用于连接至少两个构件的方法与流程

本发明涉及一种用于连接至少两个构件的方法和一种车身结构。

背景技术：

通过将不同的构件彼此接合和连接以用于制造机动车的车身结构。为此要考虑的是，对各构件可能出现的公差以及由于各构件彼此连接产生的公差要进行补偿。在连接构件期间同样还要考虑的是，在两个构件之间可能出现力，该力反作用于将构件彼此紧贴布置的连接力。

在文献de4240822c1中描述了在钢板构件和铝构件之间的焊接连接。此外从文献de4240823c1中也已知了钢板构件与铝构件的其它的焊接连接方式。

从文献de19512102a1中已知一种用于通过粘接连接可变形的板件的方法。

技术实现要素：

在这个背景下提出具有独立权利要求的特征的方法和车身布置结构。本方法和车身布置结构的设计方案由从属权利要求和说明书中得出。

根据本发明的方法规定：用于将设计为接合件的构件与至少一个设计为车身构件的构件连接。在此该至少一个车身构件至少部分地包围如下区域，接合件布置在该区域中。接合件具有主体部，在该主体部上布置至少一个成型元件，例如变形元件或翻转元件。所述至少一个车身构件具有至少一个壁，该壁至少局部地包围所述区域，其中该至少一个壁具有至少一个缺口或开口。将该接合件推入到所述区域中，其中所述至少一个成型元件接触该至少一个壁，并且相对于接合件的主体部向内运动，就是说弹动、被压动和/或弯曲。至少一个成型元件还在到达该至少一个缺口时运动到该至少一个缺口中并且向外运动，就是说弹动、被压动和/或弯曲，并被布置在该至少一个缺口中，例如被卡紧和/或夹紧，其中接合件定位在该区域中。

通常该区域被至少一个车身构件包围。这个构件布置结构包括至少一个设计为车身构件的构件，其中多个这种类型的车身构件形成该构件布置结构和/或可以被称为这种构件结构。该至少一个车身构件还包括至少一个壁。如果所述区域由多个壁包围，则这些壁可以是一个车身构件或多个车身构件的部分。也可以的是，多个壁设计为仅一个构件的部分。

在设计方案中在构件中的至少之一上布置粘接剂。一旦接合件布置在所述区域中，则这些构件在布置有粘接剂的至少一个接触部位上相互接触并在那里彼此粘接。因此也可以使相应两个构件在至少一个共同的接触部位上彼此粘接。

因此在接合件的主体部的至少一个部位上布置、例如施加粘接剂。粘接剂另选或附加地涂覆在至少一个车身构件的至少一个壁上。一旦接合件定位在所述区域中，则至少一个接触部位就接触接合件和/或至少一个车身构件的至少一个壁，其中主体部和所述至少一个壁在所述至少一个粘接部位上粘接在一起。

通常还使用单组分或多组分的粘接剂。该粘接剂可以被设计为至少一个胶带、被设计为例如压缩的和/或粉状的粘接剂预覆层和/或熔融粘接剂。

在设计方案中，所述至少一个车身构件布置在、通常固定在第一操作装置中，接合件被利用第二操作装置推入或压入所述被至少一个壁至少局部地包围的区域中。

在该方法中，利用第二操作装置使接合件沿第一方向、例如沿接合方向相对于所述区域运动。此外使所述至少一个成型元件沿第二方向运动，其中该第二方向相对于该第一方向转向成一角度，该角度大于0°且小于180°，例如为90°。

在一设计方案中，在车身布置结构中设置：与主体部连接的所述至少一个成型元件是至少部分和/或局部可弹性变形的，并在接合件向所述区域中运动时变形。

所述成型元件具有至少一个可弹性变形的和/或可塑性变形的区段。此外该成型件可以具有至少一个刚性的区段。

另选或附加地，当构件相对于彼此运动时，至少一个连接元件、例如薄膜铰链弹性变形，通过该连接元件使作为变形元件和/或翻转元件的至少一个成型元件与主体部连接。薄膜铰链在这种情况下是主体部和/或成型元件的被弱化/薄弱化的区段，其能够弹性变形或塑性变形，并例如将主体部与成型元件连接。

在利用第二操作装置将接合件推入到至少一个车身构件的所述区域中之前，所述至少一个成型元件根据限定的方式向外翻转、弯曲和/或弹动，该至少一个成型元件通过至少一个可选的连接元件连接在主体部上。在将接合件插入到所述区域中时通常规定，至少一个成型元件首先放置在由至少一个壁限定的边缘上，并在接合件向所述区域中移动和/或运动时与壁接触，并由于该至少一个成型元件和/或至少一个连接元件的弹性变形而向内运动，就是说被压动、弹动和/或弯曲。在此，接合件的、在推入到开口中之前比其内尺寸大的外尺寸整体上变小。一旦至少一个成型元件到达该至少一个缺口中，则该成型元件由于其弹簧弹性的设计和/或至少一个连接元件的弹簧弹性作用重又向外运动，就是说压动，被推动和/或弹动，其中该至少一个成型元件布置在至少一个壁的至少一个缺口中，其中接合件和至少一个车身构件通过至少一个成型元件和至少一个缺口彼此形锁合地连接，该至少一个成型元件与至少一个缺口相互接合。

此外在设计方案中提出，一旦接合件定位在所述区域中，所述至少一个车身构件和所述接合件，例如主体部和/或至少一个成型元件就通过至少一种连接方式——通常通过粘接，和/或通过至少一种接合方式——例如通过点焊、电阻点焊、螺纹连接和/或铆接，附加地彼此连接。

通过将设计为接合件的构件与至少一个设计为车身构件的构件连接产生根据本发明的用于机动车的车身布置结构，其中所述至少一个车身构件至少部分地包围如下区域，在该区域中布置接合件，其中该接合件具有主体部，在该主体部上布置至少一个成型元件。该至少一个车身构件具有至少一个壁，该壁至少部分地包围所述区域，其中该至少一个壁具有至少一个缺口或开口。接合件可以推入到所述区域中，其中所述至少一个成型元件接触所述至少一个壁并相对于接合件的主体部向内运动，例如被弹动，其中所述至少一个成型元件在到达所述至少一个缺口中时向该缺口中并且向外运动，例如弹动，以及被卡紧和/或夹紧在其中，以及被布置在该至少一个缺口中，其中所述接合件要定位在所述区域中。

在设计方案中，该车身布置结构通过所提出的方法产生。

当至少一个成型元件向内翻转和/或弹性变形时，则接合件的主体部的最大的外尺寸小于被所述至少一个壁至少部分地包围的区域的最小内尺寸。当在主体部上的至少一个成型元件展开时，则接合件的最大的外尺寸大于被至少一个壁至少部分地包围的区域的最小的内尺寸。

接合件的主体部和至少一个成型元件通过至少一个弹簧弹性的和/或可弹性变形的连接元件、例如薄膜铰链彼此连接。另选或补充地，该至少一个成型元件同样可以是弹簧弹性的和/或能够弹性变形。

此外，接合件的主体部和至少一个车身构件的至少部分地包围所述区域的至少一个壁在至少一个接触部位上通常粘接在一起并彼此连接。接合件和所述至少一个壁另选或补充地通过例如铆接或电阻点焊的接合方式彼此连接。

构件中的至少一个通常至少部分地由金属制成和/或至少部分地由塑料制成。因此构件中的至少一个完全由金属、完全由塑料或即由金属又由塑料制成。在此可以的是，所述至少一个成型元件设计为板材成型元件。所述至少一个连接元件通常由与接合件相同的材料制成。

在实施本方法时，将构件彼此连接或彼此接合以及额外粘接，其中作为接合副的构件相对于彼此不依赖于公差地、彼此独立地少回弹地例如相对彼此定位。对此早在成型工艺期间和/或在成型方法期间，例如在变形方法或成型方法期间，在制造设计为接合件的构件时，所述至少一个成型元件就已经成型，该成型元件在后来的接合过程期间变形并在接合件和所述至少一个车身构件之间产生形锁合。为此在至少一个车身构件的至少一个壁中引入设计为开口的缺口。

在一设计方案中，例如利用作为第二操作装置或处理装置的机械手向被至少一个车身构件的至少一个壁包围的区域中引入接合件。并将该接合件沿接合方向引入到所述区域中，其中与接合方向相反的力作用在第二操作装置上。一旦之前成型的成型元件在接合件的主体部上在该成型元件沿着所述至少一个壁滑动之后，滑入到所述至少一个车身构件的至少一个壁中的为此设定的缺口中，整个接合件由于成型元件运动到缺口中而被拉入到为此设定的位置中。通过至少一个成型元件的设计方案，在构件中的至少一个构件上、原则上至少在接合件上不造成通常的回弹作用。

因此在操作装置上作用沿接合方向的力，其中一旦至少一个成型元件位于至少一个缺口中，接合件就自行接合到车身构件的区域中，从而可以移除第二操作装置。

通过涂覆粘接剂在构件之间提供至少一个粘接连接，通过该粘接连接可以将由不同材料制成的构件彼此粘接并进而可以连接。通过设置至少一个粘接连接还实现了用于机动车的车身的复合轻质结构。原则上当在车身结构中粘接时，将作为构件或组件的各个接合件接合到该至少一个车身构件中并进而接合到存在的车身结构中。在此要考虑的是，接合件和所述至少一个车身构件都带有尺寸偏差或公差偏差。在所述的方法中尽管有这类尺寸偏差，但是并不需要借助于操作装置以过高的力将接合件压入该至少一个车身构件的所述区域中，这是因为所述至少一个成型元件相对于接合件的主体部运动并在向至少一个缺口中运动时、例如在弹出时，仍支持接合件相对于至少一个车身构件的运动。随后，接合件可以利用至少另一接合方式、例如通过电阻点焊固定在至少一个车身构件上。

由此还得到的结果是，可以防止在构件之间的粘接连接形成褶皱这是因为避免了回弹。通过本方法所能够产生的车身布置结构具有高车辆刚性和碰撞安全性。此外在车身布置结构方面还提供了高的密封性。对于构件中的至少一个构件难以被接触操作的情况，也可以使用本方法。

通过当这些构件彼此连接时在构件之间的少回弹的公差补偿(toleranzüberbrückung)，所产生的粘接连接的质量也随之提高。工艺安全性也提高。在构件相对于彼此运动时，至少一个成型元件卡紧在至少一个车身构件的至少一个壁的至少一个开口中。因此可以避免粘接剂的脱落，并减小了构件之间的粘接剂形成褶皱。

在车身制造中，原则上使用粘接作为其它的接合方式。此外粘接还可以与其它的接合方式、例如电阻点焊相结合。同时在电阻点焊方式中形成的焊点直到粘接剂完全凝固和/或硬化时都可以承载在构件之间出现的载荷。通过接合件的至少一个成型元件设置在至少一个车身构件的至少一个缺口中，抵消了在构件之间的可能出现的力，且不会损害粘接剂的硬化和/或凝固。本方法也可以用于由不同的材料制成的构件。总之，接合件仅必须卡入至少一个车身构件中。

本发明的其它优点和设计方案从说明和附图中得到。

不言而喻的是，上述提到的和下面还要说明的特征可以不仅以相应说明的组合形式，而且以另外的组合形式或单独地使用，只要不离开本发明的范围。

附图说明

下面根据在附图中示意性示出的实施形式并参照附图示意性并详细说明本发明。

图1示出两个构件的示意图，这两个构件在根据本发明的方法的实施形式中彼此连接，在此形成根据本发明的车身布置结构的一实施形式。

图2以曲线图示出可能的在本方法的实施形式中起作用的力的示意性变化曲线。

对附图的描述是互有关联和综合性的，相同的组件分配相同附图标记。

具体实施方式

图1在示意图中示出第一构件和第二构件，该第一构件在此设计为接合件2，该第二构件在示出的实施形式中设计为车身构件4。在此，接合件2包括主体部6，在该主体部的边缘上布置以第一角度折弯的第一成型元件8和以第二角度折弯的第二成型元件10，这两个成型元件通过成形工艺制造。每个成型元件8、10在此都具有弯曲部40、42，弯曲部各自具有90°的角。该车身构件4在此具有第一壁12和第二壁14，这两个壁在此包围区域16，接合件2要布置在该区域中。

原则上设置，区域16由至少一个车身构件4，就是说由一个或多个车身构件4包围和/或限定。在此例如可以的是，第一壁12设计为第一车身构件4的组成部分，而第二壁14设计为第二车身构件4的组成部分。

这两个壁12、14中的每个都具有缺口18、20。此外还规定，在接合件2的主体部6的两个部位上施加并进而布置粘接剂22。车身构件4在此布置、例如固定在第一操作装置30上和/或中。接合件2与第二操作装置32连接，并通过第二操作装置相对于车身构件4运动。

图1还示出x轴，该x轴说明接合件2、就是说弯曲部40、42和/或主体部6相对于区域16的位置。这种类型的x轴也规定为图2中的曲线图的横坐标。曲线图的纵坐标在此设计为f轴，并说明力f与成型元件8、10，在此是相应的成型元件8、10的弯曲部40、42，相对于车身构件4的位置x的关系，其中这个力f作用在第二操作装置32上。

为了制造包括接合件2和车身构件4的车身布置结构，沿在图1中通过箭头24表示的接合方向向着区域16的方向运输接合件2。在此设置，当接合件到达位置x1时，接合件2和车身构件4首次接触。在此处提出的实施形式中，在此情况下，接合件2的成型元件8、10的两个相应的弯曲部40、42与车身构件4的壁12、14的相应的边缘接触。在此两个成型元件8、10相对于主体部6向内弹入。在进一步的过程中，第二操作装置32受到逆接合方向作用的力的作用，该力在图2的曲线图中被限定为正的。一旦接合件2、在此为弯曲部40、42到达或都到达位置x2时，引起成型元件8、10如此程度地弹入，使得接合件2在没有进一步变形的情况下被推入到壁12、14之间的区域16中。同时第二操作装置32受到逆接合方向作用的恒定的力f0。一旦两个成型元件8、10、通常为两个弯曲部40、42到达位置x3，则成型元件8、10被弹入到壁12、14中的缺口18、20中。

如图2的曲线图所示，作用在第二操作装置32上的力骤降，成型元件8、10弹入和/或滑入缺口18、20中，由此第二操作装置32受到沿接合方向作用的力的作用。通过成型元件8、10卡紧在壁12、14的缺口18、20中，接合件2和车身构件4彼此形锁合地连接，其中成型元件8、10将接合件2压入车身构件4中。因此可以移除第二操作装置32，这是因为在接合件2和车身构件4之间不会出现弹回现象。

此外主体部6的布置有粘结剂22的两个部位位于壁12、14的两个接触部位26上，其中这两个壁12、14在接触部位26的区域中形成区域16的底部。因为接合件2和车身构件4这时力锁合地彼此连接，所以粘接剂22可以在主体部6和壁12、14之间在接触部位26上硬化，这是因为接合件2和车身构件4这时彼此固定。此外，由接合件2和车身构件4提供的车身布置结构还可以在粘接剂22尚在硬化期间就被施加进一步的加工步骤。