DE102021203824A1

DE102021203824A1 - Verbindungsbaugruppe, erster und zweiter verbinder für eine verbindungsbaugruppe, verfahren zur herstellung einer verbindungsbaugruppe, fahrzeugkarosseriestruktur und verfahren zum zusammenbau einer fahrzeugkarosseriestruktur

Info

Publication number: DE102021203824A1
Application number: DE102021203824.7A
Authority: DE
Inventors: Bahman Moarefi; Do Hoi Kim; Frank Rene Petetin
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2021-04-19
Publication date: 2022-10-20
Also published as: KR20220144313A; US11673614B2; US20220332375A1

Abstract

Eine Verbindungsbaugruppe zum lösbaren Verbinden eines ersten und eines zweiten Teils, umfasst einen ersten Verbinder, der ein Rahmenteil, das eine Aufnahmeöffnung aufweist, mindestens eine erste Schnappverschlussstruktur, die einstückig mit dem Rahmenteil ausgebildet ist und sich in die Aufnahmeöffnung erstreckt, und eine erste Kopplungsschnittstelle zum Koppeln des ersten Verbinders mit dem ersten Teil, und einen zweiten Verbinder, der ein Einsteckteil umfasst, das eine Außenform aufweist, die der Aufnahmeöffnung des Rahmenteils entspricht, so dass das Einsteckteil in die Aufnahmeöffnung eingeführt werden kann, mindestens eine zweite Schnappverschlussstruktur, die einstückig mit dem Einsteckteil auf einer inneren Oberfläche des Einsteckteils ausgebildet ist, wobei die zweite Schnappverschlussstruktur so konfiguriert ist, dass sie lösbar mit der ersten Schnappverschlussstruktur in Eingriff kommt, und eine zweite Kopplungsschnittstelle zum Koppeln des zweiten Verbinders mit dem zweiten Teil, wobei das Rahmenteil und das Einsteckteil jeweils in einem additiven Herstellungsprozess aus einem Metallmaterial hergestellt sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsbaugruppe, erste und zweite Verbinder für eine Verbindungsbaugruppe, ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindungsbaugruppe, eine Fahrzeugkarosseriestruktur und ein Verfahren zum Zusammenbau einer Fahrzeugkarosseriestruktur.
Hintergrund
Heutige Straßenfahrzeuge, insbesondere Automobile, sind stark modular aufgebaut. So gibt es z. B. den Trend, eine gemeinsame Plattform, die das Fahrgestell umfasst, mit verschiedenen Aufbauten oder so genannten „Hüten“ („hats“) zu kombinieren. Um die Montage solcher Fahrzeuge weiter zu erleichtern, werden viele Unterstrukturen vormontiert, bevor sie fest miteinander verbunden werden. Es besteht also die Notwendigkeit, den Vormontageprozess zu optimieren.
Generell sind Schnappverbinder als lösbare Verbindungen bekannt. Beispielsweise beschreibt die US 5 102 253 A eine Schnappeinrichtung zum lösbaren Verbinden zweier Teile, wobei ein Teil einen Stecker und das andere Teil eine Buchse bildet und wobei die Teile mit männlichen und weiblichen elastischen Schnappverschlussstrukturen versehen sind. In einem verriegelten Zustand sind die Endflächen der Teile in Kontakt miteinander.
Ein im Spritzgussverfahren hergestellter Schnappverbinder ist in der US 3 596 940 A gezeigt.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine der Ideen der vorliegenden Erfindung, verbesserte Lösungen für das lösbare Zusammenbauen zweier Teile bereitzustellen.
Hierzu stellt die vorliegende Erfindung eine Verbindungsbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen ersten Verbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 9, einen zweiten Verbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 10, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11, eine Fahrzeugkarosseriestruktur mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 bereit.
Ein erster Aspekt der Erfindungen betrifft eine Verbindungsbaugruppe zum lösbaren Verbinden eines ersten Teils mit einem zweiten Teil. Die Verbindungsbaugruppe umfasst einen ersten Verbinder, der ein Rahmenteil umfasst, das eine Aufnahmeöffnung aufweist, die sich in einer ersten Rahmenrichtung erstreckt, mindestens eine erste Schnappverschlussstruktur, die integral mit dem Rahmenteil ausgebildet ist und sich in der Aufnahmeöffnung entlang der ersten Rahmenrichtung erstreckt, und eine erste Kopplungsschnittstelle zum Koppeln des ersten Verbinders mit dem ersten Teil. Die Aufnahmeöffnung wird durch eine Innenfläche des Rahmenteils definiert. Die Aufnahmeöffnung kann beispielsweise eine im Wesentlichen rechteckige oder ovale Querschnittsform mit einer Längs- oder Mittelachse aufweisen, die die erste Rahmenrichtung definiert. An der Innenfläche ist mindestens ein erster Schnappverschluss angeordnet und steht von dieser ab, wobei die erste Schnappverschlussstruktur eine vordefinierte Ausdehnung entlang der ersten Rahmenrichtung aufweist und elastisch zur Innenfläche des Rahmenteils hin und von dieser weg verformbar ist. Insbesondere kann ein Spalt zwischen der ersten Schnappverschlussstruktur und der Innenfläche des Rahmenteils definiert werden.
Die Verbindungsbaugruppe umfasst ferner einen zweiten Verbinder, der ein Einsteckteil umfasst, das sich in einer ersten Steckrichtung erstreckt und eine äußere Form aufweist, die der Aufnahmeöffnung des Rahmenteils des ersten Verbinders entspricht, so dass das Einsteckteil so konfiguriert ist, dass es in die Aufnahmeöffnung des Rahmenteils eingeführt werden kann, wobei sich die erste Steckrichtung parallel zur ersten Rahmenrichtung erstreckt, mindestens eine zweite Schnappverbindsungsstruktur, die einstückig mit dem Einsteckteil ausgebildet ist und sich in einer ersten Steckrichtung auf einer inneren Oberfläche des Einsteckteils erstreckt, wobei die zweite Schnappverschlussstruktur konfiguriert ist, um lösbar in die erste Schnappverschlussstruktur einzugreifen, und eine zweite Kopplungsschnittstelle zum Koppeln des zweiten Verbinders mit dem zweiten Teil. Somit umfasst der zweite Verbinder, insbesondere das Einsteckteil, eine Außenfläche, die in einem Zustand, in dem das Einsteckteil innerhalb der Aufnahmeöffnung des Rahmenteils positioniert ist, der Innenfläche des Rahmenteils zugewandt ist, und eine Innenfläche, die gegenüber der Außenfläche des Einsteckteils ausgerichtet ist. Die zweite Schnappverschlussstruktur ist an der Innenfläche des Einsteckteils ausgebildet. Wenn also das Einsteckteil in die Aufnahmeöffnung des Rahmenteils eingeführt wird, wird das Einsteckteil in den zwischen der ersten Schnappverschlussstruktur und der Innenfläche des Rahmenteils gebildeten Spalt entlang der ersten Rahmenrichtung mit der ersten Steckrichtung parallel dazu geschoben, und die erste Schnappverschlussstruktur und die zweite Schnappverschlussstruktur werden veranlasst, ineinanderzugreifen.
Erfindungsgemäß werden das Rahmenteil des ersten Verbinders und das Einsteckteil des zweiten Verbinders jeweils in einem additiven Herstellungsprozess aus einem metallischen Werkstoff hergestellt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein erster Verbinder für die Verbindungsbaugruppe des ersten Aspekts der Erfindung vorgesehen.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein zweiter Verbinder für die Verbindungsbaugruppe des ersten Aspekts der Erfindung vorgesehen. Im Allgemeinen ist der zweite Verbinder ausgebildet, um mit dem ersten Verbinder des zweiten Aspekts der Erfindung verbunden zu werden.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindungsbaugruppe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ein schichtweises Erzeugen des ersten Verbinders aus einem metallischen Rohmaterial in einem additiven Herstellungsprozess und ein schichtweises Erzeugen des zweiten Verbinders aus einem metallischen Rohmaterial in einem additiven Herstellungsprozess. Der additive Herstellungsprozess kann beispielsweise ein 3-D-Druckverfahren wie das selektive Laserschmelzen umfassen.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung umfasst eine Fahrzeugkarosseriestruktur eine Verbindungsbaugruppe gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, ein erstes Teil, das an der Kopplungsschnittstelle des ersten Verbinders befestigt ist, und ein zweites Teil, das an der Kopplungsschnittstelle des zweiten Verbinders befestigt ist, wobei das Einsteckteil des zweiten Verbinders in der Aufnahmeöffnung des Rahmenteils des ersten Verbinders positioniert ist, und wobei die zweite Schnappverschlussstruktur des zweiten Verbinders mit der ersten Schnappverschlussstruktur des ersten Verbinders in Eingriff ist.
Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Montage einer Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung das Koppeln des ersten Teils mit der Kopplungsschnittstelle des ersten Verbinders, das Koppeln des zweiten Teils mit der Kopplungsschnittstelle des zweiten Verbinders, das Einführen des Einsteckteils des zweiten Verbinders in die Aufnahmeöffnung des Rahmenteils des ersten Verbinders und das Ineinandergreifen der zweiten Schnappverschlussstruktur des zweiten Verbinders und der ersten Schnappverschlussstruktur des ersten Verbinders.
Es gehört zu den allgemeinen Konzepten der vorliegenden Erfindung, eine mechanisch stabile Verbindungsbaugruppe mit einem ersten und einem zweiten Verbinder bereitzustellen, die durch Schnappverschlussstrukturen einfach miteinander gekoppelt und voneinander entkoppelt werden können. Erfindungsgemäß werden der erste und der zweite Verbinder in einem additiven Herstellungsprozess aus einem metallischen Werkstoff, z. B. aus einer Aluminiumlegierung wie AlSi10Mg, hergestellt. Dadurch können die Verbinder sehr präzise und mechanisch robust mit großer Gestaltungsfreiheit hergestellt werden.
Da der erste Verbinder eine Aufnahmeöffnung aufweist, in die der zweite Verbinder zumindest teilweise eingeführt werden kann, wird die Stabilität der montierten d.h. zusammengebauten Verbinder verbessert und der Montagevorgang erleichtert.
Da die erste Schnappverschlussstruktur auf einer Innenfläche des ersten Verbinders vorgesehen ist und die zweite Schnappverschlussstruktur auf einer Innenfläche des zweiten Verbinders vorgesehen ist, wird das Einsteckteil des zweiten Verbinders zwischen der ersten Schnappverschlussstruktur und der Innenfläche des Rahmenteils entlang der ersten Rahmenrichtung mit der ersten Steckrichtung parallel dazu eingeklemmt, und die erste Schnappverschlussstruktur und die zweite Schnappverschlussstruktur werden in Eingriff gebracht. Dies bietet den Vorteil, dass eine sehr stabile Befestigung zwischen erstem und zweitem Stecker erreicht wird. Außerdem erleichtert es das Entkoppeln der Verbinder voneinander, da die erste Schnappverschlussstruktur leicht zugänglich ist.
Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die erste Schnappverschlussstruktur ein elastisches Element, das sich in der ersten Rahmenrichtung zwischen einem ersten Ende, das mit einer Innenfläche des Rahmenteils gekoppelt ist, die die Aufnahmeöffnung definiert, und einem zweiten Ende, das relativ zum ersten Ende durch elastische Verformung des elastischen Elements beweglich ist, erstreckt, und einem Verriegelungsabschnitt, der an dem zweiten Ende des elastischen Elements ausgebildet ist, wobei das Einsteckteil eine zentrale Aussparung aufweist, die durch die Innenfläche des Einsteckteils definiert ist, und wobei die zweite Schnappverschlussstruktur eine Einschnappaussparung aufweist, die an der Innenfläche des Einsteckteils ausgebildet ist, wobei die Einschnappaussparung konfiguriert ist, um den Verriegelungsabschnitt der ersten Schnappverschlussstruktur aufzunehmen. Der Verriegelungsabschnitt des elastischen Elements kann zum Beispiel ein Vorsprung sein, der von dem elastischen Element in Richtung der Innenfläche des Rahmenteils vorsteht. Der Vorsprung kann z. B. eine abgerundete Form aufweisen oder kann eine Rampenfläche aufweisen, um das Gleiten in die Aussparung hinein zu erleichtern, die die zweite Schnappverschlussstruktur bildet. Diese Konfigurationen erleichtern das Koppeln und Entkoppeln der Verbinder zusätzlich.
Gemäß einigen Ausführungsformen erstreckt sich die Aufnahmeöffnung zwischen einem ersten und einem zweiten Ende des Rahmenteils, wobei das erste und das zweite Ende in Bezug auf die erste Rahmenrichtung einander gegenüber liegen. Somit kann die Aufnahmeöffnung ein Durchgangsloch oder ein Kanal sein. Dies erleichtert die Entkopplung des ersten und zweiten Verbinders voneinander, da die Schnappverschlussstrukturen besser zugänglich sind.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die Aufnahmeöffnung einen ersten Aufnahmeabschnitt mit einer ersten Breite in Bezug auf eine zweite Rahmenrichtung, die sich quer zur ersten Rahmenrichtung erstreckt, und einen zweiten Aufnahmeabschnitt mit einer zweiten Breite in Bezug auf die zweite Rahmenrichtung, wobei die zweite Breite kleiner als die erste Breite ist, wobei sich der zweite Aufnahmeabschnitt entlang einer dritten Rahmenrichtung erstreckt, die sich quer zur ersten und zur zweiten Rahmenrichtung erstreckt. So kann die Aufnahmeöffnung einen breiten, z. B. rechteckigen oder ovalen Abschnitt und einen kleineren Abschnitt umfassen. Dadurch wird ein bestimmtes Profil bzw. ein bestimmter Verlauf des Umfangs der Aufnahmeöffnung definiert. Dies erleichtert zum einen die Montage, da das Einsteckteil nur in einer bestimmten Ausrichtung in die Aufnahmeöffnung eingeführt werden kann. Zum anderen können, da der zweite, kleine Abschnitt in der dritten Rahmenrichtung benachbart zum ersten Abschnitt angeordnet ist, Belastungen besser auf die Innenfläche des Rahmenteils verteilt werden.
Gemäß einigen Ausführungsformen definieren der erste und der zweite Aufnahmeabschnitt eine im Wesentlichen T-förmige Aussparung. Dadurch wird eine einfache geometrische Form definiert, die leicht hergestellt werden kann.
Gemäß einigen Ausführungsformen bildet der zweite Aufnahmeabschnitt eine Öffnung an einem ersten vertikalen Ende des Rahmenteils in Bezug auf die dritte Rahmenrichtung. Dadurch kann das Einsteckteil des zweiten Verbinders so in die Aufnahmeöffnung eingeführt werden, dass der zweite Verbinder den ersten Verbinder in Bezug auf die erste Rahmenrichtung vollständig überlappt. Dadurch wird eine sehr kompakte Verbindungsbaugruppe bereitgestellt, die in verschiedenen konstruktiven Konfigurationen platzsparend eingebaut werden kann.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist die mindestens eine erste Schnappverschlussstruktur in dem ersten Aufnahmeabschnitt ausgebildet. Beispielsweise können mehrere erste Schnappverschlussstrukturen beabstandet entlang des Umfangs des ersten Aufnahmeabschnitts angeordnet sein. Da die ersten Schnappverschlussstrukturen in dem ersten, breiten Abschnitt der Aufnahmeöffnung angeordnet sind, wird die Zugänglichkeit weiter erleichtert.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst das Einsteckteil einen ersten Steckabschnitt mit einer ersten Breite in Bezug auf eine zweite Steckrichtung, die sich quer zur ersten Steckrichtung erstreckt, und einen zweiten Steckabschnitt mit einer zweiten Breite in Bezug auf die zweite Steckrichtung, wobei die zweite Breite des zweiten Steckabschnitts kleiner als die erste Breite des ersten Steckabschnitts ist, wobei sich der zweite Steckabschnitt entlang einer dritten Steckrichtung erstreckt, die sich quer zur ersten und zur zweiten Steckrichtung erstreckt. Somit umfasst das Einsteckteil einen breiten ersten Steckabschnitt zum Einführen in den breiten, ersten Aufnahmeabschnitt des Rahmenteils und einen kleineren zweiten Steckabschnitt zum Einführen in den kleinen, zweiten Aufnahmeabschnitt des Rahmenteils.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist das erste Teil oder das zweite Teil ein B-Säulenmodul, und wobei das andere der ersten und zweiten Teile ein Dachmodul ist.
Die im Zusammenhang mit einem Aspekt der Erfindung offenbarten Merkmale und Vorteile sind auch für die anderen Aspekte der Erfindung offenbart und umgekehrt.
Figurenliste
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird nun auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verwiesen. Die Erfindung wird nachstehend anhand von beispielhaften Ausführungsformen, die in den schematischen Figuren angegeben sind, näher erläutert.

1 zeigt eine Vorderansicht auf eine Verbindungsbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung im montierten d.h. zusammengebauten Zustand;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten Verbinders gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Verbinders gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
4 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV der Verbindungsbaugruppe von 1;
5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV der Verbindungsbaugruppe von 1 in einem Zustand des Zusammenbaus oder der Demontage des ersten und zweiten Verbinders;
6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
7 zeigt eine Detailansicht eines Teils der Karosseriestruktur von 6;
8 zeigt eine Detailansicht eines anderen Teils der Karosseriestruktur von ;
9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Verbindungsbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
10 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Zusammenbau einer Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Wenn nicht anders angegeben, bezeichnen gleiche Bezugszeichen in den Figuren gleiche Elemente.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
1 zeigt schematisch eine Verbindungsbaugruppe 100 zum lösbaren Verbinden eines ersten Teils A mit einem zweiten Teil B. Wie in 1 dargestellt, umfasst die Verbindungsbaugruppe 100 einen ersten Verbinder 1 und einen zweiten Verbinder 2. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Verbinders 1. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des zweiten Verbinders 2.
Wie in den 1 und 2 beispielhaft dargestellt, umfasst der erste Verbinder 1 ein Rahmenteil 10, mindestens eine erste Schnappverschlussstruktur 15 und eine erste Kopplungsschnittstelle 14. Wie insbesondere aus 2 ersichtlich, kann das Rahmenteil 10 als ein im Wesentlichen blockförmiges Teil realisiert sein, das sich in einer ersten Rahmenrichtung X1 zwischen einem ersten Ende 10A und einem gegenüberliegenden zweiten Ende 10B, in einer zweiten Rahmenrichtung X2 zwischen einem ersten horizontalen Ende 10E und einem zweiten horizontalen Ende 10F und in einer dritten Rahmenrichtung X3 zwischen einem ersten vertikalen Ende 10C und einem zweiten vertikalen Ende 10D erstreckt. Die zweite Rahmenrichtung X2 verläuft quer zur ersten Rahmenrichtung X1. Die dritte Rahmenrichtung X3 erstreckt sich quer zur ersten und zweiten Rahmenrichtung X1, X2.
Wie in den 1 und 2 weiter dargestellt, umfasst das Rahmenteil 10 eine Aufnahmeöffnung 11. Die Aufnahmeöffnung 11 definiert im Allgemeinen eine zentrale Achse, die sich in der ersten Rahmenrichtung X1 erstreckt. Beispielsweise kann die Aufnahmeöffnung 11 ein Durchgangsloch sein, das sich in der ersten Rahmenrichtung X1 zwischen dem ersten Ende 10A und dem zweiten Ende 10B des Rahmenteils 10 erstreckt, wie in 2 beispielhaft gezeigt. Die Aufnahmeöffnung 11 wird durch eine Innenfläche 11a des Rahmenteils 10 definiert.
Wie in den 1 und 2 schematisch dargestellt ist, kann die Aufnahmeöffnung 11 einen ersten Aufnahmeabschnitt 11A und einen zweiten Aufnahmeabschnitt 11B umfassen. Der erste und der zweite Aufnahmeabschnitt 11A, 11B bilden im Allgemeinen durchgehende d.h. kontinuierliche Bereiche der Aufnahmeöffnung. Der zweite Aufnahmeabschnitt 11B erstreckt sich von dem ersten Aufnahmeabschnitt 11A entlang einer dritten Rahmenrichtung X3. Optional kann der zweite Aufnahmeabschnitt 11B eine Öffnung am ersten vertikalen Ende 10C des Rahmenteils 10 in Bezug auf die dritte Rahmenrichtung X3 bilden, wie in den 1 und 2 beispielhaft dargestellt. Der erste Aufnahmeabschnitt 11B kann z.B. im Bereich des zweiten vertikalen Endes 10D des Rahmenteils 10 angeordnet sein.
Wie in 1 und 2 beispielhaft gezeigt, können der erste und der zweite Aufnahmeabschnitt 11A, 11B zusammen eine im Wesentlichen T-förmige Aussparung definieren. Die Aufnahmeöffnung 11 ist jedoch nicht auf diese Form beschränkt. Allgemeiner ausgedrückt, kann der erste Aufnahmeabschnitt 11A eine erste Breite w11 in Bezug auf die zweite Rahmenrichtung X2 aufweisen, und der zweite Aufnahmeabschnitt 11B kann eine zweite Breite w12 in Bezug auf die zweite Rahmenrichtung X2 aufweisen, wobei die zweite Breite w12 kleiner ist als die erste Breite w12.
Wie in den 1 und 2 weiter gezeigt wird, kann der erste Verbinder eine Vielzahl von ersten Schnappverschlussstrukturen 15 umfassen. Im Allgemeinen würde es jedoch ausreichen, mindestens eine erste Schnappverschlussstruktur 15 vorzusehen. Wie in 2 schematisch dargestellt, kann die erste Schnappverschlussstruktur 15 ein elastisches Element 16 und einen Verriegelungsabschnitt 17 umfassen. Das elastische Element 16 erstreckt sich in Längsrichtung zwischen einem ersten Ende 16A und einem zweiten Ende 16B, wobei der Verriegelungsabschnitt 17 an dem zweiten Ende 16B vorgesehen ist. Wie in 2 beispielhaft dargestellt, kann der Verriegelungsabschnitt 17 durch einen Vorsprung gebildet werden, der quer zur Längserstreckung des elastischen Elements 16 vorsteht. Wie aus 4 am besten ersichtlich ist, kann der den Verriegelungsabschnitt 17 bildende Vorsprung beispielsweise schräge Flächen 17a, 17b aufweisen.
Die mindestens eine erste Schnappverschlussstruktur 15 ist in der Aufnahmeöffnung 11 des Rahmenteils 10 angeordnet, optional im ersten Aufnahmeabschnitt 11A, wie beispielhaft in 2 dargestellt. Wenn mehr als eine erste Schnappverschlussstruktur 15 vorgesehen ist, können die ersten Schnappverschlussstrukturen 15 entlang des Umfangs der Aufnahmeöffnung 11 beabstandet zueinander angeordnet sein, wie in 1 und 2 schematisch dargestellt. Wie in 2 weiter gezeigt ist, können die elastischen Elemente 16 so ausgerichtet sein, dass das erste Ende 16A des elastischen Elements 16 dem zweiten Ende 10B des Rahmenteils 10 gegenüberliegt und das zweite Ende 16B des elastischen Elements 16 dem ersten Ende 10A des Rahmenteils 10 gegenüberliegt. Somit erstreckt sich das Längselement 16 in der ersten Rahmenrichtung 10. Wie in 2 weiter schematisch dargestellt ist, kann das elastische Element 16 an seinem ersten Ende 16A einen Ständer aufweisen, der von der Innenfläche 11a des Rahmenteils 10 absteht, so dass sich das elastische Element 16 zwischen dem ersten und zweiten Ende 16A, 16B beabstandet zur Innenfläche 11a des Rahmenteils 10 erstreckt. Dadurch wird ein Spalt G zwischen der Innenfläche 11a und dem elastischen Element 16 gebildet. Ferner ist das Verriegelungselement 17 der Innenfläche 11a des Rahmenteils 10 zugewandt. Die erste Schnappverschlussstruktur 15 ist nicht auf diese spezielle Konfiguration beschränkt. Beispielsweise kann das Verriegelungselement 17 auch durch eine Aussparung gebildet werden. Im Allgemeinen ist die erste Schnappverschlussstruktur 15 elastisch zur Innenfläche 11a des Rahmenteils 10 hin und von dieser weg verformbar, und zwischen der Innenfläche 11a und der ersten Schnappverschlussstruktur 15 ist ein sich in der ersten Rahmenrichtung X1 erstreckender Spalt G definiert.
Wie in den 4 und 5 schematisch dargestellt ist, ist zumindest die erste Schnappverschlussstruktur 15 einstückig mit dem Rahmenteil 10 als monolithische Struktur ausgebildet. Das Rahmenteil 10 und die Schnappverschlussstruktur 15 sind aus einem metallischen Werkstoff, z. B. aus einer Aluminiumlegierung oder einem anderen metallischen Werkstoff, in einem additiven Herstellungsprozess, z. B. einem 3D-Druckverfahren, gebildet. 3D- oder AM-Verfahren sind Verfahren zum Aufbau von dreidimensionalen festen Objekten auf der Basis von digitalen Modelldaten. 3D/AM nutzt ein additives Verfahren, bei dem nacheinander Materialschichten in unterschiedlichen Formen aufgebaut werden.
Wie in den 1 und 2 schematisch dargestellt, kann das Rahmenteil 10 generell aus Vollmaterial bestehen, kann jedoch optional Bereiche 13 aufweisen, in denen das metallische Material eine zellenförmige Struktur bildet. Beispielsweise können im Bereich des ersten vertikalen Endes 10C zellenförmige Bereiche 13 vorgesehen werden, die sich in der dritten Rahmenrichtung X3 in Richtung des zweiten vertikalen Endes 10D erstrecken. Das Vorsehen von zellenförmigen Bereichen 13 reduziert vorteilhaft das Gesamtgewicht des ersten Verbinders 1.
Die erste Kopplungsschnittstelle 14 des ersten Verbinders 1 ist zur mechanischen Kopplung des ersten Verbinders 1 mit dem ersten Teil A vorgesehen. Wie in 1 schematisch dargestellt, kann die erste Kopplungsschnittstelle 14 beispielsweise eine oder mehrere Öffnungen oder Bohrungen zur Aufnahme von Schrauben oder Bolzen umfassen, wobei die Öffnungen in dem Rahmenteil 10 ausgebildet sind. Die erste Kopplungsschnittstelle 14 ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann z. B. auch durch eine Außenfläche 11b des Rahmenteils 10 gebildet werden.
Der zweite Verbinder 2 ist im Allgemeinen so ausgebildet, dass er zumindest teilweise in die Aufnahmeöffnung 11 des ersten Verbinders 1 eingeführt werden kann. Wie in den 1 und 3 schematisch dargestellt, umfasst der zweite Verbinder 2 ein Einsteckteil 20, mindestens eine zweite Schnappverschlussstruktur 25 und eine zweite Kopplungsschnittstelle 24.
Wie in den 1 und 3 gezeigt, kann das Einsteckteil 20 einen ersten Steckabschnitt 20A in der Form eines geschlossenen Rahmens umfassen. Im Allgemeinen kann der erste Steckabschnitt 20A eine Innenfläche 21a, die eine Öffnung oder zentrale Aussparung 21 definiert, und eine Außenfläche 21b, die gegenüber der Innenfläche 21a ausgerichtet ist, umfassen. Die zentrale Aussparung 21 definiert eine zentrale Achse, die sich entlang einer ersten Steckrichtung Y1 erstreckt. Somit erstreckt sich die zentrale Aussparung 21 in einer ersten Steckrichtung Y1. Eine zweite Steckrichtung Y2 erstreckt sich quer zur ersten Steckrichtung Y1. Eine dritte Steckrichtung Y3 erstreckt sich quer zur ersten und zweiten Steckrichtung Y1, Y2.
Wie beispielhaft in 3 gezeigt, kann die zentrale Aussparung 21 als Durchgangsloch realisiert sein, das sich zwischen gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden 21A, 21B des Einsteckteils 20 erstreckt. Wie insbesondere aus 1 ersichtlich wird, kann die Außenfläche 21b eine Form des ersten Steckabschnitts 20A definieren, die der Form des ersten Aufnahmeabschnitts 11A der Aufnahmeöffnung 11 des Rahmenteils 10 des ersten Verbinders 1 entspricht.
Optional kann das Einsteckteil 20 weiterhin einen zweiten Steckabschnitt 20B aufweisen. Wie in 1 und 3 beispielhaft dargestellt, kann der zweite Steckabschnitt 20B als blockförmiges Teil realisiert sein, das in der dritten Steckrichtung Y3 an den ersten Steckabschnitt 20A anschließt. Optional kann sich der zweite Steckabschnitt 20B in der ersten Steckrichtung Y1 zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 21A, 21B des Steckteils 20 erstrecken. Wie aus 1 am besten ersichtlich ist, kann der erste Steckabschnitt 20A eine erste Breite w21 in Bezug auf die zweite Steckrichtung Y2 aufweisen, und der zweite Steckabschnitt 20B kann eine zweite Breite w22 in Bezug auf die zweite Steckrichtung Y2 aufweisen, wobei die zweite Breite w22 des zweiten Steckabschnitts 20B kleiner ist als die erste Breite w21 des ersten Steckabschnitts 20A.
So erstreckt sich das Steckteil 20 allgemein in einer ersten Steckrichtung Y1 und weist eine der Aufnahmeöffnung 11 des Rahmenteils 10 des ersten Verbinders 1 entsprechende Außenform auf, so dass das Steckteil 20 zum Einführen in die Aufnahmeöffnung 11 des Rahmenteils 10 ausgebildet ist, wenn es so ausgerichtet ist, dass die erste Steckrichtung Y1 parallel zur ersten Rahmenrichtung X1 verläuft.
Wie in 3 schematisch dargestellt, kann der zweite Verbinder 2 mehrere zweite Schnappverschlussstrukturen 25 umfassen. Es wäre jedoch auch möglich, nur eine zweite Schnappverschlussstruktur 25 vorzusehen. Vorzugsweise kann die Anzahl der zweiten Schnappverschlussstrukturen 25 des zweiten Verbinders 2 der Anzahl der ersten Schnappverschlussstrukturen 15 des ersten Verbinders 1 entsprechen. Wie in 3 beispielhaft dargestellt, kann die zweite Schnappverschlussstruktur 25 als Aussparung 27 realisiert sein, die in der Innenfläche 21a des Einsteckteils 20, insbesondere des ersten Steckabschnitts 20A, ausgebildet ist. Somit ist die zweite Schnappverschlussstruktur 25 in der zentralen Aussparung 21 des Einsteckteils 20 angeordnet. Wie in 3 beispielhaft dargestellt, kann die zweite Schnappverschlussstruktur 25 im Bereich des ersten Endes 21A des Steckteils 20 in Bezug auf die erste Steckrichtung Y1 angeordnet sein. Wie in 5 schematisch dargestellt, kann die Aussparung 27, die die zweite Schnappverschlussstruktur 25 bildet, geneigte Flächen umfassen, die eine im Wesentlichen trapezförmige Querschnittsform der Aussparung definieren. Die zweite Schnappverschlussstruktur 25 ist nicht auf diese spezielle Konfiguration beschränkt. Beispielsweise kann die zweite Schnappverschlussstruktur 25 auch durch einen Vorsprung gebildet werden, der von der Innenfläche 21a des Einsteckteils 20 absteht. Im Allgemeinen umfasst die zweite Schnappverschlussstruktur 25 eine vordefinierte Ausdehnung entlang der ersten Steckrichtung Y1. Die erste Schnappverschlussstruktur 15 des ersten Verbinders 1 und die zweite Schnappverschlussstruktur 25 des zweiten Verbinders 2 sind komplementär zueinander ausgebildet, so dass sie für einen lösbaren Eingriff konfiguriert sind.
Optional kann das Steckteil 20, insbesondere der erste Steckabschnitt 20, mit einem Kanal 28 versehen sein, der sich in der ersten Steckrichtung Y1 erstreckt und am zweiten Ende 21B eine Öffnung bildet, wobei sich der Kanal 28 zwischen der inneren und der äußeren Oberfläche 21a, 21b des Steckteils 20 erstreckt. Der Kanal 28 ist in einer Linie mit der zweiten Schnappverschlussstruktur 25 in Bezug auf die zweite Rahmenrichtung Y2 ausgebildet. Wie in 5 sichtbar, kann der Kanal 28 den Ständer des elastischen Elements 16 der ersten Schnappverschlussstruktur 15 aufnehmen.
Die zweite Kopplungsschnittstelle 24 dient zur mechanischen Kopplung des zweiten Steckers 2 mit dem zweiten Teil B. Die zweite Kopplungsschnittstelle 24 kann beispielsweise als ein Stab mit einem T-förmigen Querschnitt realisiert sein. Wie in den 1 und 3 bis 5 beispielhaft dargestellt, kann sich der Stab entlang der zweiten Steckrichtung Y2 erstrecken und an einem dem ersten Steckabschnitt 20A gegenüberliegenden Ende am zweiten Steckabschnitt 20B befestigt sein. Es sind jedoch auch andere Konfigurationen möglich. Beispielsweise kann eine der Stirnseiten des Einsteckteils 20 in Bezug auf die erste Steckrichtung Y1 oder die dem ersten Steckabschnitt 20A abgewandte Fläche des zweiten Steckabschnitts 20B als die zweite Kopplungsschnittstelle 24 dienen, z.B. in Form einer Schweißfläche oder ähnlichem.
Wie in den 4 und 5 am besten zu erkennen ist, sind zumindest das Einsteckteil 20 und die zweite Schnappverschlussstruktur 25 sowie optional auch die zweite Kopplungsschnittstelle 24 einstückig d.h. integral als monolithische Strukturen ausgebildet. Das Einsteckteil und die Schnappverschlussstruktur 25 werden aus einem metallischen Werkstoff, z. B. aus einer Aluminiumlegierung oder einem anderen metallischen Werkstoff, in einem additiven Herstellungsprozess, z. B. einem 3D-Druckverfahren, gebildet.
Wie in 1 schematisch dargestellt, kann das Einsteckteil 20 generell aus Vollmaterial bestehen, jedoch optional Bereiche 23 aufweisen, in denen das Metallmaterial eine zelluläre Struktur bildet. Beispielsweise kann ein zellenförmiger Bereich 23 im Bereich des zweiten Stecktabschnitts 20B vorgesehen sein. Das Vorsehen von zellenförmigen Bereichen 23 reduziert vorteilhaft das Gesamtgewicht des zweiten Verbinders 2.
Wie in den 1, 4 und 5 schematisch dargestellt ist, werden zum Koppeln des ersten und des zweiten Verbinders 1, 2 untereinander die Verbinder 1, 2 so ausgerichtet, dass die erste Rahmenrichtung X1 parallel zur ersten Steckrichtung Y1 verläuft.
Dann wird das Einsteckteil 20 entlang der ersten Rahmenrichtung X1 in die Aufnahmeöffnung eingeführt, wie durch den Pfeil P1 in 5 angedeutet, wobei das zweite Ende 21B des Einsteckteils 20 vorzugsweise vorausgeht. Beim Kontakt des zweiten Endes 16B des elastischen Elements 16 mit dem Einsteckteil 21 verformt sich dieses, das Einsteckteil 20 wird in den Spalt G eingeführt, bis das Verriegelungselement 17 in die in der Innenfläche 21a des Einsteckteils 20 ausgebildete Aussparung 27 eingreift. In diesem Zustand, der in den 1 und 4 dargestellt ist, befindet sich der Ständer des elastischen Elements 16 im Kanal 28 des Einsteckteils 20. Allgemein sind die erste und die zweite Schnappverschlussstruktur 15, 25 im Eingriff. Wie in den 1 und 4 weiter beispielhaft gezeigt ist, ist der erste Steckabschnitt 20A in dem ersten Aufnahmeabschnitt 11A der Aufnahmeöffnung 11 positioniert und der zweite Steckabschnitt 20B ist in dem zweiten Aufnahmeabschnitt 11B der Aufnahmeöffnung 11 positioniert. Wie in 4 gezeigt, ist es möglich, dass der zweite Verbinder 2 vollständig innerhalb des ersten Verbinders 1 in Bezug auf die erste Rahmenrichtung X1 aufgenommen ist.
Zum Entkoppeln des ersten und zweiten Verbinders 1, 2 können diese einfach entlang der ersten Rahmenrichtung X1 und der ersten Steckrichtung Y1 voneinander abgezogen werden, wie durch den Pfeil P2 in 5 angedeutet. Der Verriegelungsabschnitt 17 gleitet dann aufgrund der abgewinkelten oder geneigten Flächen 17a, 17b aus der Aussparung 27 heraus.
Die Verbindungsbaugruppe 100 kann in einem Verfahren hergestellt oder erzeugt werden, das in 9 schematisch dargestellt ist. Dieses Verfahren umfasst einen Schritt S11, in dem der erste Verbinder 1 schichtweise aus einem metallischen Rohmaterial in einem additiven Herstellungsprozess aufgebaut oder erzeugt wird. Beispielsweise kann der erste Verbinder 1 entlang der ersten Rahmenrichtung X1 aufgebaut werden. In einem weiteren Schritt S12 wird der zweite Verbinder 2 schichtweise aus einem metallischen Rohmaterial in einem additiven Herstellungsprozess erzeugt oder aufgebaut. Beispielsweise kann der zweite Verbinder 2 entlang der ersten Steckrichtung Y1 aufgebaut werden. Der additive Herstellungsprozess kann z. B. das selektive Laserschmelzen umfassen.
6 zeigt beispielhaft eine Fahrzeugkarosseriestruktur 200 für ein Kraftfahrzeug. Wie in 6 beispielhaft dargestellt, kann die Karosseriestruktur 200 zwei parallel zueinander verlaufende Seitenprofile 205 umfassen. Die Seitenprofile 205 können durch quer zu den Seitenprofilen 205 verlaufende Dachmodule 220 miteinander verbunden sein. Ferner kann eine sich quer zu den Dachmodulen erstreckende B-Säule mit einem der Dachmodule 220 gekoppelt sein.
Wie in den 6 und 7 schematisch dargestellt, kann das Dachmodul 220 ein zweites Teil B bilden, an dem der zweite Verbinder 2 befestigt ist. Beispielsweise kann der zweite Verbinder 2 mit seiner Kopplungsschnittstelle 24 dauerhaft, z. B. formschlüssig, am Dachmodul 2 befestigt sein.
Wie in den 6 und 8 schematisch dargestellt ist, kann die B-Säule 210 ein erstes Teil A bilden, an dem der erste Verbinder 1 befestigt, insbesondere dauerhaft angebracht, z.B. verschweißt oder verklebt, ist. 6 zeigt schematisch eine Explosionsdarstellung des Fahrzarosserierahmens 200, in der die B-Säule 210 getrennt vom Dachmodul 220 dargestellt ist. Im montierten d.h. zusammengebauten Zustand sind jedoch der erste und der zweite Verbinder 1, 2 wie oben beschrieben miteinander gekoppelt, wobei die zweite Schnappverschlussstruktur 25 des zweiten Verbinders 2 mit der ersten Schnappverschlussstruktur 15 des ersten Verbinders 1 in Eingriff steht.
10 zeigt schematisch ein Verfahren zum Zusammenbau der Fahrzeugarosseriestruktur 200. Das Verfahren umfasst einen Schritt S21, in dem das erste Teil A, d.h. die B-Säule, mit der Kopplungsschnittstelle 14 des ersten Verbinders 1 gekoppelt wird, beispielsweise durch Schweißen, Verschrauben oder Ähnliches. Im weiteren Schritt S22 wird das zweite Teil B, d.h. das Dachmodul 220, mit der Kopplungsschnittstelle 24 des zweiten Verbinders 2 gekoppelt. Beispielsweise kann der T-förmige Stab in einer entsprechenden Aussparung (nicht dargestellt) des zweiten Teils B aufgenommen werden. Weiterhin wird das Einsteckteil 20 des zweiten Verbinders 2 wie oben beschrieben in die Aufnahmeöffnung 11 des Rahmenteils 10 des ersten Verbinders 1 eingeführt (Schritt S23). In Schritt S24 werden die zweite Schnappverrschlussstruktur 25 des zweiten Verbinders 2 und die erste Schnappverschlussstruktur 15 des ersten Verbinders 1 in Eingriff gebracht.
Obwohl die hier beschriebene Verbindungsbaugruppe im Zusammenhang mit Fahrzeugen, insbesondere Automobilen, beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt.
Die Erfindung wurde ausführlich unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Es wird jedoch von Durchschnittsfachleuten in dem technischen Gebiet erkannt werden, dass Änderungen an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und zentralen Ideen der Erfindung, dem in den Ansprüchen definierten Umfang der Erfindung und deren Äquivalenten abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: erster Verbinder
2: zweiter Verbinder
10: Rahmenteil
10A: erstes Ende des Rahmenteils
10B: zweites Ende des Rahmenteils
10C: erstes vertikales Ende des Rahmenteils
10D: zweites vertikales Ende des Rahmenteils
10E: erstes horizontales Ende des Rahmenteils
10F: zweites horizontales Ende des Rahmenteils
11: Aufnahmeöffnung
11: Innenfläche des Rahmenteils
11: Außenfläche des Rahmenteils
11A: erster Aufnahmeabschnitt
11B: zweiter Aufnahmeabschnitt
13: zellenartiger Bereich des Rahmenteils
14: erste Koppelschnittstelle
15: erste Schnappverschlussstruktur
16: elastisches Element
16A: erstes Ende des elastischen Elements
16B: zweites Ende des elastischen Elements
17: Verriegelungsstruktur
17a, 17b: geneigte Flächen der Verriegelungsstruktur
20: Einsteckteil
20A: ersteR Steckabschnitt
20B: zweiter Steckabschnitt
21: zentrale Öffnung
21a: Innenfläche des Einsteckteils
21b: Außenfläche des Einsteckteils
21A: erstes Ende des Einsteckteils
21: zweites Ende des Einsteckteils
23: zellularer Bereich des Einsteckteils
24: zweite Koppelschnittstelle
25: zweite Koplungsschnittstelle
27: Einschnappaussparung
28: Kanal
100: Verbindungsbaugruppe
200: Fahrzeugkarosseriestruktur
205: Seitenprofile
210: B-Säule
220: Dachmodul
A: erstes Teil
B: zweites Teil
G: Spalt
P1: Pfeil
P2: Pfeil
S11-S12: Verfahrensschritte
S21-S24: Verfahrensschritte
X1: erste Rahmenrichtung
X2: zweite Rahmenrichtung
X3: dritte Rahmenrichtung
Y1: erste Steckrichtung
Y2: zweite Steckrichtung
Y3: dritte Steckrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5102253 A [0003]
US 3596940 A [0004]

Claims

Verbindungsbaugruppe (100) zum lösbaren Verbinden eines ersten Teils (A) mit einem zweiten Teil (B), umfassend: einen ersten Verbinder (1), umfassend ein Rahmenteil (10), das eine Aufnahmeöffnung (11) aufweist, die sich in einer ersten Rahmenrichtung (X1) erstreckt, mindestens eine erste Schnappverschnlussstruktur (15), die integral mit dem Rahmenteil (10) ausgebildet ist und sich in der Aufnahmeöffnung (11) entlang der ersten Rahmenrichtung (X1) erstreckt, und eine erste Kopplungsschnittstelle (14) zum Koppeln des ersten Verbinders (1) mit dem ersten Teil (A); und einen zweiten Verbinder (2), der ein Einsteckteil (20) umfasst, das sich in einer ersten Steckrichtung (Y1) erstreckt und eine äußere Form aufweist, die der Aufnahmeöffnung (11) des Rahmenteils (10) des ersten Verbinders (1) entspricht, so dass das Einsteckteil (20) dazu konfiguriert ist, in die Aufnahmeöffnung (11) des Rahmenteils (10) eingeführt zu werden, wobei die erste Steckrichtung (Y1) parallel zur ersten Rahmenrichtung (X1) verläuft, mindestens eine zweite Schnappverschlussstruktur (25), die integral mit dem Einsteckteil (20) ausgebildet ist und sich in einer ersten Steckrichtung (Y1) auf einer Innenfläche (21a) des Einsteckteils (20) erstreckt, wobei die zweite Schnappverschlussstruktur (25) konfiguriert ist, um lösbar mit der ersten Schnappverschlussstruktur (15) in Eingriff zu sein, und eine zweite Kopplungsschnittstelle (24) zum Koppeln des zweiten Verbinders (2) mit dem zweiten Teil (B); wobei das Rahmenteil (10) des ersten Verbinders (1) und das Einseckteil (20) des zweiten Verbinders (2) jeweils in einem additiven Herstellungsprocess aus einem metallischen Werkstoff hergestellt werden.
Verbindungsbaugruppe (100) nach Anspruch 1, wobei die erste Schnappverschlussstruktur (15) ein elastisches Element (16), das sich in der ersten Rahmenrichtung (X1) zwischen einem ersten Ende (16A), das mit einer Innenfläche (11a) des Rahmenteils (10) gekoppelt ist, die die Aufnahmeöffnung (11) definiert, und einem zweiten Ende (16B), das durch elastische Verformung des elastischen Elements (16) relativ zu dem ersten Ende (16A) beweglich ist, erstreckt und einen Verriegelungsabschnitt (17), der an dem zweiten Ende (16B) des elastischen Elements (16) ausgebildet ist, umfasst, wobei das Einsteckteil (20) eine zentrale Aussparung (21) aufweist, die durch die Innenfläche (21a) des Einsteckteils (20) definiert ist, und wobei die zweite Schnappverschlussstruktur (25) eine Einschnappaussparung (27) aufweist, die an der Innenfläche (21a) des Einsteckteils (20) ausgebildet ist, wobei die Einschnappaussparung (27) konfiguriert ist, um den Verriegelungsabschnitt (17) der ersten Schnappverschlussstruktur (15) aufzunehmen.
Verbindungsbaugruppe (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die Aufnahmeöffnung (11) zwischen einem ersten und einem zweiten Ende (10A, 10B) des Rahmenteils (10) erstreckt, wobei das erste und das zweite Ende (10A, 10B) in Bezug auf die erste Rahmenrichtung (X1) einander gegenüberliegen.
Verbindungsbaugruppe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahmeöffnung (11) einen ersten Aufnahmeabschnitt (11A) mit einer ersten Breite (w11) in Bezug auf eine zweite Rahmenrichtung (X2), die sich quer zur ersten Rahmenrichtung (X1) erstreckt, und einen zweiten Aufnahmeabschnitt (11B) mit einer zweiten Breite (w12) in Bezug auf die zweite Rahmenrichtung (X2), aufweist, wobei die zweite Breite (w12) kleiner ist als die erste Breite (w12), wobei sich der zweite Aufnahmeabschnitt (11B) entlang einer dritten Rahmenrichtung (X3) erstreckt, die sich quer zu der ersten und der zweiten Rahmenrichtung (X1, X2) erstreckt.
Verbindungsbaugruppe (100) nach Anspruch 4, wobei der erste und der zweite Aufnahmeabschnitt (11A, 11B) eine im Wesentlichen T-förmige Aussparung definieren.
Verbindungsbaugruppe (100) nach Anspruch 4 oder 5, wobei der zweite Aufnahmeabschnitt (11B) eine Öffnung an einem ersten vertikalen Ende (10C) des Rahmenteils (10) in Bezug auf die dritte Rahmenrichtung (X3) bildet.
Verbindungsbaugruppe (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die erste Schnappverschlussstruktur (15) in dem ersten Aufnahmeabschnitt (11A) ausgebildet ist.
Verbindungsbaugruppe (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Einsteckteil (20) einen ersten Steckabschnitt (20A) mit einer ersten Breite (w21) in Bezug auf eine quer zur ersten Steckrichtung (Y1) verlaufende zweite Steckrichtung (Y2) und einen zweiten Steckabschnitt (20B) mit einer zweiten Breite (w22) in Bezug auf die zweite Steckrichtung (Y2) aufweist, wobei die zweite Breite (w22) des zweiten Steckabschnitts (20B) kleiner ist als die erste Breite (w21) des ersten Steckabschnitts (20A), wobei sich der zweite Steckabschnitt (20B) entlang einer dritten Steckrichtung (Y3) erstreckt, die sich quer zu der ersten und der zweiten Steckrichtung (Y1, Y2) erstreckt.
Erster Verbinder (1) für eine Verbindungsbaugruppe (100), insbesondere für eine Verbindungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: ein Rahmenteil (10), das eine Aufnahmeöffnung (11) aufweist, die sich in einer ersten Rahmenrichtung (X1) erstreckt; mindestens eine erste Schnappverschlussstruktur (15), die integral mit dem Rahmenteil (10) ausgebildet ist und sich in der Aufnahmeöffnung (11) entlang der ersten Rahmenrichtung (X1) erstreckt; und eine erste Kopplungsschnittstelle (14) zum Koppeln des ersten Verbinders (1) mit einem ersten Teil (A); wobei zumindest das Rahmenteil (10) und die erste Schnappverschlussstruktur (15) in einem additiven Herstellungsprozess aus einem metallischen Material hergestellt werden.
Zweiter Verbinder (2) zum Koppeln mit dem ersten Verbinder nach Anspruch 9, umfassend: ein Einsteckteil (20), das sich in einer ersten Steckrichtung (Y1) erstreckt und eine der Aufnahmeöffnung (11) des Rahmenteils (10) des ersten Verbinders (1) entsprechende Außenform aufweist, so dass das Einsteckteil (20) zum Einführen in die Aufnahmeöffnung (11) des Rahmenteils (10) mit parallel zur ersten Rahmenrichtung (X1) verlaufender erster Steckrichtung (Y1) konfiguriert ist; mindestens eine zweite Schnappverschlussstruktur (25), die integral mit dem Einsteckteil (20) ausgebildet ist und sich in einer ersten Steckrichtung (Y1) auf einer Außenfläche (21b) des Einsteckteils (20) erstreckt, wobei die zweite Schnappverschlussstruktur (25) so konfiguriert ist, dass sie lösbar mit der ersten Schnappverschlussstruktur (15) in Eingriff kommt; und eine zweite Kopplungsschnittstelle (24) zum Koppeln des zweiten Verbinders (2) mit einem zweiten Teil (B); wobei zumindest das Einsteckteil (20) und die zweite Schnappverschlussstruktur (25) in einem additiven Herstellungsprozess aus einem metallischen Werkstoff hergestellt werden.
Verfahren zur Herstellung einer Verbindungsbaugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend: schichtweises Erzeugen (S11) des ersten Verbinders (1) aus einem metallischen Rohmaterial in einem additiven Herstellungsprozess; und schichtweises Erzeugen (S12) des zweiten Verbinders (2) aus einem metallischen Rohmaterial in einem additiven Herstellungsprozess.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der additive Herstellungsprozess selektives Laserschmelzen umfasst.
Fahrzeugkarosseriestruktur (200), umfassend: eine Verbindungsbaugruppe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8; ein erstes Teil (A), das an der Kopplungsschnittstelle (14) des ersten Verbinders (1) befestigt ist; und ein zweites Teil (B), das an der Kopplungsschnittstelle (24) des zweiten Verbinders (2) befestigt ist; wobei das Einsteckteil (20) des zweiten Verbinders (2) in der Aufnahmeöffnung (11) des Rahmenteils (10) des ersten Verbinders (1) positioniert ist; und wobei die zweite Schnappverschlussstruktur (25) des zweiten Verbinders (2) mit der ersten Schnappverschlussstruktur (15) des ersten Verbinders (1) in Eingriff ist.
Fahrzeugkarosseriestruktur (200) nach Anspruch 13, wobei das erste Teil (A) oder das zweite Teil (B) ein B-Säulenmodul (210) ist, und wobei das andere des ersten und zweiten Teils (A, B) ein Dachmodul (220) ist.
Verfahren zum Zusammenbau einer Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 13 oder 14, umfassend: Koppeln (S21) des ersten Teils (A) mit der Kopplungsschnittstelle (14) des ersten Verbinders (1); Koppeln (S22) des zweiten Teils (B) mit der Kopplungsschnittstelle (24) des zweiten Verbinders (2); Einführen (S23) des Einsteckteils (20) des zweiten Verbinders (2) in die Aufnahmeöffnung (11) des Rahmenteils (10) des ersten Verbinders (1); und Ineinandergreifen (S24) der zweiten Schnappverschlussstruktur (25) des zweiten Verbinders (2) und der ersten Schnappverschlussstruktur (15) des ersten Verbinders (1).