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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schweißanordnung und ein eine solche Schweißanordnung umfassendes Fahrzeug. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Schweißanordnung, die aneinander befestigte Kunststoffartikel involviert.
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HINTERGRUND
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Wenn Kunststoffteile miteinander verschweißt werden, wird normalerweise ein Hohlzylinder an einem Teil in ein Loch des anderen Teils eingefügt. Der Hohlzylinder wird dann über dem Loch geschmolzen und ein Nietkopf wird ausgebildet. Der Nietkopf stellt sicher, dass die zwei Teile fest aneinander befestigt sind. Der Hohlzylinder kann auf der Rückseite einer sichtbaren Oberfläche, wie einer Styling- bzw. Design-Fläche oder dergleichen, positioniert werden und so ausgelegt werden, dass er beispielsweise von der Innenseite oder Außenseite eines Fahrzeugs sichtbar ist. Dies kann Probleme mit sichtbaren Defekten, wie etwa Einfallstellen, verursachen. Je länger der Hohlzylinder sein muss, um eine feste Verbindung zu erreichen, umso dicker muss die Hohlzylinderbasis sein und umso größer ist das Risiko von Einfallstellen. Die Grö-ße des Hohlzylinders beeinflusst daher das Risiko für Einfallstellen, und es gibt verschiedene Lösungen zur Vermeidung solcher Einfallstellen. Das Dokument
US 2013/112336 A1 offenbart ein Verfahren zum Aneinanderfügen von mindestens zwei Kunststoffteilen. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen eines ersten Teils mit einem ersten vorstehenden Kontur; Bereitstellen eines zweiten Teils mit einer ersten Öffnung; Einfügen der ersten vorstehenden Kontur durch die erste Öffnung; und Erzeugen einer Verbindung des ersten Teils mit dem zweiten Teil durch Schmelzen der ersten vorstehenden Kontur. Das zweite Teil umfasst eine zweite vorstehende Kontur, sie sich nahe der ersten Öffnung befindet, sodass die zweite vorstehende Kontur schmilzt, wenn die erste vorstehende Kontur geschmolzen wird. Auf diese Weise kann die Höhe der ersten vorstehenden Kontur reduziert werden, wodurch das Risiko einer Schrumpftasche in dem ersten Teil reduziert wird. Das Dokument
JP 2010-208173 A offenbart eine Wärme-Crimpstruktur für ein thermoplastisches Harz. Die Struktur umfasst ein erstes Teil mit einem Vorsprung, der dazu ausgelegt ist, zu schmelzen, um einen Nietkopf zu bilden, und ein zweites Teil, das einen ringförmigen Vorsprung umfasst. Der ringförmige Vorsprung ist dazu ausgelegt, das Ausbreiten des Nietkopfs zu begrenzen, wodurch weniger Material in dem Vorsprung des ersten Teils notwendig ist. Auf diese Weise wird das Risiko von sichtbaren Defekten reduziert. Die Druckschrift
JP H07-299868 A offenbart ein aus einem Hautmaterial und einem Formteil hergestelltes Bauteil für ein Fahrzeug. Zum Herstellen des Bauteils wird das Hautmaterial über das Formteil gespannt, um die Außenkanten des Formteils herum umgebogen, und Aussparungen in dem Hautmaterial werden auf der Rückseite des Formteils auf Stiften des Formteils aufgefädelt. Anschließend werden die Stifte verformt, um das Hautmaterial dauerhaft an dem Formteil zu befestigen.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Trotz der auf diesem Gebiet bekannten Lösungen besteht noch ein Bedarf, eine Schweißanordnung zu entwickeln, die die Nachteile des Standes der Technik überwindet oder zumindest einige davon mindert.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vorteilhafte Schweißanordnung zu erreichen, die das Risiko von Einfallstellen in einer sichtbaren Oberfläche, wenn zwei Teile zusammengeschweißt werden, reduziert.
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Diese Aufgabe wird durch eine Schweißanordnung und ein eine solche Schweißanordnung umfassendes Fahrzeug gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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Daher wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Schweißanordnung vorgesehen, die ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil umfasst, die dazu ausgelegt sind, zusammengeschweißt zu werden. Jedes Bauteil umfasst einen Hauptabschnitt mit einer ersten Fläche und einer gegenüberliegenden zweiten Fläche, wobei die Bauteile dazu ausgelegt sind, so angeordnet zu werden, dass die zweite Fläche des ersten Bauteils an der ersten Fläche des zweiten Bauteils anliegt, und wobei das erste Bauteil einen Vorsprung umfasst, der von dem Hauptabschnitt ausgeht. Der Vorsprung des ersten Bauteils umfasst mindestens eine Öffnung und das zweite Bauteil umfasst mindestens einen Schweißabschnitt, der von der zweiten Fläche vorsteht, wobei der Vorsprung des ersten Bauteils dazu ausgelegt ist, über den mindestens einen Schweißabschnitt derart gebogen zu werden, dass sich der mindestens eine Schweißabschnitt durch die Öffnung in dem Vorsprung des ersten Bauteils erstreckt, und wobei der mindestens eine Schweißabschnitt des zweiten Bauteils dazu ausgelegt ist, geschmolzen zu werden.
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Die erste Fläche des ersten Bauteils ist geeigneterweise eine sichtbare Fläche. Eine sichtbare Fläche ist hierin als eine Fläche definiert, die beispielweise so ausgelegt ist, dass sie von innerhalb oder außerhalb eines Fahrzeugs gesehen werden kann. Eine sichtbare Fläche kann eine Styling-Fläche von beispielsweise einem äußeren Teil eines Fahrzeugs, eine Fläche an einem inneren Armaturenbrett eines Fahrzeugs oder dergleichen sein.
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Beim Verschweißen von zwei Bauteilen, wovon ein Bauteil eine sichtbare Fläche hat, umfasst das Bauteil mit der sichtbaren Fläche normalerweise einen Vorsprung auf der Rückseite der sichtbaren Fläche. Der Vorsprung ist dazu ausgelegt, geschmolzen zu werden, um einen Nietkopf zu bilden und somit eine Nietverbindung zu bilden, die die zwei Bauteile fest zusammenhält. Abhängig von der Größe des Vorsprungs können Entformungswinkel während des Herstellungsprozesses eine relativ dicke Basis des Vorsprungs erfordern. Die Basis ist der Teil des Vorsprungs, der dem Abschnitt, von dem er ausgeht, am nächsten liegt. Bei einer dicken Basis ist das Risiko von Einfallstellen auf der sichtbaren Fläche beträchtlich. Bei Aufweisen eines Schweißabschnitts, der dazu ausgelegt ist, auf dem zweiten Bauteil geschmolzen zu werden, das keine sichtbare Fläche aufweist, ist das Risiko für Einfallstellen kein Problem mehr. Da der den Nietkopf bildende Schweißabschnitt nicht Teil des ersten Bauteils ist, kann der Schweißabschnitt in beliebiger Weise ausgestaltet werden, um eine feste Nietverbindung sicherzustellen, wenn er geschmolzen ist. Daher muss das Risiko von Einfallstellen nicht berücksichtigt werden, da die erste Fläche des zweiten Bauteils keine sichtbare Fläche ist. Durch Ausgestalten des ersten Bauteils mit einem Vorsprung, der dazu ausgelegt ist, über den Schweißabschnitt des zweiten Bauteils gebogen zu werden, wird sichergestellt, dass wenn der Schweißabschnitt geschmolzen ist, ein Nietkopf über dem umgebogenen Vorsprung ausgebildet ist. Auf diese Weise werden das erste Bauteil und das zweite Bauteil fest aneinander befestigt. Da der Vorsprung des ersten Bauteils die Festigkeit der Nietverbindung nicht beeinträchtigt, kann der Vorsprung in beliebiger Weise ausgestaltet werden. Der Vorsprung ist daher geeigneterweise so ausgestaltet, dass Einfallstellen auf der sichtbaren Fläche vermieden werden. Das heißt, der Vorsprung auf dem ersten Bauteil ist geeigneterweise mit einer relativ dünnen Basis ausgestaltet. Der Vorsprung hat geeigneterweise eine dünnere Basis als der Schweißabschnitt des zweiten Bauteils.
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Der Hauptabschnitt des ersten Bauteils kann ein im Wesentlichen flacher Abschnitt sein, und die erste Fläche und die zweite Fläche des ersten Bauteils können im Wesentlichen flache Flächen sein. Die erste Fläche und die zweite Fläche des ersten Bauteils können sich im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken. Der Vorsprung kann von der zweiten Fläche des ersten Bauteils im Wesentlich senkrecht zu der Ebene des Hauptabschnitts des ersten Bauteils ausgehen (abstehen). Der Vorsprung kann eine Rippe oder ein Steg sein. Der Vorsprung verjüngt sich geeigneterweise in der Richtung weg von der zweiten Fläche des ersten Bauteils. Der Vorsprung umfasst daher geeigneterweise eine Basis und eine Spitze, wobei die Basis dicker als die Spitze ist. Die Höhe des Vorsprungs kann als ein Abstand von der Basis zu der Spitze des Vorsprungs definiert werden. Die Höhe kann daher definieren, wie weit sich der Vorsprung von der zweiten Fläche des ersten Bauteils erstreckt. Die Breite des Vorsprungs wird als die Erstreckung entlang der zweiten Fläche des ersten Bauteils definiert. Die Breite des Vorsprungs ist daher die Erstreckung entlang einer Richtung parallel zu der zweiten Fläche des ersten Bauteils.
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Der Hauptabschnitt des zweiten Bauteils kann ein im Wesentlichen flacher Abschnitt sein, und die erste Fläche und die zweite Fläche des zweiten Bauteils können im Wesentlichen flache Flächen sein. Die erste Fläche und die zweite Fläche des zweiten Bauteils können sich im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken. Der Schweißabschnitt kann von der zweiten Fläche des zweiten Bauteils im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene des Hauptabschnitts des zweiten Bauteils vorstehen. Der Schweißabschnitt kann ein Hohlzylinder, ein Vollzylinder, eine Rippe oder ein Steg beliebiger Form oder dergleichen sein. Der Schweißabschnitt verjüngt sich geeigneterweise in der Richtung weg von der zweiten Fläche des zweiten Bauteils. In dem Fall, in dem der Schweißabschnitt ein Hohlzylinder ist, verjüngen sich die Hohlzylinderwände geeigneterweise derart, dass die Basis der Wand dicker als die Spitze der Wand ist. Die Höhe des Schweißabschnitts wird als der Abstand von der Basis zur Spitze des Schweißabschnitts definiert. Die Höhe kann somit definieren, wie weit der Schweißabschnitt von der zweiten Fläche des zweiten Bauteils absteht. Die Breite des Schweißabschnitts wird als die Erstreckung entlang der zweiten Fläche des zweiten Bauteils definiert.
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Der Hauptabschnitt des ersten Bauteils und der Hauptabschnitt des zweiten Bauteils können entsprechende Formen derart aufweisen, dass die zweite Fläche des ersten Bauteils der ersten Fläche des zweiten Bauteils folgt.
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Die mindestens eine Öffnung in dem Vorsprung des ersten Bauteils kann ein Durchgangsloch sein. Die mindestens eine Öffnung in dem Vorsprung des ersten Bauteils kann alternativ eine Aussparung in dem Vorsprung, wie ein Schlitz oder eine Kerbe, sein. Die Form der mindestens einen Öffnung entspricht geeigneterweise der Form des Schweißabschnitts des zweiten Bauteils. Zudem entsprechen die Abmessungen der mindestens einen Öffnung geeigneterweise den Abmessungen des Schweißabschnitts. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der Schweißabschnitt in die mindestens eine Öffnung passen wird. Die mindestens eine Öffnung in dem Vorsprung ist somit geeigneterweise derart ausgestaltet, dass die Basis des Schweißabschnitts in die mindestens eine Öffnung passt. Die mindestens eine Öffnung ist geeigneterweise an dem Vorsprung derart angeordnet, dass wenn der Vorsprung über den Schweißabschnitt gebogen wird, die mindestens eine Öffnung mit dem Schweißabschnitt fluchtet.
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Der Vorsprung des ersten Bauteils kann so ausgelegt sein, dass er in Richtung auf die zweite Fläche des zweiten Bauteils gebogen werden kann. Der Vorsprung kann dazu ausgelegt sein, so gebogen zu werden, dass der umgebogene Abschnitt des Vorsprungs an der zweiten Fläche des zweiten Bauteils anliegt.
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Erfindungsgemäß umfasst der Hauptabschnitt des zweiten Bauteils ein Durchgangsloch, durch welches sich der Vorsprung des ersten Bauteils erstrecken kann. Das heißt, das erste Bauteil ist geeigneterweise dazu ausgelegt, so positioniert zu werden, dass es mit der zweiten Fläche des ersten Bauteils an der ersten Fläche des zweiten Bauteils anliegt und sich der Vorsprung durch das Loch des zweiten Bauteils erstreckt. Auf diese Weise kann der Vorsprung über den Schweißabschnitt des zweiten Bauteils derart gebogen werden, dass die mindestens eine Öffnung in dem Vorsprung den Schweißabschnitt umlaufend umgibt. Das Durchgangsloch in dem zweiten Bauteil weist geeigneterweise eine Form auf, die der Form des Vorsprungs entspricht. Daher kann in einem Fall, in dem der Vorsprung eine Rippe ist, das Durchgangsloch in dem zweiten Bauteil ein länglicher Schlitz sein. Das Durchgangsloch in dem zweiten Bauteil ist geeigneterweise so angeordnet, dass der Abstand zwischen dem Durchgangsloch und dem Schweißabschnitt im Wesentlichen dem Abstand zwischen dem Biegepunkt des Vorsprungs und der mindestens einen Öffnung in dem Vorsprung ist.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das erste Bauteil ausgelegt, um derart angeordnet zu werden, dass der Vorsprung um eine Endkante des Hauptabschnitts des zweiten Bauteils gebogen wird. Auf diese Weise ist entgegen der beanspruchten Lösung kein Durchgangsloch in dem zweiten Bauteil notwendig. Ferner kann durch Biegen des Vorsprungs um eine Endkante des zweiten Bauteils eine sanfte Kante erreicht werden. In diesem Fall kann der Vorsprung des ersten Bauteils an einem Ende des Hauptabschnitts des ersten Bauteils angeordnet werden.
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Das erste Bauteil kann Metall, einen Verbundwerkstoff, Kunststoff oder jedes andere Material umfassen. Das zweite Bauteil umfasst geeigneterweise Kunststoff. In dem Fall, in dem das erste Bauteil aus Kunststoff besteht, ist der Vorsprung geeigneterweise ein integraler Bestandteil des Hauptabschnitts des ersten Bauteils. In dem Fall, in dem das erste Bauteil aus Metall besteht, kann der Vorsprung mit dem Hauptabschnitt des ersten Bauteils vernietet sein. Der Vorsprung und der Hauptabschnitt des ersten Bauteils bestehen geeigneterweise aus demselben Material. Der Schweißabschnitt des zweiten Bauteils ist geeigneterweise ein integraler Bestandteil des Hauptabschnitts des zweiten Bauteils. Durch Ausgestalten des zweiten Bauteils mit dem zum Schmelzen ausgelegten Schweißabschnitt, kann das erste Bauteil mit der sichtbaren Fläche ein beliebiges Material umfassen und kann trotzdem noch mit dem zweiten Bauteil zusammengeschweißt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Vorsprung des ersten Bauteils einen Gelenkabschnitt. Auf diese Weise kann der Vorsprung einfach in Richtung auf die zweite Fläche des zweiten Bauteils gebogen werden, ohne dass Risse in dem Vorsprung auftreten. Der Gelenkabschnitt kann eine Aussparung oder eine Nut in dem Vorsprung sein. Der Gelenkabschnitt kann auf der Seite des Vorsprungs, die dem Schweißabschnitt der zweiten Fläche gegenüberliegt, ausgebildet sein, oder er kann auf der Seite ausgebildet sein, die dem Schweißabschnitt des zweiten Bauteils abgewandt ist. Alternativ umfasst der Vorsprung einen Gelenkabschnitt, der Aussparungen auf beiden Seiten des Vorsprungs umfasst. Der Vorsprung kann einen Gelenkabschnitt umfassen, wenn das erste Bauteil ein Material umfasst, das beim Umbiegen des Vorsprungs brechen kann. Der Vorsprung umfasst geeigneterweise einen Gelenkabschnitt, wenn das erste Bauteil Kunststoff umfasst. Wenn das erste Bauteil Metall umfasst und der Vorsprung dadurch ebenfalls Metall umfasst, kann der Vorsprung ohne einen Gelenkabschnitt umgebogen werden. Daher kann ein Gelenkabschnitt unnötig sein, wenn der Vorsprung aus Metall hergestellt ist.
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Da der Gelenkabschnitt eine Aussparung oder Kerbe in dem Vorsprung ist, erleichtert dies die Trennung des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils, wenn sie zusammengeschweißt wurden. Das heißt, obwohl der Schweißabschnitt geschmolzen wurde und das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil verschweißt ist, kann der Vorsprung durch Brechen des Gelenkabschnitts auseinandergenommen werden, und der Hauptabschnitt des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils können dadurch voneinander getrennt werden. Nur der umgebogene Abschnitt des Vorsprungs des ersten Bauteils wird an dem zweiten Bauteil verbleiben. Der Gelenkabschnitt erleichtert daher die Wiederverwendbarkeit der Bauteile. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn das erste Bauteil und das zweite Bauteil aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Vorsprung des ersten Bauteils eine Vielzahl von Öffnungen und das zweite Bauteil umfasst eine Vielzahl von Schweißabschnitten. Der Vorsprung kann eine Vielzahl von Öffnungen umfassen, die in einer Reihe in Richtung der Breite des Vorsprungs angeordnet sind. Der Vorsprung kann alternativ oder zusätzlich eine Vielzahl von Öffnungen umfassen, die in einer Reihe in Richtung der Höhe des Vorsprungs angeordnet sind. Das zweite Bauteil kann eine Vielzahl von Schweißabschnitten umfassen, die in einer Reihe entlang einer Richtung angeordnet sind, die der Richtung der Öffnungen in dem Vorsprung des ersten Bauteils entspricht. Das zweite Bauteil kann daher eine Vielzahl von Schweißabschnitten umfassen, die in einer Reihe entlang einer Richtung parallel zu der Breite des Vorsprungs angeordnet sind. Die zweite Baugruppe kann alternativ oder zusätzlich eine Vielzahl von Schweißabschnitten umfassen, die in einer Reihe entlang einer Richtung senkrecht zu der Höhe und der Breite des Vorsprungs angeordnet sind. Die Position der Schweißabschnitte an dem zweiten Bauteil ist geeigneterweise derart, dass die Öffnungen in dem Vorsprung mit den Schweißabschnitten fluchten, wenn der Vorsprung in einer umgebogenen Position ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Vorsprung des ersten Bauteils eine Basis mit einer Dicke auf, die weniger als 50 Prozent der Dicke des Hauptabschnitts des ersten Bauteils beträgt. Die Basis des Vorsprungs ist daher geeigneterweise mindestens 50 Prozent dünner als die Dicke des Hauptabschnitts des ersten Bauteils. Die Dicke des Hauptabschnitts des ersten Bauteils kann als der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Fläche definiert werden. Wenn die Dicke der Basis des Vorsprungs weniger als 50 Prozent der Dicke des Hauptabschnitts beträgt, wird das Risiko von Einfallstellen vermieden. Die Dicke der Basis des Vorsprungs beträgt geeigneterweise weniger als 40 Prozent der Dicke des Hauptabschnitts des ersten Bauteils.
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Figurenliste
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Für ein umfassenderes Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer weiteren Aufgaben und Vorteile sollte die nachfolgend dargelegte ausführliche Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden, in welchen gleiche Bezugszeichen ähnliche Bauteile in den verschiedenen Zeichnungen kennzeichnen, und in welchen:
- 1 schematisch ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
- 2a-c schematisch eine Schweißanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellen;
- 3 schematisch eine Schweißanordnung gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt;
- 4a-b schematisch eine Schweißanordnung gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellen; und
- 5 schematisch eine Schweißanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines eine Antriebseinheit 2 umfassendes Fahrzeugs 1. Das Fahrzeug 1 kann ferner mindestens eine Schweißanordnung 10 umfassen, die ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil, die zusammengeschweißt sind, umfasst. Das erste Bauteil umfasst geeigneterweise eine erste Fläche, die eine sichtbare Fläche an dem Fahrzeug 1 ist. Die erste Fläche des ersten Bauteils kann eine Fläche des Äußeren des Fahrzeugs 1 darstellen oder kann eine Fläche des Innenraums des Fahrzeugs 1 darstellen. Das Fahrzeug 1 kann ein Schwerfahrzeug, z.B. ein Lastkraftwagen oder ein Bus sein. Das Fahrzeug 1 kann alternativ ein Personenkraftfahrzeug sein. Das Fahrzeug kann manuell betrieben, ferngesteuert betrieben oder autonom betrieben werden.
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Die 2a-2c stellen schematisch eine Schweißanordnung 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar. Die Schweißanordnung 10 umfasst ein erstes Bauteil 20 und ein zweites Bauteil 30, die dazu ausgelegt sind, miteinander verschweißt zu werden, wobei jedes Bauteil einen Hauptabschnitt 20', 30' mit einer ersten Fläche 21, 31 und einer zweiten gegenüberliegenden Fläche 22, 32 umfasst. Die erste Fläche 21, 31 und die zweite Fläche 22, 32 können sich im Wesentlichen parallel zueinander erstrecken. Die Bauteile 20, 30 sind dazu ausgelegt, so angeordnet zu werden, dass sie mit der zweiten Fläche 22 des ersten Bauteils 20 an der ersten Fläche 31 des zweiten Bauteils 30 anliegen. Das erste Bauteil 20 umfasst einen Vorsprung 24, der von dem Hauptabschnitt 20' ausgeht. Der Vorsprung 24 umfasst mindestens eine Öffnung 26 und das zweite Bauteil 30 umfasst mindestens einen Schweißabschnitt 34, der von der zweiten Fläche 32 des Hauptabschnitts 30' vorsteht, wobei der Vorsprung 24 des ersten Bauteils dazu ausgelegt ist, über den mindestens einen Schweißabschnitt 34 des zweiten Bauteils 30 derart gebogen zu werden, dass sich der mindestens eine Schweißabschnitt 34 durch die Öffnung 26 in dem Vorsprung 24 des ersten Bauteils 20 erstreckt, und wobei der mindestens eine Schweißabschnitt 34 des zweiten Bauteils 30 dazu ausgelegt ist, zu schmelzen. Mit einer solchen Schweißanordnung 10 kann eine starre Befestigung zwischen dem ersten Bauteil 20 und dem zweiten Bauteil 30 ohne das Risiko von Einfallstellen auf der ersten Fläche 21 des ersten Bauteils 20 erreicht werden.
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Die erste Fläche 21 des ersten Bauteils 20 kann eine sichtbare Fläche sein, die so ausgelegt ist, dass sie zum Beispiel von der Innenseite oder der Außenseite eines Fahrzeugs 1 gesehen werden kann, wie in 1 offenbart.
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Der Vorsprung 24 des ersten Bauteils 20 kann von der zweiten Fläche 22 des ersten Bauteils 20 im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene des Hauptabschnitts 20' des ersten Bauteils 20 ausgehen. Der Vorsprung 24 kann eine Rippe oder ein Steg sein. Der Vorsprung 24 kann sich in der Richtung weg von der zweiten Fläche 22 des ersten Bauteils 20 verjüngen. Der Vorsprung 24 umfasst daher geeigneterweise eine Basis B und eine Spitze T, wobei die Basis B dicker als die Spitze T ist. Dies ist in 2a dargestellt. Der Vorsprung 24 kann eine Basis B mit einer Dicke aufweisen, die weniger als 50 Prozent der Dicke des Hauptabschnitts 20' des ersten Bauteils 20 beträgt. Wenn die Dicke der Basis B des Vorsprungs 24 weniger als 50 Prozent der Dicke des Hauptabschnitts 20' des ersten Bauteils 20 beträgt wird das Risiko für Einfallstellen in der ersten Fläche 21 des ersten Bauteils 20 vermieden.
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Der Schweißabschnitt 34 kann von der zweiten Fläche 32 des zweiten Bauteils 30 im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene des Hauptabschnitts 30' des zweiten Bauteils 30 vorstehen. Der Schweißabschnitt 34 ist in dieser Ausführungsform ein Hohlzylinder, kann aber auf andere Weise ausgestaltet werden. Die Hohlzylinderwände sind geeigneterweise so verjüngt, dass die Basis der Wand dicker als die Spitze der Wand ist.
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Die mindestens eine Öffnung 26 des Vorsprungs 24 des ersten Bauteils 20 kann ein Durchgangsloch sein. Die mindestens eine Öffnung 26 in dem Vorsprung 24 des ersten Bauteils 20 kann alternativ eine Aussparung, wie ein Schlitz oder eine Kerbe, in dem Vorsprung 24 sein. Die Form der mindestens einen Öffnung 26 entspricht geeigneterweise der Form des Schweißabschnitts 34 des zweiten Bauteils 30. Die mindestens eine Öffnung 26 des Vorsprungs 24 kann benachbart zu der Spitze T des Vorsprungs 24 angeordnet sein.
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Der Vorsprung 24 des ersten Bauteils 20 kann dazu ausgelegt sein, in Richtung auf die zweite Fläche 32 des zweiten Bauteils 30 gebogen zu werden, wie durch einen Pfeil in 2a dargestellt.
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In dieser Ausführungsform umfasst der Hauptabschnitt 30' des zweiten Bauteils 30 ein Durchgangsloch 36, durch welches sich der Vorsprung 24 des ersten Bauteils 20 erstrecken kann. Wie in 2a gezeigt ist das erste Bauteil 20 mit der zweiten Fläche 22 des ersten Bauteils 20 so positioniert, dass es an der ersten Fläche 31 des zweiten Bauteils 30 anliegt und sich der Vorsprung 24 durch das Loch 36 des zweiten Bauteils 30 erstreckt. Das Durchgangsloch 36 in dem zweiten Bauteil 30 hat geeigneterweise eine Form, die der Form des Vorsprungs 24 entspricht.
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Der Vorsprung 24 des ersten Bauteils 20 kann einen Gelenkabschnitt 28 umfassen. Auf diese Weise kann der Vorsprung 24 leicht in die Richtung auf die zweite Fläche 32 des zweiten Bauteils 30 gebogen werden, ohne dass Risse in dem Vorsprung 24 auftreten. Der Gelenkabschnitt 28 kann eine Aussparung oder eine Nut in dem Vorsprung 24 sein.
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2b zeigt die Schweißanordnung 10, wenn der Vorsprung 24 des ersten Bauteils 20 in einer umgebogenen Position ist. In der umgebogenen Position erstreckt sich der umgebogene Abschnitt des Vorsprungs 24 im Wesentlichen parallel zu der zweiten Fläche 32 des zweiten Bauteils 30. Der Vorsprung 24 wurde daher derart über den Schweißabschnitt 34 gebogen, dass sich der Schweißabschnitt 34 durch die Öffnung 26 in dem Vorsprung 24 erstreckt und der Vorsprung 24 dadurch den Schweißabschnitt 34 umlaufend umgibt. Das Durchgangsloch 36 des zweiten Bauteils 30 kann derart angeordnet sein, dass der Abstand zwischen dem Durchgangsloch 36 und dem Schweißabschnitt 34 im Wesentlich dem Abstand zwischen dem Gelenkteilabschnitt 28 des Vorsprungs 24 und der Öffnung 26 in dem Vorsprung 24 entspricht.
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In 2c wurde der Schweißabschnitt 34 des zweiten Bauteils 30 geschmolzen und es wurde ein Nietkopf aus dem geschmolzenen Schweißabschnitt 34 gebildet. Der umgebogene Vorsprung 24 des ersten Bauteils 20 ist daher zwischen dem Nietkopf 38 und dem Hauptabschnitt 30' des zweiten Bauteils 30 eingeklemmt. Auf diese Weise werden das erste Bauteil 20 und das zweite Bauteil 30 zusammengeschweißt. Da sich der zu verschmelzende Schweißabschnitt 34 auf dem zweiten Bauteil 30 befindet, kann das erste Bauteil 20 ein beliebiges Material umfassen, während das zweite Bauteil geeigneterweise Kunststoff umfasst.
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3 stellt schematisch eine Schweißanordnung 10 gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform dar. Die Schweißanordnung 10 kann als die in den 2a-2c offenbarte Schweißanordnung 10 ausgestaltet werden, mit dem Unterschied, dass in dieser Ausführungsform das erste Bauteil 20 so ausgelegt ist, dass es derart angeordnet ist, dass der Vorsprung 24 um eine Endkante 39 des Hauptabschnitts 30' des zweiten Bauteils 30 gebogen werden kann. Auf diese Weise ist entgegen der beanspruchten Lösung kein Durchgangsloch 36 in dem zweiten Bauteil 30 notwendig.
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Die 4a-4b stellen schematisch eine Schweißanordnung 10 gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform dar. Die Schweißanordnung 10 kann als die in den 2a-2c offenbarte Schweißanordnung 10 ausgestaltet werden, mit dem Unterschied, dass in dieser Ausführungsform der Vorsprung 24 des ersten Bauteils 20 eine Vielzahl von Öffnungen 26 umfasst und das zweite Bauteil 30 eine Vielzahl von Schweißabschnitten 34 umfasst. Ferner kann das erste Bauteil 20 dazu ausgelegt sein, derart angeordnet zu werden, dass der Vorsprung 24 um eine Endkante 39 des Hauptabschnitts 30' des zweiten Bauteils 30 anstatt durch ein erfindungsgemäß vorgesehenes Durchgangsloch in dem zweiten Bauteil 30 gebogen werden kann. 4a zeigt den Vorsprung 24 des ersten Bauteils 20 in einer ungebogenen Position. Die Öffnungen 26 sind in einer Reihe in Richtung der Breite des Vorsprungs 24 angeordnet und die Schweißabschnitte 34 des zweiten Bauteils 30 sind in einer Reihe entlang einer zur Richtung der Reihe von Öffnungen 26 in dem Vorsprung 24 parallelen Richtung angeordnet. Die Position der Schweißabschnitte 34 auf dem zweiten Bauteil 30 ist geeigneterweise derart, dass die Öffnungen 26 in dem Vorsprung 24 mit den Schweißabschnitten 34 fluchten, wenn der Vorsprung 24 in Richtung auf die zweite Fläche 32 des zweiten Bauteils 30 gebogen wird. 4b zeigt den Vorsprung 24 in der umgebogenen Position, in der jeder Schweißabschnitt 34 umlaufend durch den Vorsprung 24 des ersten Bauteils 20 umgeben ist. 4b zeigt ferner die geschmolzenen Schweißabschnitte 34, wobei Nietköpfe 38 ausgebildet wurden. 4b zeigt somit das erste Bauteil 20 und das zweite Bauteil 30, die zusammengeschweißt sind.
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5 stellt schematisch eine Schweißanordnung 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar. Die Schweißanordnung 10 kann als die in den 2a-2c, offenbarte Schweißanordnung 10 ausgestaltet werden, mit dem Unterschied, dass in dieser Ausführungsform der Vorsprung 24 des ersten Bauteils 20 eine Vielzahl von Öffnungen 26 umfasst und das zweite Bauteil 30 eine Vielzahl von Schweißabschnitten 34 umfasst. Der Vorsprung 24 kann eine Vielzahl von Öffnungen 26 umfassen, die in einer Reihe in Richtung der Höhe des Vorsprungs 24 angeordnet sind. Die Schweißabschnitte 34 können in einer Reihe entlang einer Richtung angeordnet sein, die der Richtung der Reihe von Öffnungen 26 in dem Vorsprung 24 des ersten Bauteils 20 entspricht. In dieser Ausführungsform ist der Vorsprung 24 so ausgelegt, dass er sich durch ein erfindungsgemäß vorgesehenes Durchgangsloch 36 in dem Hauptabschnitt 30' des zweiten Bauteils 30 erstreckt, jedoch kann der Vorsprung 24 nicht erfindungsgemäß so ausgelegt sein, dass er um eine Endkante des Hauptabschnitts 30' des zweiten Bauteils 30 gebogen ist, wie in 3 dargestellt. Die Schweißabschnitte 34 sind in dieser Ausführungsform als Vollzylinder ausgestaltet, können aber in beliebiger Weise ausgestaltet werden, solange die Form der Öffnungen 26 in dem Vorsprung 24 der Form der Schweißabschnitte 34 entspricht.
