adhesive section can be increased with the help of the reinforcing elements.
  • the expandable property of the adhesive section is achieved by the adhesive matrix being expandable.
  • the adhesive matrix preferably has the microballoons already described.
  • the reinforcing elements preferably have carbon fibers and/or glass fibers, in particular short carbon fibers and/or glass fibers.
  • the expandable adhesive portion consists of an adhesive. Because the expandable adhesive portion consists of the adhesive, an embodiment without reinforcing elements in the adhesive portion is provided.
  • the adhesive comprises the microballoons already described.
  • the connecting unit has a reinforcing section, wherein the first component, the second component and the connecting unit are arranged such that the connecting section, the expandable adhesive section and the reinforcing section are arranged in the receiving recess such that the expandable adhesive section and the reinforcing section are arranged between the at least one first recess and the at least one second recess.
  • the connecting unit has the reinforcement section and the first component, the second component and the connecting unit are arranged such that the connecting section, the expandable adhesive section and the reinforcement section are arranged in the receiving recess such that the expandable adhesive section and the reinforcement section are arranged between the at least one first recess and the at least one second recess, it is ensured that when the adhesive section is expanded, the reinforcement section or at least a section of the reinforcement section is also brought into the first recess and/or into the second recess, whereby the first component and the second component can be mechanically connected to one another in a particularly robust manner.
  • the reinforcement section preferably has fibers, such as carbon fibers and/or Glass fibers, in particular short carbon fibers and/or glass fibers.
  • the reinforcing section is a reinforcing mat.
  • the adhesive impregnates the fibers when they expand, so that in the manufactured state, the fibers of the reinforcing section are embedded in the expanded adhesive.
  • the composite of adhesive and reinforcing section is expandable, expands during manufacture and is in an expanded state in the manufactured state.
  • the expandable property is achieved by the adhesive being expandable, expanding during manufacture and is in an expanded state in the manufactured state.
  • the receiving section defines a plurality of first recesses that extend transversely to the first direction of extension.
  • the connecting section defines a plurality of second recesses that extend transversely to the second extension direction.
  • the object mentioned at the outset is achieved by a vehicle component with the features of claim 8.
  • the vehicle component has a first component, a second component and a connecting unit.
  • the first component has a receiving section which defines a receiving recess which extends along a first direction of extension and at least one first recess which extends transversely to the first direction of extension.
  • the first component is either an FKV component or a metal component or a plastic component.
  • the second component has a connecting section which defines at least one second recess which extends transversely to a second direction of extension. If the first component is an FKV component, the second component is a metal component or a plastic component.
  • the connection unit has an extended adhesive section.
  • the connection section and the extended adhesive section are arranged in the receiving recess.
  • a first section of the extended adhesive section extends into the at least one first recess and a second section of the extended adhesive section extends into the at least one second recess. Because a first section of the extended adhesive section extends into the at least one first recess and a second section of the extended adhesive section extends into the at least one second recess, a mechanically particularly robust connection is provided between the first component and the second component.
  • This mechanically particularly robust connection can be provided in a particularly simple manner using the extended adhesive section.
  • the object mentioned at the outset is achieved by a first component with the features of patent claim 9.
  • the first component is adapted for a vehicle component according to the second aspect.
  • the first component has a receiving section which defines a receiving recess which extends along a first direction of extension and at least one first recess which extends transversely to the first direction of extension.
  • the first component is either an FKV component or a metal component or a plastic component.
  • Figure 1a shows a schematic representation of a section of a first embodiment of a vehicle component according to the invention
  • Figure 1 b shows a schematic representation of a section of a second embodiment of a vehicle component according to the invention
  • Figure 2 shows a schematic representation of the section of the first embodiment of the vehicle component according to the invention shown in Figure 1a, with more details being visible compared to Figure 1a,
  • Figures 3a, 3b and 3c each show a schematic representation of a section of a corresponding embodiment of a connecting unit of the vehicle component according to the invention
  • Figure 4 shows schematic representations of a section of the first embodiment of the vehicle component according to the invention during a method for producing the vehicle component
  • Figure 5 shows schematic representations of a section of a third embodiment of the vehicle component according to the invention during a method for producing the vehicle component
  • Figure 6 shows schematic representations of a section of a fourth embodiment of the vehicle component according to the invention during a method for producing the vehicle component
  • Figure 7 shows a schematic representation of an embodiment of a method according to the invention for producing the vehicle component
  • Figure 8 shows a schematic representation of different method steps of the embodiment of the method according to the invention for producing the vehicle component.
  • Figure 1a shows a schematic representation of a section of a first embodiment of a vehicle component 1 according to the invention
  • Figure 1b shows a schematic representation of a section of a second embodiment of a vehicle component 1 according to the invention.
  • the vehicle component 1 has a first component 3 and a second component 5.
  • the first component 3 has a receiving section 7.
  • the receiving section 7 defines a receiving recess 9 which extends along a first extension Direction 11.
  • the first component 3 is a metal component (a component made from a metal) and can also be referred to as a force introduction element.
  • the force introduction element can form a section of a joint or a bearing, such as a rubber bearing, or have a fastening section to which a section of a joint or a bearing can be fastened.
  • the first component 3 is an FKV component (fiber-plastic composite component, ie a component made from a fiber-plastic composite, i.e.
  • the FKV component has fibers embedded in a plastic matrix) and can also be referred to as a supporting structure or section of a supporting structure.
  • the FKV component is preferably a continuous fiber-plastic composite (e-FKV) which has continuous fibers embedded in a plastic matrix.
  • the fibers, in particular the continuous fibers are preferably carbon fibers and the FKV component is a carbon fiber reinforced plastic (CFRP).
  • the fibers, in particular the continuous fibers are preferably glass fibers and the FKV component is a glass fiber reinforced plastic (GFRP).
  • the FKV component preferably has a laminate made from several interconnected layers of prepregs.
  • the first component 3 is a plastic component (a component made from a plastic).
  • the second component 5 has a connecting section 13.
  • the second component 5 is an FKV component and can also be referred to as a supporting structure or section of a supporting structure.
  • the second component 5 is a metal component and can also be referred to as a force introduction element.
  • the force introduction element can form a section of a joint or a bearing, such as a rubber bearing, or have a fastening section to which a section of a joint or a bearing can be fastened.
  • the second component 5 is a plastic component.
  • the second component 5 is a metal component or a plastic component.
  • the second component 5 is an FKV component.
  • the vehicle component 1 is shown in a state that has not yet been manufactured, which can also be referred to as a state during manufacture, with a large arrow symbolizing a direction of movement of the second component 5 towards the first component 3 ( Figure 1a) and a direction of movement of the first component 3 towards the second component 5 ( Figure 1b).
  • a manufactured state is assumed in which the connecting section 13 is arranged in the receiving recess 9.
  • Figure 2 shows a schematic representation of the section of the first embodiment of the vehicle component 1 according to the invention shown in Figure 1a, with more details being visible compared to Figure 1a.
  • Figure 2 shows that the receiving section 7 defines at least one first recess 15 which extends transversely to the first direction of extension 11.
  • the fact that the receiving section 7 defines at least one first recess 15 which extends transversely to the first direction of extension 11 ensures that the first component 3 and the second component 5 can be connected to one another in a particularly robust mechanical manner, which will be discussed in more detail later.
  • the fact that the at least one first recess 15 extends transversely to the first direction of extension 11 makes it possible to produce a positive connection seen in the direction of the first direction of extension 11, which can also be referred to as anchoring seen in the direction of the first direction of extension 11.
  • the connecting section 13 of the second component 5 defines at least one second recess 17 which extends transversely to a second extension direction 19.
  • the fact that the connecting section 13 of the second component 5 defines at least one second recess 17 which extends transversely to a second extension direction 19 also ensures that the first component 3 and the second component 5 can be mechanically connected to one another in a particularly robust manner, which, as already mentioned, will be discussed in detail later.
  • Figures 3a, 3b and 3c each show a schematic representation of a section of a corresponding embodiment of a connection unit 21 of the vehicle component 1 according to the invention
  • Figure 4 shows schematic representations of a section of the first embodiment of the vehicle component 1 according to the invention during a method for producing the vehicle component 1
  • Figure 5 shows schematic representations of a section of a third embodiment of the vehicle component 1 according to the invention during a method for producing the vehicle component 1
  • Figure 6 shows schematic representations of a section of a fourth embodiment of the vehicle component 1 according to the invention during a method for producing the vehicle component 1.
  • An adhesive portion 23 is provided in the manufactured vehicle component 1, which assumes an expanded state in the manufactured vehicle component 1 and can also be referred to as an expanded adhesive portion 23.
  • the adhesive portion 23 is in a non-expanded state and can also be referred to as an expandable adhesive portion 23 in this state.
  • the connecting unit 21, a section of which is shown in Figure 3a, consists of an expandable adhesive section 23, which consists of an adhesive and assumes an expanded state in the manufactured vehicle component 1 and can also be referred to as an expanded adhesive section 23 in the manufactured vehicle component 1.
  • the connecting unit 21 Before the vehicle component 1 is manufactured, the connecting unit 21 therefore consists of the expandable adhesive section 23, which consists of the adhesive, and after the vehicle component 1 is manufactured, the connecting unit 21 consists of the expanded adhesive section 23, which consists of the adhesive.
  • the adhesive is therefore stretchable, expands during manufacture and is in an expanded state in the manufactured state.
  • the adhesive can also be referred to as an expandable adhesive.
  • the connecting unit 21 a section of which is shown in Figure 3b, consists of an expandable adhesive section 23 which has an adhesive matrix 25 and reinforcing elements 27 embedded in the adhesive matrix 25 and which assumes an expanded state in the manufactured vehicle component 1 and can also be referred to as an expanded adhesive section 23 in the manufactured vehicle component 1.
  • the connecting unit 21 therefore consists of the expandable adhesive section 23 which has the adhesive matrix 25 and the reinforcing elements 27 embedded in the adhesive matrix 25, and after the vehicle component 1 is manufactured, the connecting unit 21 consists of the expanded adhesive section 23 which has the adhesive matrix 25 and the reinforcing elements 27 embedded in the adhesive matrix 25.
  • the composite of adhesive matrix 25 and reinforcing elements 27 is expandable, expands during production and is in an expanded state in the manufactured state.
  • the expandable property is achieved in that the adhesive matrix 25 is expandable, expands during production and is in an expanded state in the manufactured state.
  • the adhesive matrix 25 can also be referred to as an expandable adhesive matrix 25.
  • the reinforcing elements 27 preferably have carbon fibers and/or glass fibers, in particular short carbon fibers and/or glass fibers.
  • the connecting unit 21, a section of which is shown in Figure 3c, has a reinforcing section 29 in addition to an expandable adhesive section 23 consisting of an adhesive.
  • the expandable adhesive section 23 assumes an expanded state and can also be referred to as an expanded adhesive section 23 in the manufactured vehicle component 1.
  • the connecting unit 21 Before the vehicle component 1 is manufactured, the connecting unit 21 has the reinforcing section 29 in addition to the expandable adhesive section 23 consisting of an adhesive, and after the Vehicle component 1 is manufactured, the connection unit 21 has the reinforcing section 29 in addition to the expanded adhesive section 23, which consists of an adhesive.
  • the reinforcing section 29 has fibers, such as carbon fibers and/or glass fibers, in particular short carbon fibers and/or glass fibers, and the adhesive impregnates the fibers during expansion, so that in the manufactured state the fibers of the reinforcing section 29 are embedded in the expanded adhesive.
  • the composite of adhesive and reinforcing section 29 is therefore expandable, expands during manufacture and is in an expanded state in the manufactured state.
  • the expandable property is achieved in that the adhesive is expandable, expands during manufacture and is in an expanded state in the manufactured state.
  • the adhesive can also be referred to as an expandable adhesive.
  • the first embodiment of the vehicle component 1 according to the invention shown in sections in Figure 4, has the connection unit 21, a section of which is shown in Figure 3a and which consists of the adhesive section 23, which in turn consists of the adhesive.
  • the third embodiment of the vehicle component 1 according to the invention shown in sections in Figure 5, has the connection unit 21, a section of which is shown in Figure 3b and which consists of the adhesive section 23, which has the adhesive matrix 25 and the reinforcing elements 27 embedded in the adhesive matrix 25.
  • the fourth embodiment of the vehicle component 1 according to the invention shown in sections in Figure 6, has the connection unit 21, a section of which is shown in Figure 3c and which has a reinforcing section 29 in addition to the adhesive section 23, which consists of the adhesive.
  • the connecting section 13 and the expandable adhesive section 23 are arranged in the receiving recess 9 (shown on the left in Figures 4, 5 and 6).
  • the connecting section 13 and the expanded adhesive section 23 are in the Receiving recess 9 is arranged (shown on the right in Figures 4, 5 and 6).
  • a first section 31 of the expanded adhesive section 23 extends into the at least one first recess 15 and a second section 33 of the expanded adhesive section 23 extends into the at least one second recess 17.
  • every second recess 17 tapers radially inwards in the direction of this straight line, so that the adhesive section 23 can spread particularly quickly in every second recess 17 when expanding.
  • Every second recess 17 tapers radially inwards along a continuous orbit arranged around the straight line in the direction of this straight line, so that the adhesive section 23 can spread particularly quickly in every second recess 17 when expanding.
  • the expandable adhesive section 23 encloses the second component 5 all the way around in a radial direction.
  • a corresponding section of the connecting unit 21 is provided between an end face 47 of the second component 5 and a base section 49 of the receiving section 7, which likewise has a corresponding further expandable adhesive section and, in the case of the vehicle component 1 shown in Figure 6, additionally has a corresponding further reinforcement section.
  • the first method step 101 is first carried out, wherein in the first method step 101 the expandable adhesive section 23, which consists of the adhesive, is laminated onto the second component 5. Then in the first method step 101 the reinforcing section 29 is applied to the adhesive section 23. The reinforcing section 29 preferably has dry fibers that are applied radially from the outside onto the adhesive section 23. Then the second method step 102 is carried out. After the second method step 102, the third method step 103 is carried out, in which the adhesive hardens, expands, impregnates the reinforcing section 29 and fills the free spaces of the first recesses 15 and the second recesses 17.
  • the adhesive now adheres to the two components and holds the components together in a material-locking and form-fitting manner.
  • the strength and rigidity of the connection can be increased with the help of the reinforcing section 29 and because the adhesive and sections of the reinforcing section 29 are arranged in the first recess 15 and in the second recess 17, a mechanically particularly robust connection can be provided between the first component 3 and the second component 5.

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Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils (1 ), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen eines ersten Bauteils (3), Bereitstellen eines zweiten Bauteils (5), Bereitstellen einer Verbindungseinheit (21), Anordnen des ersten Bauteils (3), des zweiten Bauteils (5) und der Verbindungseinheit (21) so, dass ein Verbindungsabschnitt (13) und ein ausdehnbarer Klebstoffabschnitt (23) in einer Aufnahmeausnehmung (9) so angeordnet sind, dass der ausdehnbare Klebstoffabschnitt (23) zwischen mindestens einer ersten Aussparung (15) und mindestens einer zweiten Aussparung (17) angeordnet ist, und Ausdehnen des ausdehnbaren Klebstoffabschnitts (23) so, dass sich ein erster Abschnitt (31) des ausgedehnten Klebstoffabschnitts (23) in die mindestens eine erste Aussparung (15) erstreckt und sich ein zweiter Abschnitt (33) des ausgedehnten Klebstoffabschnitts (23) in die mindestens eine zweite Aussparung (17) erstreckt. Außerdem sind ein entsprechendes Fahrzeugbauteil (1), ein erstes Bauteil (3) und ein zweites Bauteil (5) dargestellt und beschrieben.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils, Fahrzeugbauteil mit einem ersten
Bauteil und einem zweiten Bauteil, erstes Bauteil und zweites Bauteil
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugbau- teils, ein Fahrzeugbauteil mit einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil und ein entsprechendes erstes Bauteil und ein entsprechendes zweites Bauteil.
Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils, Fahrzeugbauteile mit einem ers- ten Bauteil und einem zweiten Bauteil und entsprechende erste und zweite Bauteile sind aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere dann, wenn das Fahrzeug- bauteil eine Multi-Material-Struktur aufweist, wenn also beispielsweise das erste Bau- teil ein Metallbauteil und das zweite Bauteil ein FKV-Bauteil ist, ergeben sich viele Einsatzgebiete und Optimierungsmöglichkeiten, da unterschiedliche Materialien ge- zielt miteinander kombiniert werden können, um bestimmte Anforderungen zu erfül- len. So ergibt sich beispielsweise bei Multi-Material-Strukturen mit einem Metallbau- teil und einem mit dem Metallbauteil verbundenen FKV-Bauteil ein hohes Leichtbau- potential und zunehmende Einsatzmöglichkeiten in der Automobilindustrie. Um bei- spielsweise ein Fahrzeugbauteil mit einem ersten Bauteil, das ein Metallbauteil ist, und einem zweiten Bauteil, das ein FKV-Bauteil ist, gibt es Situationen, in denen das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil verbunden wird.
Generell ist es wünschenswert, dass ein erstes Bauteil eines Fahrzeugbauteils und ein zweites Bauteil des Fahrzeugbauteils auf einfache Weise mechanisch robust mit- einander verbunden werden können.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass ein erstes Bauteil eines Fahrzeugbauteils und ein zweites Bauteil des Fahrzeugbauteils auf einfache Weise mechanisch robust miteinander verbunden werden können.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch ein Ver- fahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Das Verfahren ist zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils vorgesehen, das ein erstes Bauteil, ein zweites Bauteil und eine Verbindungseinheit aufweist. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Bereitstellen des ersten Bauteils mit einem Aufnahmeabschnitt, der eine Aufnahmeausnehmung, die sich entlang einer ersten Erstreckungsrichtung erstreckt, und mindestens eine erste Aussparung definiert, die sich quer zu der ersten Erstre- ckungsrichtung erstreckt, wobei das erste Bauteil entweder ein FKV-Bauteil oder ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil ist. Bereitstellen des zweiten Bauteils mit ei- nem Verbindungsabschnitt, der mindestens eine zweite Aussparung definiert, die sich quer zu einer zweiten Erstreckungsrichtung erstreckt. Dann, wenn das erste Bauteil ein FKV-Bauteil ist, ist das zweite Bauteil ein Metallbauteil oder ein Kunst- stoffbauteil. Dann, wenn das erste Bauteil ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil ist, ist das zweite Bauteil ein FKV-Bauteil. Bereitstellen der Verbindungseinheit mit einem ausdehnbaren Klebstoffabschnit. Anordnen des ersten Bauteils, des zweiten Bauteils und der Verbindungseinheit so, dass der Verbindungsabschnitt und der ausdehnbare Klebstoffabschnitt in der Aufnahmeausnehmung so angeordnet sind, dass der ausdehnbare Klebstoffabschnitt zwischen der mindestens einen ersten Aussparung und der mindestens einen zweiten Aussparung angeordnet ist. Ausdeh- nen des ausdehnbaren Klebstoffabschnitts so, dass sich ein erster Abschnitt des ausgedehnten Klebstoffabschnitts in die mindestens eine erste Aussparung erstreckt und sich ein zweiter Abschnit des ausgedehnten Klebstoffabschnitts in die mindes- tens eine zweite Aussparung erstreckt.
In dem Verfahren wird also das erste Bauteil bereitgestellt. Das erste Bauteil weist den Aufnahmeabschnit auf, der die Aufnahmeausnehmung definiert, die sich entlang der ersten Erstreckungsrichtung erstreckt. Mithilfe der Aufnahmeausnehmung kann der Aufnahmeabschnit den Verbindungsabschnit des zweiten Bauteils aufnehmen. Bevorzugt erstreckt sich der Aufnahmeabschnit parallel zu einer Geraden, entlang derer die erste Erstreckungsrichtung verläuft. Bevorzugt ist der Aufnahmeabschnitt senkrecht zu dieser Geraden gesehen zwischen der Aufnahmeausnehmung und ei- ner Umgebung des ersten Bauteils angeordnet. Bevorzugt trennt der Aufnahmeab- schnitt die Aufnahmeausnehmung von der Umgebung des ersten Bauteils in alle Richtungen senkrecht zu der Geraden. Der Aufnahmeabschnit definiert die mindestens eine erste Aussparung, die sich quer zu der ersten Erstreckungsrichtung erstreckt. Dadurch, dass der Aufnahmeabschnitt die mindestens eine erste Aussparung definiert, die sich quer zu der ersten Erstre- ckungsrichtung erstreckt, wird gewährleistet, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil mechanisch besonders robust miteinander verbunden werden können, indem sich der erste Abschnitt des ausgedehnten Klebstoffabschnits in die mindestens ei- ne erste Aussparung erstrecken kann. Insbesondere kann dadurch, dass sich die mindestens eine erste Aussparung quer zu der ersten Erstreckungsrichtung er- streckt, ein in Richtung der ersten Erstreckungsrichtung gesehener Formschluss her- gestellt werden, der auch als in Richtung der ersten Erstreckungsrichtung gesehene Verankerung bezeichnet werden kann. Bevorzugt erstreckt sich jede erste Ausspa- rung umlaufend um eine Gerade, entlang derer die erste Erstreckungsrichtung ver- läuft, sodass eine besonders robuste mechanische Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil bereitgestellt werden kann. Bevorzugt geht jede ers- te Aussparung radial nach innen in Richtung hin zu dieser Geraden gesehen in die Aufnahmeausnehmung über, sodass sich der ausdehnbare Klebstoffabschnit be- sonders einfach zumindest abschnitsweise in die erste Aussparung hinein ausdeh- nen kann. Bevorzugt geht jede erste Aussparung entlang einer um die Gerade herum angeordneten und durchgehenden Umlaufbahn radial nach innen in Richtung hin zu dieser Geraden gesehen in die Aufnahmeausnehmung über, sodass sich der aus- dehnbare Klebstoffabschnit besonders einfach umlaufend um die Gerade zumindest abschnitsweise in die erste Aussparung hinein ausdehnen kann. Bevorzugt verjüngt sich jede erste Aussparung radial nach innen in Richtung hin zu dieser Geraden ge- sehen, sodass ein Formschluss in radialer Richtung hin zu der Geraden zwischen dem ausgedehnten Klebstoffabschnit und dem ersten Bauteil bereitgestellt werden kann. Bevorzugt verjüngt sich jede erste Aussparung 15 entlang einer um die Gerade herum angeordneten und durchgehenden Umlaufbahn radial nach innen in Richtung hin zu dieser Geraden gesehen, sodass ein Formschluss in radialer Richtung hin zu der Geraden zwischen dem ausgedehnten Klebstoffabschnit und dem ersten Bauteil umlaufend um die Gerade herum bereitgestellt werden kann. Bevorzugt weist jede erste Aussparung eine senkrecht zu der um die Gerade herum angeordneten und durchgehenden Umlaufbahn verlaufende Querschnitsfläche auf, die die Form eines gleichschenkligen Trapezes hat, dessen längere Grundseite auf einer der Aufnah- meausnehmung abgewandten Seite des Trapezes angeordnet ist und dessen kürze- re Grundseite auf einer der Aufnahmeausnehmung zugewandten Seite des Trapezes angeordnet ist. Eine derartige Trapezform gewährleistet einen besonders robusten Formschluss zwischen dem ausgedehnten Klebstoffabschnitt und dem ersten Bau- teil.
Das erste Bauteil ist entweder ein FKV-Bauteil oder ein Metallbauteil oder ein Kunst- stoffbauteil ist. Bevorzugt ist ein FKV-Bauteil ein Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteil, d.h. ein Bauteil, das aus einem Faser-Kunststoff-Verbund hergestellt ist oder einen Faser-Kunststoff-Verbund aufweist. Bevorzugt ist ein Faser-Kunststoff-Verbund eine Komponente, die eine Kunststoffmatrix und in die Kunststoffmatrix eingebetete Fa- sern aufweist. Bevorzugt sind die Fasern Kohlestofffasern und/oder Glasfasern, ins- besondere lange Kohlestofffasern und/oder Glasfasern. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung kann das FKV-Bauteil auch als Tragstruktur oder Abschnitt einer Tragstruktur bezeichnet werden. Bevorzugt ist ein Metallbauteil ein Bauteil, das aus einem Metall hergestellt ist oder ein Metall aufweist. Bevorzugt ist ein Kunststoff- bauteil ein Bauteil, das aus einem Kunststoff hergestellt ist oder einen Kunststoff aufweist.
Wie bereits beschrieben, wird das zweite Bauteil bereitgestellt. Das zweite Bauteil weist den Verbindungsabschnitt auf, der die mindestens eine zweite Aussparung de- finiert, die sich quer zu der zweiten Erstreckungsrichtung erstreckt. Dadurch, dass der Verbindungsabschnitt die mindestens eine zweite Aussparung definiert, die sich quer zu der zweiten Erstreckungsrichtung erstreckt, wird gewährleistet, dass das ers- te Bauteil und das zweite Bauteil mechanisch besonders robust miteinander verbun- den werden können, indem sich der zweite Abschnit des ausgedehnten Klebstoffab- schnitts in die mindestens eine zweite Aussparung erstrecken kann. Insbesondere kann dadurch, dass sich die mindestens eine zweite Aussparung quer zu der zweiten Erstreckungsrichtung erstreckt, ein in Richtung der zweiten Erstreckungsrichtung ge- sehener Formschluss hergestellt werden, der auch als in Richtung der zweiten Er- streckungsrichtung gesehene Verankerung bezeichnet werden kann. Bevorzugt er- streckt sich jede zweite Aussparung umlaufend um eine Gerade, entlang derer die zweite Erstreckungsrichtung verläuft, sodass eine besonders robuste mechanische Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil bereitgestellt wer- den kann. Bevorzugt ist jede zweite Aussparung radial nach außen in Richtung weg von dieser Geraden gesehen geöffnet, sodass sich der ausdehnbare Klebstoffab- schnitt besonders einfach zumindest abschnittsweise in eine entsprechende zweite Aussparung hinein ausdehnen kann. Bevorzugt ist jede zweite Aussparung entlang einer um die Gerade herum angeordneten und durchgehenden Umlaufbahn radial nach außen in Richtung weg von dieser Geraden gesehen geöffnet, sodass sich der ausdehnbare Klebstoffabschnit besonders einfach umlaufend um die Gerade zu- mindest abschnittsweise in eine entsprechende zweite Aussparung hinein aus- dehnen kann. Bevorzugt verjüngt sich jede zweite Aussparung radial nach innen in Richtung hin zu dieser Geraden gesehen, sodass sich der Klebstoffabschnitt beim Ausdehnen besonders schnell in jeder zweiten Aussparung ausbreiten kann. Bevor- zugt verjüngt sich jede zweite Aussparung entlang einer um die Gerade herum an- geordneten und durchgehenden Umlaufbahn radial nach innen in Richtung hin zu dieser Geraden gesehen, sodass sich der Klebstoffabschnitt beim Ausdehnen um- laufend um die Gerade herum besonders schnell in jeder zweiten Aussparung aus- breiten kann. Bevorzugt weist jede zweite Aussparung eine senkrecht zu der um die Gerade herum angeordneten und durchgehenden Umlaufbahn verlaufende Quer- schnitsfläche auf, die die Form eines gleichschenkligen Trapezes hat, dessen länge- re Grundseite auf einer der der Geraden abgewandten Seite des Trapezes angeord- net ist und dessen kürzere Grundseite auf einer der Geraden zugewandten Seite des Trapezes angeordnet ist. Eine derartige Trapezform gewährleistet ein besonders ein- faches Ausbreiten des Klebstoffabschnitts in jeder zweiten Aussparung.
Dann, wenn das erste Bauteil ein FKV-Bauteil ist, ist das zweite Bauteil ein Metall- bauteil oder ein Kunststoffbauteil. Dann, wenn das erste Bauteil ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil ist, ist das zweite Bauteil ein FKV-Bauteil. Die bereits im Zusammenhang mit dem ersten Bauteil bezüglich des FKV-Bauteils, des Metallbau- teils und des Kunststoffbauteils beschriebenen Merkmale, technischen Effekte und/oder Vorteile gelten zumindest in analoger Weise auch für das zweite Bauteil, sodass an dieser Stelle auf eine entsprechende Wiederholung verzichtet wird. Die vorliegende Erfindung hat sich besonders für das Verbinden von aus unterschiedli- chen Materialien aufgebauten Bauteilen als vorteilhaft herausgestellt. Insbesondere dann, wenn entweder das erste Bauteil oder das zweite Bauteil ein FKV-Bauteil ist und das entsprechende andere Bauteil entweder ein Metallbauteil oder Kunststoff- bauteil ist, können das erste Bauteil und das zweite Bauteil im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren auf vorteilhafte Weise miteinander verbun- den werden.
Wie ebenfalls bereits beschrieben, wird die Verbindungseinheit mit dem ausdehnba- ren Klebstoffabschnitt bereitgestellt. Dadurch, dass die Verbindungseinheit den aus- dehnbaren Klebstoffabschnitt aufweist, kann sich die Verbindungseinheit zumindest abschnittsweise ausdehnen. Bevorzugt besteht die Verbindungseinheit aus dem ausdehnbaren Klebstoffabschnitt, wodurch eine besonders materialschonende und platzsparende Alternative bereitgestellt wird. Alternativ bevorzugt weist die Verbin- dungseinheit zusätzlich zu dem ausdehnbaren Klebstoffabschnitt weitere Komponen- ten auf, sodass die Verbindungseinheit mithilfe der weiteren Komponenten weitere Funktionen bereitstellen kann. Der Klebstoffabschnitt ist ausdehnbar. Dadurch, dass der Klebstoffabschnitt ausdehnbar ist, können das erste Bauteil und das zweite Bau- teil auf besonders einfache Weise miteinander verbunden werden, da mithilfe des ausdehnbaren Klebstoffabschnitts zum Verbinden des ersten Bauteils und des zwei- ten Bauteils lediglich das erste Bauteil, das zweite Bauteil und die Verbindungsein- heit relativ zueinander positioniert werden müssen und anschließend der Klebstoff- abschnitt ausgedehnt werden muss. Bevorzugt ist im Zusammenhang mit der vorlie- genden Erfindung unter einem ausdehnbaren Klebstoffabschnitt ein Klebstoffab- schnitt zu verstehen, der aus einem nicht-ausgedehnten Zustand, in dem der Kleb- stoffabschnitt als ausdehnbarer Klebstoffabschnitt bezeichnet werden kann, in einen ausgedehnten Zustand verbracht werden kann, in dem der Klebstoffabschnitt auch als ausgedehnter Klebstoffabschnitt bezeichnet werden kann. Insbesondere nimmt der Klebstoffabschnitt in seinem ausgedehnten Zustand ein größeres Volumen als in seinem nicht-ausgedehnten Zustand ein. Bevorzugt ist der ausdehnbare Klebstoffab- schnitt nach dem Verbringen in den ausgedehnten Zustand nicht mehr, insbesondere zerstörungsfrei, in einen anderen oder den nicht-ausgedehnten Zustand zurückzu- führen. Bevorzugt ist der Klebstoffabschnitt haftklebrig, sodass der Klebstoff, wenn er mit dem ersten Bauteil und mit dem zweiten Bauteil in Kontakt steht, sowohl mit dem ersten Bauteil als auch mit dem zweiten Bauteil einen Materialschluss eingeht. Be- vorzugt gewährleistet der Klebstoffabschnitt im ausgedehnten Zustand sowohl einen Formschluss mit dem ersten Bauteil und mit dem zweiten Bauteil als auch einen Ma- terialschluss mit dem ersten Bauteil und mit dem zweiten Bauteil.
Bevorzugt weist der ausdehnbare Klebstoffabschnitt ein Epoxidharz auf, das ausge- härtet wird. Bevorzugt weist der ausdehnbaren Klebstoffabschnitt Mikroballons auf, die bevorzugt in dem Epoxidharz eingebettet sind. Mithilfe der Mikroballons kann das Ausdehnen des ausdehnbaren Klebstoffabschnitts gewährleistet werden. Bevorzugt wird mithilfe der Mikroballons ein Volumen des Klebstoffabschnitts vergrößert. Be- vorzugt erfolgt die Vergrößerung des Volumens des Klebstoffabschnitts beim Aushär- ten des Klebstoffabschnitt und/oder aufgrund einer Erwärmung des Klebstoffab- schnits. Aufgrund des Einbringens einer hinreichend großen Wärmeenergie können sich die Mikroballons ausdehnen, so dass sich das Volumen der Mikroballons ver- größert. Hierdurch wird zugleich das Volumen des Klebstoffabschnitts vergrößert. Somit kann ein Ausdehnen des ausdehnbaren Klebstoffabschnitts mithilfe einer Ver- größerung des Volumens der Mikroballons realisiert werden. Bevorzugt ermöglichen die Mikroballons eine Ausdehnung des ausdehnbaren Klebstoffabschnitts von bis zu 650 %.
Wie ebenfalls bereits beschrieben, wird das erste Bauteil, das zweite Bauteil und die Verbindungseinheit so angeordnet, dass der Verbindungsabschnitt und der aus- dehnbare Klebstoffabschnit in der Aufnahmeausnehmung so angeordnet sind, dass der ausdehnbare Klebstoffabschnitt zwischen der mindestens einen ersten Ausspa- rung und der mindestens einen zweiten Aussparung angeordnet ist. Dadurch, dass der ausdehnbare Klebstoffabschnitt zwischen der mindestens einen ersten Ausspa- rung und der mindestens einen zweiten Aussparung angeordnet ist, wird gewährleis- tet, dass sich der ausdehnbare Klebstoffabschnitt in Richtung hin zu der mindestens einen ersten Aussparung und in Richtung hin zu der mindestens einen zweiten Aus- sparung und sich in die mindestens eine erste Aussparung und in die mindestens eine zweite Aussparung ausdehnen kann. Bevorzugt werden zunächst das erste Bauteil und das zweite Bauteil so relativ zueinander angeordnet, dass die erste Er- streckungsrichtung und die zweite Erstreckungsrichtung entlang derselben Geraden verlaufen. Bevorzugt wird vorher oder hinterher die Verbindungseinheit an dem zwei- ten Bauteil befestigt, sodass das das zweite Bauteil zusammen mit der Verbindungs- einheit besonders einfach in die Aufnahmeausnehmung verbracht werden können.
Wie ebenfalls bereite beschrieben, wird der ausdehnbaren Klebstoffabschnits so ausgedehnt, dass sich der erste Abschnit des ausgedehnten Klebstoffabschnitts in die mindestens eine erste Aussparung erstreckt und sich der zweiter Abschnitt des ausgedehnten Klebstoffabschnits in die mindestens eine zweite Aussparung er- streckt. Dadurch, dass der ausdehnbaren Klebstoffabschnitts so ausgedehnt wird, dass sich der erste Abschnit des ausgedehnten Klebstoffabschnits in die mindes- tens eine erste Aussparung erstreckt und sich der zweite Abschnit des ausgedehn- ten Klebstoffabschnits in die mindestens eine zweite Aussparung erstreckt, wird ge- währleistet, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil mechanisch besonders robust miteinander verbunden werden können. Insbesondere kann dadurch, dass sich der erste Abschnitt des ausgedehnten Klebstoffabschnitts in die mindestens ei- ne erste Aussparung erstreckt und sich der zweite Abschnit des ausgedehnten Klebstoffabschnits in die mindestens eine zweite Aussparung erstreckt, ein in Rich- tung der ersten Erstreckungsrichtung und zweiten Erstreckungsrichtung gesehener Formschluss hergestellt werden, der auch als Verankerung bezeichnet werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist besonders vorteilhaft bei einer Verbindung von unter- schiedlichen Materialien. Dadurch, dass die Verbindungseinheit den ausdehnbaren Klebstoffabschnit aufweist, kann der Prozessaufwand beim Verbinden des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils deutlich reduziert werden, da lediglich das erste Bauteil, das zweite Bauteil und die Verbindungseinheit relativ zueinander angeordnet werden müssen und anschließend der ausdehnbare Klebstoffabschnit ausgedehnt wird. Außerdem gewährleistet der ausgedehnte Klebstoffabschnitt, dass dann, wenn das erste Bauteil und das zweite Bauteil Materialien mit unterschiedlichen thermi- schen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, durch seine Anordnung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil, dass durch eine Verformung des ausge- dehnten Klebstoffabschnitts mechanische Spannungen im Bereich der Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil vermieden oder zumindest deutlich reduziert werden können. Außerdem können durch die Anordnung des aus- gedehnten Klebstoffabschnits zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil durch eine Verformung des ausgedehnten Klebstoffabschnits inhomogene Materi- aleigenschaften, wie beispielsweise unterschiedliche E-Moduln bzw. Zug- /Druckfestigkeiten der Materialien, die gegebenenfalls zu Steifigkeits- und Festig- keitssprüngen bzw. Spannungen im Bauteil führen können, ausgeglichen werden. Außerdem kann durch die Anordnung des ausgedehnten Klebstoffabschnits zwi- schen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil die Gefahr durch Korrosion be- dingt durch unterschiedliche elektrochemische Verhalten des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils reduziert werden, wodurch zusätzliche Arbeitsschritte und Kosten vermieden werden können. Außerdem können dadurch, dass sich der Klebstoffab- schnitt ausdehnt die Toleranzen insbesondere dann, wenn das erste Bauteil oder das zweite Bauteil ein Metallbauteil ist, nicht unnötig gering gehalten werden, was mit hohen Kosten verbunden ist. Vielmehr kann das Metallbauteil mit einer hoher Tole- ranz hergestellt werden und der ausgedehnte Klebstoffabschnitt gleicht die hohe To- leranz aus, sodass trotz hoher Toleranz eine mechanisch robuste Verbindung zwi- schen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil gewährleistet werden kann.
Außerdem ist die vorliegende Erfindung insbesondere im Gegensatz zu einer kon- ventionellen Klebeverbindungen zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bau- teil vorteilhaft, bei der die Klebeverbindung mithilfe eines sich im flüssigen Zustand befindlichen Klebstoffs, der nicht ausdehnbar ist, hergestellt wird. Bei der vorliegen- den Erfindung können nämlich die geometrischen Toleranzen größer sein, da diese durch den ausdehnbaren Klebstoffabschnitt ausgeglichen werden können.
Zusammenfassend kann also festgestellt werden, dass mithilfe des Verfahren ein erstes Bauteil eines Fahrzeugbauteils und ein zweites Bauteil des Fahrzeugbauteils auf einfache Weise mechanisch robust miteinander verbunden werden können.
In einer Ausführungsform ist der ausdehnbare Klebstoffabschnitt ein Abschnitt eines Klebstofffilms. Dadurch, dass der ausdehnbare Klebstoffabschnitt ein Abschnitt eines Klebstofffilms ist, wird eine sichere, homogene und vollflächige Klebstoffverteilung gewährleistet. In einer Ausführungsform weist der ausdehnbare Klebstoffabschnitt eine Klebstoff- matrix und in der Klebstoffmatrix eingebettete Verstärkungselemente auf. Mithilfe der Verstärkungselemente kann die Festigkeit und Steifigkeit des Klebstoffabschnitts er- höht werden. Insbesondere wird die ausdehnbare Eigenschaft des Klebstoffab- schnitts dadurch erreicht, dass die Klebstoffmatrix ausdehnbar ist. Bevorzugt weist die Klebstoffmatrix die bereits beschriebenen Mikroballons auf. Bevorzugt weisen die Verstärkungselemente Kohlestofffasern und/oder Glasfasern auf, insbesondere kurze Kohlestofffasern und/oder Glasfasern.
In einer Ausführungsform besteht der ausdehnbare Klebstoffabschnitt aus einem Klebstoff. Dadurch, dass der ausdehnbare Klebstoffabschnitt aus dem Klebstoff be- steht, wird eine Ausführungsform ohne Verstärkungselementen in dem Klebstoffab- schnitt bereitgestellt. Bevorzugt weist der Klebstoff die bereits beschriebenen Mikro- ballons auf.
In einer Ausführungsform weist die Verbindungseinheit einen Verstärkungsabschnitt auf, wobei das erste Bauteil, das zweite Bauteil und die Verbindungseinheit so ange- ordnet werden, dass der Verbindungsabschnitt, der ausdehnbare Klebstoffabschnit und der Verstärkungsabschnit in der Aufnahmeausnehmung so angeordnet sind, dass der ausdehnbare Klebstoffabschnitt und der Verstärkungsabschnit zwischen der mindestens einen ersten Aussparung und der mindestens einen zweiten Ausspa- rung angeordnet sind. Dadurch, dass die Verbindungseinheit den Verstärkungsab- schnitt aufweist und das erste Bauteil, das zweite Bauteil und die Verbindungseinheit so angeordnet werden, dass der Verbindungsabschnit, der ausdehnbare Klebstoff- abschnit und der Verstärkungsabschnitt in der Aufnahmeausnehmung so angeord- net sind, dass der ausdehnbare Klebstoffabschnit und der Verstärkungsabschnit zwischen der mindestens einen ersten Aussparung und der mindestens einen zwei- ten Aussparung angeordnet sind, wird gewährleistet, dass dann, wenn der Klebstoff- abschnitt ausgedehnt wird, der Verstärkungsabschnit oder zumindest ein Abschnitt des Verstärkungsabschnitts ebenfalls in die erste Aussparung und/oder in die zweite Aussparung verbracht wird, wodurch das erste Bauteil und das zweite Bauteil me- chanisch besonders robust miteinander verbunden werden können. Bevorzugt weist der Verstärkungsabschnit Fasern auf, wie beispielsweise Kohlestofffasern und/oder Glasfasern, insbesondere kurze Kohlestofffasern und/oder Glasfasern. Bevorzugt ist der Verstärkungsabschnit eine Verstärkungsmatte. Bevorzugt imprägniert der Kleb- stoff die Fasern beim Ausdehnen, sodass im hergestellten Zustand die Fasern des Verstärkungsabschnitts in dem ausgedehnten Klebstoff eingebettet sind. Bevorzugt ist der Verbund aus Klebstoff und Verstärkungsabschnit ausdehnbar, dehnt sich beim Herstellen aus und befindet sich in dem hergestellten Zustand in einem ausge- dehnten Zustand. Insbesondere wird die ausdehnbare Eigenschaft dadurch erreicht, dass der Klebstoff ausdehnbar ist, sich beim Herstellen ausdehnt und sich in dem hergestellten Zustand in einem ausgedehnten Zustand befindet.
In einer Ausführungsform definiert der Aufnahmeabschnit mehrere erste Aussparun- gen, die sich quer zu der ersten Erstreckungsrichtung erstrecken. Mithilfe der mehre- ren ersten Aussparungen, die sich quer zu der ersten Erstreckungsrichtung erstre- cken, kann zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil eine mechanisch besonders robuste Verbindung hergestellt werden.
In einer Ausführungsform definiert der Verbindungsabschnit mehrere zweite Ausspa- rungen, die sich quer zu der zweiten Erstreckungsrichtung erstrecken. Mithilfe der mehreren zweiten Aussparungen, die sich quer zu der zweiten Erstreckungsrichtung erstrecken, kann zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil eine mecha- nisch besonders robuste Verbindung hergestellt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe durch ein Fahrzeugbauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Das Fahrzeugbauteil weist ein erstes Bauteil, ein zweites Bauteil und eine Verbindungs- einheit auf. Das erste Bauteil weist einen Aufnahmeabschnitt auf, der eine Aufnah- meausnehmung, die sich entlang einer ersten Erstreckungsrichtung erstreckt, und mindestens eine erste Aussparung definiert, die sich quer zu der ersten Erstre- ckungsrichtung erstreckt. Das erste Bauteil ist entweder ein FKV-Bauteil oder ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil. Das zweite Bauteil weist einen Verbindungs- abschnit auf, der mindestens eine zweite Aussparung definiert, die sich quer zu ei- ner zweiten Erstreckungsrichtung erstreckt. Dann, wenn das erste Bauteil ein FKV- Bauteil ist, ist das zweite Bauteil ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil. Dann, wenn das erste Bauteil ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil ist, ist das zweite Bauteil ein FKV-Bauteil. Die Verbindungseinheit weist einen ausgedehnten Kleb- stoffabschnitt auf. Der Verbindungsabschnitt und der ausgedehnte Klebstoffabschnitt sind in der Aufnahmeausnehmung angeordnet sind. Ein erster Abschnitt des ausge- dehnten Klebstoffabschnitts erstreckt sich in die mindestens eine erste Aussparung und ein zweiter Abschnitt des ausgedehnten Klebstoffabschnitts erstreckt sich in die mindestens eine zweite Aussparung. Dadurch, dass sich ein erster Abschnitt des ausgedehnten Klebstoffabschnitts in die mindestens eine erste Aussparung und ein zweiter Abschnitt des ausgedehnten Klebstoffabschnits in die mindestens eine zwei- te Aussparung erstreckt, wird eine mechanisch besonders robuste Verbindung zwi- schen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil bereitgestellt. Diese mechanisch besonders robuste Verbindung kann mithilfe des ausgedehnten Klebstoffabschnitts auf besonders einfache Weise bereitgestellt werden. Die im Zusammenhang mit dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Merkmale, tech- nischen Effekte und/oder Vorteile gelten zumindest in analoger Weise auch für das Fahrzeugbauteil gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, sodass an dieser Stelle auf eine entsprechende Wiederholung verzichtet wird.
Gemäß einem driten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe durch ein erstes Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Das erste Bauteil ist für ein Fahrzeugbauteil gemäß dem zweiten Aspekt angepasst. Das erste Bauteil weist einen Aufnahmeabschnit auf, der eine Aufnahmeausnehmung, die sich entlang einer ersten Erstreckungsrichtung erstreckt, und mindestens eine erste Aus- sparung definiert, die sich quer zu der ersten Erstreckungsrichtung erstreckt. Das erste Bauteil ist entweder ein FKV-Bauteil oder ein Metallbauteil oder ein Kunststoff- bauteil. Die im Zusammenhang mit dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und die im Zusammenhang mit dem Fahrzeugbauteil gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beschriebenen Merkmale, technischen Effekte und/oder Vortei- le gelten zumindest in analoger Weise auch für das erste Bauteil gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, sodass an dieser Stelle auf eine entsprechende Wiederholung verzichtet wird. Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe durch ein zweites Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Das zweite Bauteil ist für ein Fahrzeugbauteil gemäß dem zweiten Aspekt angepasst. Das zweite Bauteil weist einen Verbindungsabschnitt auf, der mindestens eine zweite Aussparung definiert, die sich quer zu einer zweiten Erstreckungsrichtung erstreckt. Dann, wenn das erste Bauteil gemäß dem driten Aspekt ein FKV-Bauteil ist, ist das zweite Bauteil ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil. Dann, wenn das erste Bauteil gemäß dem dritten Aspekt ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil ist, ist das zweite Bauteil ein FKV-Bauteil. Die im Zusammenhang mit dem Verfahren ge- mäß dem ersten Aspekt der Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Fahrzeug- bauteil gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und die im Zusammenhang mit dem ersten Bauteil gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung beschriebenen Merkma- le, technischen Effekte und/oder Vorteile gelten zumindest in analoger Weise auch für das zweite Bauteil gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung, sodass an dieser Stelle auf eine entsprechende Wiederholung verzichtet wird.
Auch wenn die Verfahrensschrite in einer bestimmten Reihenfolge beschrieben sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Reihenfolge beschränkt. Vielmehr kön- nen die einzelnen Verfahrensschritte in beliebiger sinnvoller Reihenfolg, insbesonde- re auch zumindest abschnitsweise zeitlich parallel zueinander, durchgeführt werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfin- dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.
Figur 1a zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnits einer ersten Aus- führungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils, Figur 1 b zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils,
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des in Figur 1a dargestellten Ab- schnitts der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahr- zeugbauteils, wobei im Vergleich zu Figur 1a mehr Details sichtbar sind,
Figuren 3a, 3b und 3c zeigen jeweils eine schematische Darstellung eines Ab- schnitts einer entsprechenden Ausführungsform einer Verbindungsein- heit des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils,
Figur 4 zeigt schematische Darstellungen eines Abschnitts der ersten Aus- führungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils während eines Verfahrens zum Herstellen des Fahrzeugbauteils,
Figur 5 zeigt schematische Darstellungen eines Abschnitts einer dritten Aus- führungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils während eines Verfahrens zum Herstellen des Fahrzeugbauteils,
Figur 6 zeigt schematische Darstellungen eines Abschnitts einer vierten Aus- führungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils während eines Verfahrens zum Herstellen des Fahrzeugbauteils,
Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfin- dungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen des Fahrzeugbauteils, und
Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung unterschiedlicher Verfahrensschrit- te der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Her- stellen des Fahrzeugbauteils.
Figur 1a zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnits einer ersten Aus- führungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 und Figur 1b zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer zweiten Ausführungsform eines er- findungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 . Das Fahrzeugbauteil 1 weist ein erstes Bau- teil 3 und ein zweites Bauteil 5 auf.
Das erste Bauteil 3 weist einen Aufnahmeabschnit 7 auf. Der Aufnahmeabschnitt 7 definiert eine Aufnahmeausnehmung 9, die sich entlang einer ersten Erstreckungs- Richtung 11 erstreckt. Bei der in Figur 1a dargestellten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 ist das erste Bauteil 3 ein Metallbauteil (ein Bauteil, das aus einem Metall hergestellt ist) und kann auch als Krafteinleitungsele- ment bezeichnet werden. Das Krafteinleitungselement kann einen Abschnit eines Gelenks oder eines Lagers, wie beispielsweise eines Gummilagers, bilden oder ei- nen Befestigungsabschnit aufweisen, an dem ein Abschnit eines Gelenks oder ei- nes Lagers befestigt sein kann. Bei der in Figur 1b dargestellten zweiten Ausfüh- rungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 ist das erste Bauteil 3 ein FKV-Bauteil (Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteil, d.h. ein Bauteil, das aus einem Fa- ser-Kunststoff-Verbund hergestellt ist, also in einer Kunststoffmatrix eingebettete Fa- sern aufweist) und kann auch als Tragstruktur oder Abschnitt einer Tragstruktur be- zeichnet werden. Bevorzugt ist das FKV-Bauteil ein Endlos-Faser-Kunststoff- Verbund (e-FKV), der in einer Kunststoffmatrix eingebetet Endlosfasern aufweist. Bevorzugt sind die Fasern, insbesondere die Endlosfasern, Kohlenstofffasern und das FKV-Bauteil ist ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK). Alternativ be- vorzugt sind die Fasern, insbesondere die Endlosfasern, Glasfasern und das FKV- Bauteil ist ein glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK). Bevorzugt weist das FKV- Bauteil ein aus mehreren miteinander verbundenen Lagen von Prepregs hergestell- tes Laminat auf. Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 ist das erste Bauteil 3 ein Kunststoffbauteil (ein Bauteil, das aus einem Kunststoff hergestellt ist). Das zweite Bauteil 5 weist einen Verbindungsab- schnit 13 auf.
Bei der in Figur 1a dargestellten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 ist das zweite Bauteil 5 ein FKV-Bauteil und kann auch als Trags- truktur oder Abschnitt einer Tragstruktur bezeichnet werden. Bei der in Figur 1 b dar- gestellten zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 ist das zweite Bauteil 5 ein Metallbauteil und kann auch als Krafteinleitungselement be- zeichnet werden. Das Krafteinleitungselement kann einen Abschnit eines Gelenks oder eines Lagers, wie beispielsweise eines Gummilagers, bilden oder einen Befesti- gungsabschnit auf-weisen, an dem ein Abschnit eines Gelenks oder eines Lagers befestigt sein kann. Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 ist das zweite Bauteil 5 ein Kunststoffbauteil. Insbesondere ist dann, wenn das erste Bauteil 3 ein FKV-Bauteil ist, das zweite Bauteil 5 ein Metall- bauteil oder ein Kunststoffbauteil. Außerdem ist insbesondere dann, wenn das erste Bauteil 3 ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil ist, das zweite Bauteil 5 ein FKV-Bauteil. In den Figuren 1a und 1b ist das Fahrzeugbauteil 1 jeweils in einem noch nicht hergestellten Zustand, der auch als Zustand während des Herstellens be- zeichnet werden kann, dargestellt, wobei jeweils ein groß dargestellter Pfeil eine Be- wegungsrichtung einer Bewegung des zweiten Bauteils 5 hin zu dem ersten Bauteil 3 (Figur 1a) und eine Bewegungsrichtung einer Bewegung des ersten Bauteils 3 hin zu dem zweiten Bauteil 5 (Figur 1 b) symbolisiert. Nach einer entsprechenden Bewegung und weiteren später noch genauer beschriebenen Schritten wird ein hergestellter Zu- stand eingenommen, in dem der Verbindungsabschnit 13 in der Aufnahmeausneh- mung 9 angeordnet ist.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des in Figur 1a dargestellten Abschnitts der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 , wobei im Vergleich zu Figur 1a mehr Details sichtbar sind. Und zwar zeigt die Figur 2, dass der Aufnahmeabschnitt 7 mindestens eine erste Aussparung 15 definiert, die sich quer zu der ersten Erstreckungsrichtung 11 erstreckt. Dadurch, dass der Aufnahmeab- schnit 7 mindestens eine erste Aussparung 15 definiert, die sich quer zu der ersten Erstreckungsrichtung 11 erstreckt, wird gewährleistet, dass das erste Bauteil 3 und das zweite Bauteil 5 mechanisch besonders robust miteinander verbunden werden können, worauf später im Detail eingegangen wird. Insbesondere kann dadurch, dass sich die mindestens eine erste Aussparung 15 quer zu der ersten Erstreckungs- richtung 11 erstreckt, ein in Richtung der ersten Erstreckungsrichtung 11 gesehener Formschluss hergestellt werden, der auch als in Richtung der ersten Erstreckungs- richtung 11 gesehene Verankerung bezeichnet werden kann. Außerdem definiert der Verbindungsabschnitt 13 des zweiten Bauteils 5 mindestens eine zweite Aussparung 17, die sich quer zu einer zweiten Erstreckungsrichtung 19 erstreckt. Dadurch, dass der Verbindungsabschnitt 13 des zweiten Bauteils 5 mindestens eine zweite Ausspa- rung 17 definiert, die sich quer zu einer zweiten Erstreckungsrichtung 19 erstreckt, wird ebenfalls gewährleistet, dass das erste Bauteil 3 und das zweite Bauteil 5 me- chanisch besonders robust miteinander verbunden werden können, worauf, wie be- reits erwähnt, später im Detail eingegangen wird. Insbesondere kann dadurch, dass sich die mindestens eine zweite Aussparung 17 quer zu der zweiten Erstreckungs- richtung 19 erstreckt, ein in Richtung der zweiten Erstreckungsrichtung 19 gesehener Formschluss hergestellt werden, der auch als in Richtung der zweiten Erstreckungs- richtung 19 gesehene Verankerung bezeichnet werden kann.
Figuren 3a, 3b und 3c zeigen jeweils eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer entsprechenden Ausführungsform einer Verbindungseinheit 21 des erfindungs- gemäßen Fahrzeugbauteils 1 , Figur 4 zeigt schematische Darstellungen eines Ab- schnitts der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 während eines Verfahrens zum Herstellen des Fahrzeugbauteils 1 , Figur 5 zeigt schematische Darstellungen eines Abschnits einer driten Ausführungsform des er- findungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 während eines Verfahrens zum Herstellen des Fahrzeugbauteils 1 , und Figur 6 zeigt schematische Darstellungen eines Abschnitts einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 während eines Verfahrens zum Herstellen des Fahrzeugbauteils 1.
Später wird beschrieben, wie das Fahrzeugbauteil 1 hergestellt wird. In dem herge- stellten Fahrzeugbauteil 1 ist ein Klebstoffabschnitt 23 vorgesehen, der in dem her- gestellten Fahrzeugbauteil 1 einen ausgedehnten Zustand annimmt und auch als ausgedehnter Klebstoffabschnit 23 bezeichnet werden kann. Beim Herstellen des Fahrzeugbauteils 1 befindet sich der Klebstoffabschnitt 23 in einem nicht ausgedehn- ten Zustand und kann in diesem Zustand auch als ausdehnbarer Klebstoffabschnitt 23 bezeichnet werden.
Die Verbindungseinheit 21 , von der ein Abschnit in Figur 3a dargestellt ist, besteht aus einem ausdehnbaren Klebstoffabschnitt 23, der aus einem Klebstoff besteht und im hergestellten Fahrzeugbauteil 1 einen ausgedehnten Zustand annimmt und in dem hergestellten Fahrzeugbauteil 1 auch als ausgedehnter Klebstoffabschnitt 23 bezeichnet werden kann. Bevor das Fahrzeugbauteil 1 hergestellt ist, besteht die Verbindungseinheit 21 also aus dem ausdehnbaren Klebstoffabschnitt 23, der aus dem Klebstoff besteht, und nachdem das Fahrzeugbauteil 1 hergestellt ist, besteht die Verbindungseinheit 21 aus dem ausgedehnten Klebstoffabschnitt 23, der aus dem Klebstoff besteht. In diesem Ausführungsbeispiel ist also der Klebstoff aus- dehnbar, dehnt sich beim Herstellen aus und befindet sich in dem hergestellten Zu- stand in einem ausgedehnten Zustand. Der Klebstoff kann auch als expandierbarer Klebstoff bezeichnet werden.
Die Verbindungseinheit 21 , von der ein Abschnit in Figur 3b dargestellt ist, besteht aus einem ausdehnbaren Klebstoffabschnitt 23, der eine Klebstoffmatrix 25 und in der Klebstoffmatrix 25 eingebettete Verstärkungselemente 27 aufweist und im herge- stellten Fahrzeugbauteil 1 einen ausgedehnten Zustand annimmt und in dem herge- stellten Fahrzeugbauteil 1 auch als ausgedehnter Klebstoffabschnitt 23 bezeichnet werden kann. Bevor das Fahrzeugbauteil 1 hergestellt ist, besteht die Verbindungs- einheit 21 also aus dem ausdehnbaren Klebstoffabschnitt 23, der die Klebstoffmatrix 25 und die in der Klebstoffmatrix 25 eingebetteten Verstärkungselemente 27 auf- weist, und nachdem das Fahrzeugbauteil 1 hergestellt ist, besteht die Verbindungs- einheit 21 aus dem ausgedehnten Klebstoffabschnit 23, der die Klebstoffmatrix 25 und die in der Klebstoffmatrix 25 eingebetteten Verstärkungselemente 27 aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel ist also der Verbund aus Klebstoffmatrix 25 und Verstär- kungselemente 27 ausdehnbar, dehnt sich beim Herstellen aus und befindet sich in dem hergestellten Zustand in einem ausgedehnten Zustand. Insbesondere wird die ausdehnbare Eigenschaft dadurch erreicht, dass die Klebstoffmatrix 25 ausdehnbar ist, sich beim Herstellen ausdehnt und sich in dem hergestellten Zustand in einem ausgedehnten Zustand befindet. Die Klebstoffmatrix 25 kann auch als expandierbare Klebstoffmatrix 25 bezeichnet werden. Bevorzugt weisen die Verstärkungselemente 27 Kohlestofffasern und/oder Glasfasern auf, insbesondere kurze Kohlestofffasern und/oder Glasfasern.
Die Verbindungseinheit 21 , von der ein Abschnit in Figur 3c dargestellt ist, weist zu- sätzlich zu einem ausdehnbaren Klebstoffabschnitt 23, der aus einem Klebstoff be- steht, einen Verstärkungsabschnit 29 auf. Im hergestellten Fahrzeugbauteil 1 nimmt der ausdehnbare Klebstoffabschnitt 23 einen ausgedehnten Zustand an und kann in dem hergestellten Fahrzeugbauteil 1 auch als ausgedehnter Klebstoffabschnitt 23 bezeichnet werden kann. Bevor das Fahrzeugbauteil 1 hergestellt ist, weist die Ver- bindungseinheit 21 also zusätzlich zu dem ausdehnbaren Klebstoffabschnit 23, der aus einem Klebstoff besteht, den Verstärkungsabschnitt 29 auf, und nachdem das Fahrzeugbauteil 1 hergestellt ist, weist die Verbindungseinheit 21 zusätzlich zu dem ausgedehnten Klebstoffabschnitt 23, der aus einem Klebstoff besteht, den Verstär- kungsabschnitt 29 auf. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Verstärkungsab- schnitt 29 Fasern auf, wie beispielsweise Kohlestofffasern und/oder Glasfasern, ins- besondere kurze Kohlestofffasern und/oder Glasfasern, und der Klebstoff imprägniert die Fasern beim Ausdehnen, sodass im hergestellten Zustand die Fasern des Ver- stärkungsabschnitts 29 in dem ausgedehnten Klebstoff eingebetet sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist also der Verbund aus Klebstoff und Verstärkungsabschnitt 29 ausdehnbar, dehnt sich beim Herstellen aus und befindet sich in dem hergestellten Zustand in einem ausgedehnten Zustand. Insbesondere wird die ausdehnbare Ei- genschaft dadurch erreicht, dass der Klebstoff ausdehnbar ist, sich beim Herstellen ausdehnt und sich in dem hergestellten Zustand in einem ausgedehnten Zustand befindet. Der Klebstoff kann auch als expandierbarer Klebstoff bezeichnet werden.
Die in Figur 4 abschnitsweise dargestellte erste Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Fahrzeugbauteils 1 weist die Verbindungseinheit 21 auf, von der ein Ab- schnitt in Figur 3a dargestellt ist und die aus dem Klebstoffabschnitt 23 besteht, der wiederum aus dem Klebstoff besteht. Die in Figur 5 abschnittsweise dargestellte drit- te Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 weist die Verbin- dungseinheit 21 auf, von der ein Abschnitt in Figur 3b dargestellt ist und die aus dem Klebstoffabschnit 23 besteht, der die Klebstoffmatrix 25 und die in der Klebstoff- matrix 25 eingebeteten Verstärkungselemente 27 aufweist. Die in Figur 6 ab- schnittsweise dargestellte vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahr- zeugbauteils 1 weist die Verbindungseinheit 21 auf, von der ein Abschnitt in Figur 3c dargestellt ist und die zusätzlich zu dem Klebstoffabschnitt 23, der aus dem Klebstoff besteht, einen Verstärkungsabschnitt 29 aufweist.
Bei jeder der in den Figuren 4, 5 und 6 dargestellten Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 sind in einem Zustand beim Herstellen des Fahr- zeugbauteils 1 vor dem hergestellten Zustand der Verbindungsabschnit 13 und der ausdehnbare Klebstoffabschnit 23 in der Aufnahmeausnehmung 9 angeordnet (in den Figuren 4, 5 und 6 jeweils links dargestellt). Außerdem sind im hergestellten Zu- stand der Verbindungsabschnitt 13 und der ausgedehnte Klebstoffabschnit 23 in der Aufnahmeausnehmung 9 angeordnet (in den Figuren 4, 5 und 6 jeweils rechts dar- gestellt). Im hergestellten Zustand erstreckt sich ein erster Abschnitt 31 des ausge- dehnten Klebstoffabschnits 23 in die mindestens eine erste Aussparung 15 und es erstreckt sich ein zweiter Abschnit 33 des ausgedehnten Klebstoffabschnits 23 in die mindestens eine zweite Aussparung 17.
Das erste Bauteil 3 ist für das Fahrzeug baute! 1 1 angepasst und ist bei jeder der in den Figuren 4, 5 und 6 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 identisch aufgebaut. Das erste Bauteil 3 weist den Aufnahmeab- schnit 7 auf, der die Aufnahmeausnehmung 9, die sich entlang der ersten Erstre- ckungsrichtung 11 erstreckt, und die mindestens eine erste Aussparung 15 definiert, die sich quer zu der ersten Erstreckungsrichtung 11 erstreckt. Das erste Bauteil 3 ist ein Metallbauteil.
Das zweites Bauteil 5 ist ebenfalls für das Fahrzeugbauteil 1 angepasst und ist eben- falls bei jeder der in den Figuren 4, 5 und 6 dargestellten Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Fahrzeugbauteils 1 identisch aufgebaut. Das zweite Bauteil 5 weist einen Verbindungsabschnitt 13 auf, der die mindestens eine zweite Aussparung 17 definiert, die sich quer zu der zweiten Erstreckungsrichtung 19 erstreckt. Das zweite Bauteil 5 ist ein FKV-Bauteil.
Bei dem ersten Bauteil 3 sind sechs erste Aussparungen 15 vorgesehen. Der Auf- nahmeabschnitt 7 definiert also mehrere erste Aussparungen 15, die sich quer zu der ersten Erstreckungsrichtung 11 erstrecken. Dadurch, dass der Aufnahmeabschnitt 7 die sechs ersten Aussparungen 15 definiert, die sich quer zu der ersten Erstre- ckungsrichtung 11 erstrecken, wird gewährleistet, dass das erste Bauteil 3 und das zweite Bauteil 5 mechanisch besonders robust miteinander verbunden werden kön- nen. Jede erste Aussparung 15 erstreckt sich umlaufend um eine Gerade, entlang derer die erste Erstreckungsrichtung 11 verläuft, sodass eine besonders robuste me- chanische Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 5 be- reitgestellt werden kann. Jede erste Aussparung 15 geht radial nach innen in Rich- tung hin zu dieser Geraden gesehen in die Aufnahmeausnehmung 9 über, sodass sich der ausdehnbare Klebstoffabschnitt 23 besonders einfach zumindest ab- schnitsweise in die erste Aussparung 15 hinein ausdehnen kann. Jede erste Aus- sparung 15 geht entlang einer um die Gerade herum angeordneten und durchge- henden Umlaufbahn radial nach innen in Richtung hin zu dieser Geraden gesehen in die Aufnahmeausnehmung 9 über, sodass sich der ausdehnbare Klebstoffabschnit 23 besonders einfach umlaufend um die Gerade zumindest abschnitsweise in die erste Aussparung 15 hinein ausdehnen kann. Außerdem verjüngt sich jede erste Aussparung 15 radial nach innen in Richtung hin zu dieser Geraden gesehen, so- dass ein Formschluss in radialer Richtung hin zu der Geraden zwischen dem ausge- dehnten Klebstoffabschnit 23 und dem ersten Bauteil 3 bereitgestellt werden kann. Jede erste Aussparung 15 verjüngt sich entlang einer um die Gerade herum ange- ordneten und durchgehenden Umlaufbahn radial nach innen in Richtung hin zu die- ser Geraden gesehen, sodass ein Formschluss in radialer Richtung hin zu der Gera- den zwischen dem ausgedehnten Klebstoffabschnitt 23 und dem ersten Bauteil 3 umlaufend um die Gerade herum bereitgestellt werden kann. Jede erste Aussparung 15 weist eine senkrecht zu der um die Gerade herum angeordneten und durchge- henden Umlaufbahn verlaufende Querschnitsfläche auf, die die Form eines gleich- schenkligen Trapezes hat, dessen längere Grundseite auf einer der Aufnahmeaus- nehmung 9 abgewandten Seite des Trapezes angeordnet ist und dessen kürzere Grundseite auf einer der Aufnahmeausnehmung 9 zugewandten Seite des Trapezes angeordnet ist. Eine derartige Trapezform gewährleistet einen besonders robusten Formschluss zwischen dem ausgedehnten Klebstoffabschnit 23 und dem ersten Bauteil 3.
Bei dem zweiten Bauteil 5 sind vier zweite Aussparungen 17 vorgesehen. Der Ver- bindungsabschnit 13 des zweiten Bauteils 5 definiert also mehrere zweite Ausspa- rungen 17, die sich quer zu der zweiten Erstreckungsrichtung 19 erstrecken. Dadurch, dass der Verbindungsabschnitt 13 die vier zweiten Aussparungen 17 defi- niert, die sich quer zu der zweiten Erstreckungsrichtung 19 erstrecken, wird gewähr- leistet, dass das erste Bauteil 3 und das zweite Bauteil 5 mechanisch besonders ro- bust miteinander verbunden werden können. Jede zweite Aussparung 17 erstreckt sich umlaufend um eine Gerade, entlang derer die zweite Erstreckungsrichtung 19 verläuft, sodass eine besonders robuste mechanische Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 5 bereitgestellt werden kann. Jede zweite Aussparung 17 ist radial nach außen in Richtung weg von dieser Geraden gesehen geöffnet, sodass sich der ausdehnbare Klebstoffabschnit 23 besonders einfach zu- mindest abschnittsweise in eine entsprechende zweite Aussparung 17 hinein aus- dehnen kann. Jede zweite Aussparung 17 ist entlang einer um die Gerade herum angeordneten und durchgehenden Umlaufbahn radial nach außen in Richtung weg von dieser Geraden gesehen geöffnet, sodass sich der ausdehnbare Klebstoffab- schnitt 23 besonders einfach umlaufend um die Gerade zumindest abschnittsweise in eine entsprechende zweite Aussparung 17 hinein ausdehnen kann.
Außerdem verjüngt sich jede zweite Aussparung 17 radial nach innen in Richtung hin zu dieser Geraden gesehen, sodass sich der Klebstoffabschnitt 23 beim Ausdehnen besonders schnell in jeder zweiten Aussparung 17 ausbreiten kann. Jede zweite Aussparung 17 verjüngt sich entlang einer um die Gerade herum angeordneten und durchgehenden Umlaufbahn radial nach innen in Richtung hin zu dieser Geraden gesehen, sodass sich der Klebstoffabschnitt 23 beim Ausdehnen umlaufend um die Gerade herum besonders schnell in jeder zweiten Aussparung 17 ausbreiten kann. Jede zweite Aussparung 17 weist eine senkrecht zu der um die Gerade herum ange- ordneten und durchgehenden Umlaufbahn verlaufende Querschnittsfläche auf, die die Form eines gleichschenkligen Trapezes hat, dessen längere Grundseite auf einer der der Geraden abgewandten Seite des Trapezes angeordnet ist und dessen kürze- re Grundseite auf einer der Geraden zugewandten Seite des Trapezes angeordnet ist. Eine derartige Trapezform gewährleistet ein besonders einfaches Ausbreiten des Klebstoffabschnitts 23 in jeder zweiten Aussparung 17.
Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfin- dungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen des Fahrzeugbauteils 1 . Das Verfahren weist einen ersten Verfahrensschritt 101 , einen zweiten Verfahrensschritt 102, und einen dritten Verfahrensschritt 103 auf.
In dem ersten Verfahrensschritt 101 wird das erste Bauteil 3, das zweite Bauteil 5 und die Verbindungseinheit 21 bereitgestellt. Beim Bereitstellen der Verbindungsein- heit 21 weist die Verbindungseinheit 21 den Klebstoffabschnitt 23 im nicht- ausgedehnten Zustand auf, sodass der Klebstoffabschnitt 23 in diesem Zustand auch als ausdehnbarer Klebstoffabschnitt 23 bezeichnet werden kann. Der Aufnah- meabschnitt 7 des ersten Bauteils 3 definiert mehrere erste Aussparungen 15, die sich quer zu der ersten Erstreckungsrichtung 11 erstrecken. Der Verbindungsab- schnitt 13 des zweiten Bauteils 5 definiert mehrere zweite Aussparungen 17, die sich quer zu der zweiten Erstreckungsrichtung 19 erstrecken.
Zum Herstellen des in Figur 4 dargestellten Fahrzeugbauteils 1 wird eine Verbin- dungseinheit 21 bereitgestellt bei der der ausdehnbare Klebstoffabschnitt 23 aus ei- nem Klebstoff besteht. Zum Herstellen des in Figur 5 dargestellten Fahrzeugbauteils 1 wird eine Verbindungseinheit 21 bereitgestellt bei der der ausdehnbare Klebstoff- abschnit 23 eine Klebstoffmatrix 25 und in die Klebstoffmatrix 25 eingebetete Ver- stärkungselemente 27 aufweist. Zum Herstellen des in Figur 6 dargestellten Fahr- zeugbauteils 1 wird eine Verbindungseinheit 21 bereitgestellt, die zusätzlich zu ei- nem ausdehnbaren Klebstoffabschnitt 23, der aus einem Klebstoff besteht, einen Verstärkungsabschnitt 29 aufweist.
In dem zweiten Verfahrensschrit 102 werden das erste Bauteil 3, das zweite Bauteil 5 und die Verbindungseinheit 21 so angeordnet, dass der Verbindungsabschnitt 13 und der ausdehnbare Klebstoffabschnit 23 in der Aufnahmeausnehmung 9 so ange- ordnet sind, dass der ausdehnbare Klebstoffabschnit 23 zwischen der mindestens einen ersten Aussparung 15 und der mindestens einen zweiten Aussparung 17 an- geordnet ist. Zum Herstellen des in Figur 6 dargestellten Fahrzeugbauteils 1 werden das erste Bauteil 3, das zweite Bauteil 5 und die Verbindungseinheit 21 so angeord- net, dass der Verbindungsabschnitt 13, der ausdehnbare Klebstoffabschnitt 23 und der Verstärkungsabschnit 29 in der Aufnahmeausnehmung 9 so angeordnet sind, dass der ausdehnbare Klebstoffabschnitt 23 und der Verstärkungsabschnitt 29 zwi- schen der mindestens einen ersten Aussparung 15 und der mindestens einen zwei- ten Aussparung 17 angeordnet sind.
In dem dritten Verfahrensschrit 103 wird der ausdehnbare Klebstoffabschnitt 23 so ausgedehnt, dass sich ein erster Abschnit 31 des ausgedehnten Klebstoffabschnits 23 in die mindestens eine erste Aussparung 15 erstreckt und sich ein zweiter Ab- schnit 33 des ausgedehnten Klebstoffabschnits 23 in die mindestens eine zweite Aussparung 17 erstreckt.
Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung unterschiedlicher Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen des Fahrzeugbauteils 1 . Zunächst wird ein auf einem Rollenkem 35 aufgewickelter und einseitig mit einer Schutzfolie 37 versehener Klebstofffilm 39 bereitgestellt. Der mit der Schutzfolie 37 versehene Klebstofffilm 39 wird von dem Rollenkern 35 abschnittsweise abgerollt und auf einen Tisch 41 verbracht, auf dem der mit der Schutzfolie 37 versehene Klebstofffilm 39 mithilfe einer Zuschneideinrichtung 43 in mehrere Abschnitte 45 zugeschniten wird. Jeder Abschnitt des Klebstofffilms 39 bildet einen bereits beschriebenen Klebstoffab- schnit 23 und wird als Abschnit der Verbindungseinheit 21 zum Verbindung eines entsprechenden ersten Bauteils 3 und eines entsprechenden zweiten Bauteils 5 ver- wendet. Wenn ein entsprechender Abschnitt als Klebstoffabschnitt 23 verwendet werden soll, wird von dem entsprechenden Abschnitt die Schutzfolie 37 abgezogen, was in der Figur 8 mithilfe von Pfeilen symbolisiert dargestellt ist, und der Klebstoff- abschnit 23 wird umlaufend um das zweite Bauteil 5 auf das zweite Bauteil 5 lami- niert. Bevorzugt wird beim Laminieren jede zweite Aussparung 17 von dem Kleb- stoffabschnitt 23 abgedeckt, jedoch bevorzugt nicht oder zumindest höchstens teil- weise ausgefüllt. Nach dem Laminieren werden, wie bereits beschrieben, in dem zweiten Verfahrensschrit 102 das erste Bauteil 3, das zweite Bauteil 5 und die Ver- bindungseinheit 21 so angeordnet, dass der Verbindungsabschnitt 13 und der aus- dehnbare Klebstoffabschnitt 23 in der Aufnahmeausnehmung 9 so angeordnet sind, dass der ausdehnbare Klebstoffabschnitt 23 zwischen der mindestens einen ersten Aussparung 15 und der mindestens einen zweiten Aussparung 17 angeordnet ist.
Bei jedem der in den Figuren 4, 5 und 6 abschnittsweise dargestellten Fahrzeugbau- teilen 1 ist der ausdehnbare Klebstoffabschnitt 23 ein Abschnitt eines Klebstofffilms 39. Dadurch, dass der ausdehnbare Klebstoffabschnitt 23 ein Abschnitt eines Kleb- stofffilms 39 ist, wird eine sichere, homogene und vollflächige Klebstoffverteilung ge- währleistet. Außerdem wird bei jedem der in den Figuren 4, 5 und 6 abschnittsweise dargestellten Fahrzeugbauteilen 1 der ausdehnbare Klebstoffabschnit 23 zwischen der mindestens einen ersten Aussparung 15 und der mindestens einen zweiten Aus- sparung 17 angeordnet und ist anschließend im ausgedehnten Zustand sowohl in der mindestens einen ersten Aussparung 15 und in der mindestens einen zweiten Aussparung 17 sowie zwischen der mindestens einen ersten Aussparung 15 und der mindestens einen zweiten Aussparung 17 angeordnet. Der ausdehnbare Klebstoff- abschnitt 23 umschließt das zweite Bauteil 5 umlaufend in einer radialen Richtung. Außerdem ist bei jedem der in den Figuren 4, 5 und 6 abschnitsweise dargestellten Fahrzeugbauteilen 1 ein entsprechender Abschnitt der Verbindungseinheit 21 zwi- schen einer Stirnseite 47 des zweiten Bauteils 5 und einem Bodenabschnitt 49 des Aufnahmeabschnitts 7 vorgesehen, der ebenfalls einen entsprechenden weiteren ausdehnbaren Klebstoffabschnitt und bei dem in Figur 6 dargestellten Fahrzeugbau- teil 1 zusätzlich einen entsprechenden weiteren Verstärkungsabschnit aufweist. Die im Zusammenhang mit dem ausdehnbaren Klebstoffabschnit 23 und die im Zusam- menhang mit dem Verstärkungsabschnitt 29 beschriebenen Merkmale, technischen Effekte und/oder Vorteile gelten zumindest in analoger Weise auch für den weiteren ausdehnbaren Klebstoffabschnitt und den weiteren Verstärkungsabschnitt, sodass an dieser Stelle auf eine entsprechende Wiederholung verzichtet wird.
Zum Herstellen des in Figur 4 abschnittsweise dargestellten Fahrzeugbauteils 1 wird zunächst der erste Verfahrensschrit 101 durchgeführt, wobei in dem ersten Verfah- rensschrit 101 der ausdehnbare Klebstoffabschnit 23, der aus dem Klebstoff be- steht, auf das zweite Bauteil 5 laminiert wird. Anschließend wird der zweite Verfah- rensschritt 102 durchgeführt. Nach dem zweiten Verfahrensschritt 102 wird der dritte Verfahrensschritt 103 durchgeführt, in dem der Klebstoff aushärtet, dabei sich aus- dehnt und die Freiräume der ersten Aussparungen 15 und der zweiten Aussparun- gen 17 füllt. Der Klebstoff haftet nun an den beiden Bauteilen und hält die Bauteile stoffschlüssig und formschlüssig zusammen.
Zum Herstellen des in Figur 5 abschnittsweise dargestellten Fahrzeugbauteils 1 wird zunächst der erste Verfahrensschritt 101 durchgeführt, wobei in dem ersten Verfah- rensschritt 101 der ausdehnbare Klebstoffabschnitt 23, der aus der Klebstoffmatrix 25 und den in der Klebstoffmatrix 25 eingebetteten Verstärkungselementen 27 be- steht, auf das zweite Bauteil 5 laminiert wird. Anschließend wird der zweite Verfah- rensschrit 102 durchgeführt. Nach dem zweiten Verfahrensschritt 102 wird der dritte Verfahrensschritt 103 durchgeführt, in dem die Klebstoffmatrix 25 aushärtet, sich da- bei ausdehnt und die Freiräume der ersten Aussparungen 15 und der zweiten Aus- sparungen 17 füllt. Die Klebstoffmatrix 25 haftet nun an den beiden Bauteilen und hält die Bauteile stoffschlüssig und formschlüssig zusammen. Mithilfe der Verstär- kungselemente 27 kann die Festigkeit und Steifigkeit der Verbindung erhöht werden und dadurch, dass die Klebstoffmatrix 25 und die Verstärkungselemente 27 in der ersten Aussparung 15 und in der zweiten Aussparung 17 angeordnet sind, kann eine mechanisch besonders robuste Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 5 bereitgestellt werden.
Zum Herstellen des in Figur 6 abschnittsweise dargestellten Fahrzeugbauteils 1 wird zunächst der erste Verfahrensschritt 101 durchgeführt, wobei in dem ersten Verfah- rensschrit 101 der ausdehnbare Klebstoffabschnit 23, der aus dem Klebstoff be- steht, auf das zweite Bauteil 5 laminiert wird. Anschließend wird im ersten Verfah- rensschritt 101 der Verstärkungsabschnitt 29 auf den Klebstoffabschnitt 23 appliziert. Bevorzugt weist der Verstärkungsabschnitt 29 trockene Fasern auf, die radial von außen auf den Klebstoffabschnit 23 verbracht werden. Anschließend wird der zweite Verfahrensschritt 102 durchgeführt. Nach dem zweiten Verfahrensschritt 102 wird der drite Verfahrensschritt 103 durchgeführt, in dem der Klebstoff aushärtet, sich dabei ausdehnt, den Verstärkungsabschnitt 29 imprägniert und die Freiräume der ersten Aussparungen 15 und der zweiten Aussparungen 17 füllt. Der Klebstoff haftet nun an den beiden Bauteilen und hält die Bauteile stoffschlüssig und formschlüssig zusam- men. Mithilfe des Verstärkungsabschnitts 29 kann die Festigkeit und Steifigkeit der Verbindung erhöht werden und dadurch, dass der Klebstoff und Abschnitte des Ver- stärkungsabschnits 29 in der ersten Aussparung 15 und in der zweiten Aussparung 17 angeordnet sind, kann eine mechanisch besonders robuste Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 3 und dem zweiten Bauteil 5 bereitgestellt werden.
Auch wenn die Verfahrensschritte in einer bestimmten Reihenfolge beschrieben sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Reihenfolge beschränkt. Vielmehr kön- nen die einzelnen Verfahrensschritte in beliebiger sinnvoller Reihenfolg, insbesonde- re auch zumindest abschnitsweise zeitlich parallel zueinander, durchgeführt werden. Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei da- rauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausfüh- rungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkma- len anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Bezuqszeichen
1 Fahrzeugbauteil
3 erstes Bauteil
5 zweites Bauteil
7 Aufnahmeabschnitt
9 Aufnahmeausnehmung
11 erste Erstreckungsrichtung
13 Verbindungsabschnitt
15 erste Aussparung
17 zweite Aussparung
19 zweite Erstreckungsrichtung
21 Verbindungseinheit
23 Klebstoffabschnitt
25 Klebstoffmatrix
27 Verstärkungselemente
29 Verstärku ngsabsch n itt
31 erster Abschnitt des ausgedehnten Klebstoffabschnitts
33 zweiter Abschnitt des ausgedehnten Klebstoffabschnitts
35 Rollenkern
37 Schutzfolie
39 Klebstofffilm
41 Tisch
43 Zuschneideinrichtung
45 Abschnitte des mit der Schutzfolie versehenen Klebstofffilms
47 Stirnseite
49 Bodenabschnitt
101 erster Verfahrensschritt
102 zweiter Verfahrensschritt
103 dritter Verfahrensschritt

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils (1), das ein erstes Bauteil (3), ein zweites Bauteil (5) und eine Verbindungseinheit (21) aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schrite aufweist:
Bereitstellen des ersten Bauteils (3) mit einem Aufnahmeabschnit (7), der eine Aufnahmeausnehmung (9), die sich entlang einer ersten Erstreckungs- richtung (11) erstreckt, und mindestens eine erste Aussparung (15) definiert, die sich quer zu der ersten Erstreckungsrichtung (11) erstreckt, wobei das erste Bauteil (3) entweder ein FKV-Bauteil oder ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil ist,
Bereitstellen des zweiten Bauteils (5) mit einem Verbindungsabschnit (13), der mindestens eine zweite Aussparung (17) definiert, die sich quer zu einer zweiten Erstreckungsrichtung (19) erstreckt, wobei dann, wenn das erste Bauteil (3) ein FKV-Bauteil ist, das zweite Bauteil (5) ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil ist, und dann, wenn das erste Bauteil (3) ein Metallbau- teil oder ein Kunststoffbauteil ist, das zweite Bauteil (5) ein FKV-Bauteil ist, Bereitstellen der Verbindungseinheit (21) mit einem ausdehnbaren Klebstoff- abschnit (23),
Anordnen des ersten Bauteils (3), des zweiten Bauteils (5) und der Verbin- dungseinheit (21 ) so, dass der Verbindungsabschnitt (13) und der ausdehn- bare Klebstoffabschnitt (23) in der Aufnahmeausnehmung (9) so angeordnet sind, dass der ausdehnbare Klebstoffabschnit (23) zwischen der mindestens einen ersten Aussparung (15) und der mindestens einen zweiten Aussparung (17) angeordnet ist, und
Ausdehnen des ausdehnbaren Klebstoffabschnitts (23) so, dass sich ein ers- ter Abschnitt (31) des ausgedehnten Klebstoffabschnits (23) in die mindes- tens eine erste Aussparung (15) erstreckt und sich ein zweiter Abschnit (33) des ausgedehnten Klebstoffabschnits (23) in die mindestens eine zweite Aussparung (17) erstreckt.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der ausdehnbare Klebstoffabschnit (23) ein Abschnit eines Klebstofffilms (39) ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der ausdehnba- re Klebstoffabschnit (23) eine Klebstoffmatrix (25) und in der Klebstoffmatrix (25) eingebetete Verstärkungselemente (27) aufweist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der ausdehnbare Kleb- stoffabschnit (23) aus einem Klebstoff besteht.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbin- dungseinheit (21) einen Verstärkungsabschnit (29) aufweist, wobei das erste Bauteil (3), das zweite Bauteil (5) und die Verbindungseinheit (21) so ange- ordnet werden, dass der Verbindungsabschnitt (13), der ausdehnbare Kleb- stoffabschnit (23) und der Verstärkungsabschnitt (29) in der Aufnahmeaus- nehmung (9) so angeordnet sind, dass der ausdehnbare Klebstoffabschnit (23) und der Verstärkungsabschnit (29) zwischen der mindestens einen ers- ten Aussparung (15) und der mindestens einen zweiten Aussparung (17) an- geordnet sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aufnahme- abschnit (7) mehrere erste Aussparungen (15) definiert, die sich quer zu der ersten Erstreckungsrichtung (11 ) erstrecken.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbin- dungsabschnitt (13) mehrere zweite Aussparungen (17) definiert, die sich quer zu der zweiten Erstreckungsrichtung (19) erstrecken.
8. Fahrzeugbauteil (1) mit einem ersten Bauteil (3), einem zweiten Bauteil (5) und einer Verbindungseinheit (21), wobei das erste Bauteil (3) einen Aufnah- meabschnitt (7) aufweist, der eine Aufnahmeausnehmung (9), die sich entlang einer ersten Erstreckungsrichtung (11) erstreckt, und mindestens eine erste Aussparung (15) definiert, die sich quer zu der ersten Erstreckungsrichtung
(11) erstreckt, wobei das erste Bauteil (3) entweder ein FKV-Bauteil oder ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil ist, wobei das zweite Bauteil (5) einen Verbindungsabschnitt (13) aufweist, der mindestens eine zweite Aussparung (17) definiert, die sich quer zu einer zweiten Erstreckungsrichtung (19) er- streckt, wobei dann, wenn das erste Bauteil (3) ein FKV-Bauteil ist, das zweite Bauteil (5) ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil ist, und dann, wenn das erste Bauteil (3) ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil ist, das zweite Bauteil (5) ein FKV-Bauteil ist, wobei die Verbindungseinheit (21) einen aus- gedehnten Klebstoffabschnitt (23) aufweist, wobei der Verbindungsabschnitt (13) und der ausgedehnte Klebstoffabschnitt (23) in der Aufnahmeausneh- mung (9) angeordnet sind, und wobei sich ein erster Abschnitt (31) des aus- gedehnten Klebstoffabschnitts (23) in die mindestens eine erste Aussparung (15) erstreckt und sich ein zweiter Abschnitt (33) des ausgedehnten Klebstoff- abschnitts (23) in die mindestens eine zweite Aussparung (17) erstreckt.
9. Erstes Bauteil (3), das für ein Fahrzeugbauteil (1) nach Anspruch 8 angepasst ist, wobei das erste Bauteil (3) einen Aufnahmeabschnitt (7) aufweist, der eine Aufnahmeausnehmung (9), die sich entlang einer ersten Erstreckungsrichtung (11) erstreckt, und mindestens eine erste Aussparung (15) definiert, die sich quer zu der ersten Erstreckungsrichtung (11) erstreckt, wobei das erste Bau- teil (3) entweder ein FKV-Bauteil oder ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbau- teil ist.
10. Zweites Bauteil (5), das für ein Fahrzeugbauteil (1) nach Anspruch 8 ange- passt ist, wobei das zweite Bauteil (5) einen Verbindungsabschnitt (13) auf- weist, der mindestens eine zweite Aussparung (17) definiert, die sich quer zu einer zweiten Erstreckungsrichtung (19) erstreckt, wobei dann, wenn das erste Bauteil (3) nach Anspruch 9 ein FKV-Bauteil ist, das zweite Bauteil (5) ein Me- tallbauteil oder ein Kunststoffbauteil ist, und dann, wenn das erste Bauteil (3) nach Anspruch 9 ein Metallbauteil oder ein Kunststoffbauteil ist, das zweite Bauteil (5) ein FKV-Bauteil ist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2292709A2 (de) * 2009-09-08 2011-03-09 Honeywell International Inc. Klebeverbindungen und Verfahren zur Verbesserung der Haftfestigkeit der Verbindung
DE102017206687A1 (de) * 2017-04-20 2018-10-25 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils und ein solches Fahrzeugbauteil oder Fahrwerkbauteil

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009185177A (ja) * 2008-02-06 2009-08-20 Sekisui Chem Co Ltd 光硬化型接着剤、光硬化型接着シート、接合体の製造方法及び光硬化型接着剤の硬化方法
EP4197753A1 (de) * 2021-12-15 2023-06-21 BAE SYSTEMS plc Hybridgelenk

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2292709A2 (de) * 2009-09-08 2011-03-09 Honeywell International Inc. Klebeverbindungen und Verfahren zur Verbesserung der Haftfestigkeit der Verbindung
DE102017206687A1 (de) * 2017-04-20 2018-10-25 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Herstellen eines Fahrzeugbauteils und ein solches Fahrzeugbauteil oder Fahrwerkbauteil

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