DE102019114832A1

DE102019114832A1 - Joining element

Info

Publication number: DE102019114832A1
Application number: DE102019114832.4A
Authority: DE
Inventors: Markus Flaig; Toni Mietzelfeld
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2019-06-03
Filing date: 2019-06-03
Publication date: 2020-12-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fügeelement (10) zum Verbinden eines ersten Bauteils, das stoffschlüssig mit dem Fügeelement (10) verbunden ist, mit mindestens einem weiteren Bauteil, das ein Durchgangsloch aufweist, durch das sich ein von einem Kopf (1) ausgehender Schaft (2) des Fügeelements (10) hindurch erstreckt.Um eine Verbindung eines ersten Bauteils, das stoffschlüssig mit dem Fügeelement (10) verbunden ist, mit mindestens einem weiteren Bauteil, das ein Durchgangsloch aufweist, funktionell und/oder konstruktiv zu verbessern, weist der Schaft (2) des Fügeelements (10) eine Schaftlänge (17) auf, die maximal doppelt so groß wie eine Kopfhöhe (14) des Kopfes (1) des Fügeelements (10) ist.The invention relates to a joining element (10) for connecting a first component, which is materially connected to the joining element (10), to at least one further component which has a through hole through which a shaft (2) extending from a head (1) extends ) of the joining element (10). In order to functionally and / or structurally improve a connection of a first component, which is firmly connected to the joining element (10), with at least one further component, which has a through hole, the shaft ( 2) of the joining element (10) has a shaft length (17) which is at most twice as large as a head height (14) of the head (1) of the joining element (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fügeelement zum Verbinden eines ersten Bauteils, das stoffschlüssig mit dem Fügeelement verbunden ist, mit mindestens einem weiteren Bauteil, das ein Durchgangsloch aufweist, durch das sich ein von einem Kopf ausgehender Schaft des Fügeelements hindurch erstreckt. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Baugruppe mit mindestens einem Metallblechteil und einem Kunststoffteil. Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Baukasten mit mindestens zwei Fügeelementen.The invention relates to a joining element for connecting a first component, which is materially connected to the joining element, to at least one further component which has a through hole through which a shaft of the joining element extending from a head extends. The invention also relates to an assembly with at least one sheet metal part and one plastic part. The invention also relates to a construction kit with at least two joining elements.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2014 204 449 A1 ist ein Schweißdom zum Verbinden von mindestens zwei Bauteilen bekannt, wobei der Schweißdom mindestens teilweise aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht, wobei der Schweißdom einen Kopf aufweist, der zur Aufnahme des Schweißdoms in einer Antriebsvorrichtung und/oder zur Übertragung von Drehmomenten ausgebildet ist, wobei der Schweißdom einen vorzugsweise kegelstumpfförmigen Schaft aufweist, wobei in einer Baugruppe mindestens zwei Bauteile durch einen oder mehrere derartige Schweißdome aus Kunststoff durch Reibschweißen gefügt sind. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2014 105 702 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Setzen eines ein erstes Kunststoffmaterial aufweisenden Setzelements in einem ein zweites Kunststoffmaterial aufweisenden Bauteil bekannt, bei dem mittels einer Rotationsvorschubeinheit das Setzelement in Drehung versetzt und mit einer Axialkraft beaufschlagt wird, um das Setzelement unter Erzeugung einer Reibschweißverbindung zwischen Setzelement und Bauteil in das Bauteil zu treiben.From the German Offenlegungsschrift DE 10 2014 204 449 A1 a welding dome is known for connecting at least two components, the welding dome consisting at least partially of a thermoplastic material, the welding dome having a head which is designed to accommodate the welding dome in a drive device and / or to transmit torques, the welding dome has a preferably frustoconical shaft, with at least two components in an assembly being joined by one or more such welding domes made of plastic by friction welding. From the German Offenlegungsschrift DE 10 2014 105 702 A1 a device and a method for setting a setting element having a first plastic material in a component comprising a second plastic material are known, in which the setting element is set in rotation by means of a rotary feed unit and is subjected to an axial force in order to move the setting element while generating a friction weld between setting element and To drive component into the component.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbindung eines ersten Bauteils, das stoffschlüssig mit dem Fügeelement verbunden ist, mit mindestens einem weiteren Bauteil, das ein Durchgangsloch aufweist, durch das sich ein von einem Kopf ausgehender Schaft des Fügeelements hindurch erstreckt, funktionell und/oder konstruktiv zu verbessern.The object of the invention is to functionally and / or constructively connect a first component, which is materially connected to the joining element, to at least one further component that has a through hole through which a shaft of the joining element extending from a head extends to improve.

Die Aufgabe ist bei einem Fügeelement zum Verbinden eines ersten Bauteils, das stoffschlüssig mit dem Fügeelement verbunden ist, mit mindestens einem weiteren Bauteil, das ein Durchgangsloch aufweist, durch das sich ein von einem Kopf ausgehender Schaft des Fügeelements hindurch erstreckt, dadurch gelöst, dass der Schaft des Fügeelements eine Schaftlänge aufweist, die maximal doppelt so groß wie eine Kopfhöhe des Kopfes des Fügeelements ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurden Versuche und Untersuchungen an Verbindungen durchgeführt, wie Metallblechteile mit Kunststoffteilen einfach und effektiv miteinander verbunden werden können. Bei dem Kunststoffteil handelt es sich vorzugsweise um ein Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs, das aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Thermoplastmaterial, hergestellt ist. Dabei handelt es sich zum Beispiel um einen Mitteltunnel des Kraftfahrzeugs. Bei dem Metallblechmaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Aluminiumblechmaterial. Bei dem weiteren Bauteil kann es sich aber auch um ein Gussbauteil handeln. Das weitere Bauteil kann auch aus einem Strangpressmaterial gebildet sein. Die Verbindung kann auch zwei oder mehr als zwei weitere Bauteile, zum Beispiel zwei oder mehr als zwei Aluminiumbleche umfassen. Das zweite Bauteil oder mehrere zweite Bauteile ist beziehungsweise sind gelocht, um das Hindurchführen des Fügeelements zu ermöglichen. Das Fügeelement wird vorzugsweise durch Schweißen, insbesondere durch Reibschweißen, stoffschlüssig mit dem ersten Bauteil verbunden. Bei den Versuchen und Untersuchungen im Rahmen der Erfindung wurde herausgefunden, dass die mit herkömmlichen Fügeelementen erreichten Verbindungsfestigkeiten für spezielle Anwendungen in der Automobiltechnik, insbesondere für Karosseriebauanwendungen, nicht ausreichend sind. Bei den Versuchen wurde ein unerwünschtes Elementversagen, insbesondere im Kopfbereich eines herkömmlichen Fügeelements, unter Scherzugbelastung im Bereich eines Tiefeneingriffs an der schwächsten Stelle beobachtet. Bei den Versuchen und Untersuchungen hat sich herausgestellt, dass zu große Schaftlängen an herkömmlichen Fügeelementen zu einer Flitterbildung führen, wobei überschüssiges Material von herkömmlichen Fügeelementen während des Fügeprozesses nach oben gefördert wird und unter dem Kopf des Fügeelements austritt. Das wiederum führt zu unerwünschten Verunreinigungen bei einer Weiterverarbeitung einer Verbindung mit herkömmlichen Fügeelementen. So können die Verunreinigungen zum Beispiel in einem kathodischen Tauchlackierbad die Lackqualität beeinträchtigen. Deshalb wurde der Schaft des beanspruchten Elements in Relation zum Kopf des Fügeelements kürzer ausgeführt. So kann vorteilhaft indirekt ein Anbindungsquerschnitt zwischen dem Fügeelement und dem ersten Bauteil vergrößert werden, wodurch die Festigkeit der Verbindung erhöht wird.In the case of a joining element for connecting a first component, which is materially connected to the joining element, with at least one further component that has a through hole through which a shaft of the joining element extending from a head extends, the fact that the The shaft of the joining element has a shaft length that is at most twice as large as a head height of the head of the joining element. In the context of the present invention, tests and investigations were carried out on connections as to how sheet metal parts can be connected to one another simply and effectively with plastic parts. The plastic part is preferably a body part of a motor vehicle which is made from a fiber-reinforced plastic material, in particular from a glass fiber-reinforced thermoplastic material. This is, for example, a center tunnel of the motor vehicle. The sheet metal material is, for example, an aluminum sheet material. The further component can, however, also be a cast component. The further component can also be formed from an extruded material. The connection can also comprise two or more than two further components, for example two or more than two aluminum sheets. The second component or several second components is or are perforated in order to enable the joining element to be passed through. The joining element is preferably materially connected to the first component by welding, in particular by friction welding. During the tests and investigations within the scope of the invention it was found that the connection strengths achieved with conventional joining elements are not sufficient for special applications in automotive engineering, in particular for body construction applications. During the tests, an undesired element failure, especially in the head area of a conventional joining element, under shear tensile loading in the area of a deep engagement at the weakest point was observed. The tests and investigations have shown that shank lengths that are too long on conventional joining elements lead to the formation of tinsel, with excess material being conveyed upwards by conventional joining elements during the joining process and exiting under the head of the joining element. This in turn leads to undesirable contamination when further processing a connection with conventional joining elements. For example, the impurities in a cathodic dip painting bath can impair the quality of the paint. Therefore, the shaft of the stressed element was made shorter in relation to the head of the joining element. In this way, a connection cross section between the joining element and the first component can advantageously be enlarged indirectly, as a result of which the strength of the connection is increased.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fügeelements ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis zwischen der Schaftlänge und der Kopfhöhe des Fügeelements maximal drei zu zwei ist. Dieses Größenverhältnis ist insbesondere für Verbindungen vorteilhaft, bei denen mehr als ein weiteres Bauteil, also zum Beispiel zwei Bauteile, mit Hilfe des Fügeelements mit dem ersten Bauteil verbunden werden.A preferred exemplary embodiment of the joining element is characterized in that a ratio between the shaft length and the head height of the joining element is a maximum of three to two. This size ratio is particularly advantageous for connections in which more than one further component, for example two components, are connected to the first component with the aid of the joining element.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fügeelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfhöhe des Fügeelements genauso groß wie die Schaftlänge ist. Dieses Größenverhältnis ist insbesondere für Verbindungen vorteilhaft, bei denen genau ein weiteres Bauteil mit Hilfe des Fügeelements mit dem ersten Bauteil verbunden wird. Das weitere Bauteil beziehungsweise die weiteren Bauteile, das beziehungsweise die mit Hilfe des Fügeelements mit dem ersten Bauteil verbunden wird beziehungsweise werden, hat beziehungsweise haben zum Beispiel eine Dicke von zwei bis drei Millimeter, zum Beispiel von etwa 2,4 Millimeter. Das erste Bauteil hat eine größere Dicke, zum Beispiel drei bis vier Millimeter, insbesondere 3,25 bis 3,75 Millimeter.Another preferred exemplary embodiment of the joining element is characterized in that the head height of the joining element is just as great as the shaft length. This size ratio is particularly advantageous for connections in which exactly one further component is connected to the first component with the aid of the joining element. The further component or the further components, which is or will be connected to the first component with the aid of the joining element, has or have, for example, a thickness of two to three millimeters, for example of about 2.4 millimeters. The first component has a greater thickness, for example three to four millimeters, in particular 3.25 to 3.75 millimeters.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fügeelements ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfhöhe maximal drei Millimeter ist. Dadurch wird eine weitere Bearbeitung der Verbindungsstelle mit dem Fügeelement vereinfacht. Insbesondere wird ein Abdichten der Verbindungsstelle vereinfacht.Another preferred exemplary embodiment of the joining element is characterized in that the head height is a maximum of three millimeters. This simplifies further processing of the connection point with the joining element. In particular, sealing the connection point is simplified.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fügeelements ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft des Fügeelements einen Schaftdurchmesser aufweist, der mehr als doppelt so groß wie die Schaftlänge ist. Der Schaft hat im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders. Durch den relativ dicken Schaft des Fügeelements kann die Festigkeit der Reibschweißverbindung zwischen dem Fügeelement und dem ersten Bauteil wirksam gesteigert werden.Another preferred exemplary embodiment of the joining element is characterized in that the shank of the joining element has a shank diameter that is more than twice as large as the shank length. The shaft essentially has the shape of a right circular cylinder. Due to the relatively thick shaft of the joining element, the strength of the friction weld connection between the joining element and the first component can be effectively increased.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fügeelements ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf des Fügeelements einen Bund mit einem Außendurchmesser aufweist, der mindestens um einen Betrag der Kopfhöhe größer als der Schaftdurchmesser des Fügeelements ist. Durch die Vergrößerung des Elementkopfdurchmessers kann die Abdichtung des Durchgangslochs in dem mindestens einen weiteren Bauteil verbessert werden.Another preferred exemplary embodiment of the joining element is characterized in that the head of the joining element has a collar with an outer diameter that is at least an amount equal to the head height greater than the shaft diameter of the joining element. By increasing the element head diameter, the sealing of the through hole in the at least one further component can be improved.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fügeelements ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf des Fügeelements auf seiner dem Schaft abgewandten Seite einen umlaufenden Absatz aufweist. So wird auf der dem Schaft abgewandten Seite des Bundes eine Stufe realisiert. Diese Stufe vereinfacht die weitere Bearbeitung der Fügestelle, insbesondere bei einer automatisierten Abdichtung der Fügestelle mit einem Kunststoffmaterial, zum Beispiel Polyvenylchlorid, als Korrosionsschutz.Another preferred exemplary embodiment of the joining element is characterized in that the head of the joining element has a circumferential shoulder on its side facing away from the shaft. A step is thus realized on the side of the collar facing away from the shaft. This step simplifies the further processing of the joint, in particular in the case of an automated sealing of the joint with a plastic material, for example polyvinyl chloride, as corrosion protection.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Fügeelements ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft des Fügeelements eine Entformungsschräge aufweist, die kleiner als drei Grad ist. Bei den im Rahmen der Erfindung durchgeführten Versuchen und Untersuchungen hat sich herausgestellt, dass durch die Minimierung der Entformungsschräge zum Beispiel auf ein Grad die Verbindungsfestigkeit an der Fügestelle weiter verbessert werden kann. Das wird insbesondere darauf zurückgeführt, dass ein stirnseitiger Elementdurchmesser maßgeblich für die Verbindungsfestigkeit ist. Zusätzlich zur Minimierung der Entformungsschräge wird vorteilhaft eine Stirnfläche an dem Kopf abgewandten Ende des Schafts minimal ballig ausgeführt. Dadurch kann die Wärmeeinbringung beim Reibschweißen verbessert werden.Another preferred exemplary embodiment of the joining element is characterized in that the shaft of the joining element has a draft angle that is less than three degrees. In the tests and investigations carried out within the scope of the invention, it has been found that by minimizing the draft angle, for example to one degree, the connection strength at the joint can be further improved. This is attributed in particular to the fact that an element diameter on the face is decisive for the strength of the connection. In addition to minimizing the draft angle, an end face on the end of the shaft facing away from the head is advantageously designed to be minimally convex. This can improve the heat input during friction welding.

Bei einer Baugruppe mit mindestens einem Metallblechteil und einem Kunststoffteil ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass das Metallblechteil mit mindestens einem vorab beschriebenen Fügeelement mit dem Kunststoffteil verbunden ist, das wiederum stoffschlüssig mit dem Fügeelement verbunden ist. Bei dem Metallblechteil handelt es sich zum Beispiel um ein Aluminiumblech. Bei dem Metallblechteil kann es sich um ein Karosserieteil, insbesondere einer Bodengruppe, eines Kraftfahrzeugs handeln. Bei dem Kunststoffteil handelt es sich vorzugsweise um einen faserverstärkten Thermoplasten.In the case of an assembly with at least one sheet metal part and one plastic part, the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved in that the sheet metal part is connected to the plastic part with at least one previously described joining element, which in turn is firmly connected to the joining element. The sheet metal part is, for example, an aluminum sheet. The sheet metal part can be a body part, in particular a floor pan, of a motor vehicle. The plastic part is preferably a fiber-reinforced thermoplastic.

Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Baukasten mit mindestens zwei vorab beschriebenen Fügeelementen, die unterschiedliche Schaftlängen aufweisen. Ansonsten sind die Fügeelemente identisch. Dadurch vereinfachen sich die Herstellung und Montage der Fügeelemente. Die unterschiedlichen Schaftlängen ermöglichen auf einfache Art und Weise das Verbinden von unterschiedlich dicken weiteren Bauteilen oder von mehr als einem weiteren Bauteil mit dem ersten Bauteil.The invention further relates to a construction kit with at least two previously described joining elements which have different shaft lengths. Otherwise the joining elements are identical. This simplifies the manufacture and assembly of the joining elements. The different shaft lengths make it possible in a simple manner to connect further components of different thicknesses or more than one further component to the first component.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

1 ein Fügeelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Schnitt;
2 ein ähnliches Fügeelement wie in 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im Schnitt; und
3 eine Baugruppe mit einem ersten Bauteil, das stoffschlüssig mit einem Fügeelement, wie es in 2 dargestellt ist, verbunden ist, und mit einem zweiten Bauteil, das mit Hilfe des Fügeelements mit dem ersten Bauteil verbunden ist.

Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description, in which various exemplary embodiments are described in detail with reference to the drawing. Show it:

1 a joining element according to a first embodiment in section;
2 a similar joining element as in 1 according to a second embodiment in section; and
3 an assembly with a first component that is firmly bonded to a joining element, as shown in 2 is shown, is connected, and with a second component which is connected to the first component with the aid of the joining element.

In den 1 und 2 ist ein Fügeelement 10; 20 gemäß zwei Ausführungsbeispielen jeweils im Schnitt dargestellt. Die beiden Ausführungsbeispiele des Fügeelements 10; 20 unterscheiden sich nur in einem Merkmal. Bei diesem Merkmal handelt es sich um eine Schaftlänge 17; 27. Ansonsten sind die Fügeelemente 10; 20 in den 1 und 2 identisch.In the 1 and 2 is a joining element 10 ; 20th shown in section according to two exemplary embodiments. The two exemplary embodiments of the joining element 10 ; 20th differ only in one feature. This feature is a shaft length 17th ; 27 . Otherwise the joining elements are 10 ; 20th in the 1 and 2 identical.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die identischen Einzelheiten der Fügeelemente 10; 20 nur in 2 mit Bezugszeichen versehen. In 1 sind im Unterschied zu 2 nur Bemaßungslinien durch Doppelpfeile 11 bis 17 und 19 und durch einen Pfeil 18 angedeutet.For the sake of clarity, the details of the joining elements are identical 10 ; 20th only in 2 provided with reference symbols. In 1 are in contrast to 2 only dimension lines with double arrows 11 to 17th and 19th and by an arrow 18th indicated.

Das Fügeelement 20 in 2 umfasst, ebenso wie das Fügeelement 10 in 1, einen Kopf 1 und einen Schaft 2. Ein dem Kopf 2 abgewandtes Schweißende 3 des Schafts 2 ist leicht ballig ausgeführt. Durch den Pfeil 18 ist ein recht großer Radius des leicht balligen Schweißendes 3 angedeutet.The joining element 20th in 2 includes, as well as the joining element 10 in 1 , a head 1 and a shaft 2 . To the head 2 turned away welding end 3 of the shaft 2 is slightly convex. By the arrow 18th is a rather large radius of the slightly convex welding end 3 indicated.

In dem Kopf 1 umfasst das Fügeelement 10; 20 eine Werkzeugeingriffsausnehmung 4. Die Werkzeugeingriffsausnehmung 4 ist zum Beispiel als Innensechskant ausgeführt. Radial außen weist der Kopf 1 einen Bund 5 auf.In the head 1 includes the joining element 10 ; 20th a tool engagement recess 4th . The tool engagement recess 4th is designed, for example, as a hexagon socket. The head faces radially on the outside 1 a covenant 5 on.

Der Bund ist mit einem umlaufenden Absatz 6 versehen. Das Fügeelement 10; 20 ist, insbesondere abgesehen von der Werkzeugeingriffsausnehmung 4, bezogen auf eine Längsachse 7, rotationssymmetrisch ausgeführt.The federal government is with a surrounding paragraph 6th Mistake. The joining element 10 ; 20th is, in particular apart from the tool engagement recess 4th , based on a longitudinal axis 7th , executed rotationally symmetrical.

Der Doppelpfeil 11 stellt die Bemaßungslinie für den Außendurchmesser des Kopfs 1 des Fügeelements 10; 20 mit dem Bund 5 dar. Der Doppelpfeil 12 stellt die Bemaßungslinie des Absatzes 6 dar. Der Doppelpfeil 13 stellt die Bemaßungslinie für den Schaftdurchmesser 13 dar.The double arrow 11 represents the dimension line for the outside diameter of the head 1 of the joining element 10 ; 20th with the federal government 5 represents. The double arrow 12th represents the dimension line of the paragraph 6th represents. The double arrow 13 represents the dimension line for the shaft diameter 13 represent.

Der Doppelpfeil 14 stellt die Bemaßungslinie für die Kopfhöhe dar. Der Doppelpfeil 15 stellt die Bemaßungslinie für die Höhenabmessung des Absatzes 6 dar. Der Doppelpfeil 16 stellt die Bemaßungslinie für die Tiefe der Werkzeugeingriffsausnehmung 4 dar.The double arrow 14th represents the dimension line for the head height. The double arrow 15th represents the dimension line for the height dimension of the paragraph 6th represents. The double arrow 16 represents the dimension line for the depth of the tool recess 4th represent.

Der Doppelpfeil 17 stellt die Bemaßungslinie für die Schaftlänge dar. Der Doppelpfeil 19 stellt die Bemaßungslinie für die Entformungsschräge des Schafts 2 dar.The double arrow 17th represents the dimension line for the shaft length. The double arrow 19th represents the dimension line for the draft of the shaft 2 represent.

In 3 ist eine Baugruppe 30 mit einem ersten Bauteil 31 und einem zweiten Bauteil 32 im Schnitt dargestellt. Bei dem ersten Bauteil 31 handelt es sich um ein Kunststoffteil 33 mit einer Dicke 35. Bei dem zweiten Bauteil 32 handelt es sich um ein Metallblechteil 34 mit einer Dicke 36.In 3 is an assembly 30th with a first component 31 and a second component 32 shown in section. With the first component 31 it is a plastic part 33 with a thickness 35 . With the second component 32 it is a sheet metal part 34 with a thickness 36 .

Das Metallblechteil 34 umfasst ein Durchgangsloch 38, durch das sich der Schaft eines Fügeelements 20, wie es in 2 dargestellt ist, hindurch erstreckt. Das Schweißende 3 des Fügeelements 20 ist durch Reibschweißen stoffschlüssig mit dem Kunststoffteil 33 verbunden.The sheet metal part 34 includes a through hole 38 , through which the shaft of a joining element 20th as it is in 2 is shown extends therethrough. The end of welding 3 of the joining element 20th is materially bonded to the plastic part by friction welding 33 connected.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102014204449 A1 [0002]
DE 102014105702 A1 [0002]

Claims

Joining element (10; 20) for connecting a first component (31), which is cohesively connected to the joining element (10; 20), to at least one further component (32) which has a through hole (38) through which one of a head (1) outgoing shaft (2) of the joining element (10; 20) extends through, characterized in that the shaft (2) of the joining element (10; 20) has a shaft length (17; 27) which is at most twice as large how a head height (14) of the head (1) of the joining element (10; 20) is.

Joining element after Claim 1 , characterized in that a ratio between the shaft length (17; 27) and the head height (14) of the joining element (10) is a maximum of three to two.

Joining element after Claim 1 , characterized in that the head height (14) of the joining element (20) is just as large as the shaft length (27).

Joining element according to one of the preceding claims, characterized in that the head height (14) is a maximum of three millimeters.

Joining element according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft (2) of the joining element (10) has a shaft diameter (13) which is more than twice as large as the shaft length (17).

Joining element after Claim 5 , characterized in that the head (1) of the joining element (10) has a collar (5) with an outer diameter (11) which is at least an amount of the head height (14) greater than the shaft diameter (13) of the joining element (10) is.

Joining element according to one of the preceding claims, characterized in that the head (1) of the joining element (10) has a circumferential shoulder (6) on its side facing away from the shaft (2).

Joining element according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft (2) of the joining element (10) has a draft angle (19) which is less than three degrees.

Assembly with at least one sheet metal part (34) and one plastic part (33), characterized in that the sheet metal part (34) is connected with at least one joining element (10; 20) according to one of the preceding claims with the plastic part (33), which in turn is firmly bonded is connected to the joining element (10; 20).

Construction kit with at least two joining elements (10; 20) according to one of the Claims 1 to 8th which have different shaft lengths (17; 27).