(57)【要約】本発明はプラスチック構造体（１、２５、３１、３７）および金属体（４，２４，３５、４０）から接合工具（１１、１３）の間で圧縮することにより複合部品を製造する方法に関する。接合工具（１１，１３）の接触面（１２，１４）の圧縮により引き起こされるプラスチック構造体（１，２５、３１、３７）への穿孔縁部の浸透によりプラスチック構造体（１，２５、３１、３７）および金属体（４，２４，３５、４０）が接合され、永久的な形状結合および摩擦結合（３４）を達成する。こうして得られた複合部品は軽い質量を残留するにもかかわらず高い程度の剛性および安定性により特徴付けられる。
2004533950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属部品（４，２４，３５，４０）およびプラスチック構造体（１，２５，３１，３７）から複合部品を製造する方法において、少なくとも１個の打ち抜き縁部を有する少なくとも１個の表面を有する金属部品およびプラスチック構造体を接合工具（１１、１３）に入れ、接合工具を衝突させ、その際打ち抜き縁部をプラスチック構造体に形状結合および摩擦結合により押し込むことを特徴とする複合部品の製造方法。
【請求項２】
接合工具を急速に衝突させ、以下の処理工程：
接合工具（１１，１３）の接触面（１２，１４）が衝突する際に行われる、プラスチック構造体（１，２５，３１，３７）に縁部領域を押し込むことによる金属部品（４，２４、３５、４０）の開口（６）の縁部領域の変形（１８，１９，２０、２１）および同時に行われる持続的な形状結合および摩擦結合（３４）を生じる縁部領域の変形により
新たに成形したプラスチック構造体（１，２５，３１、３７）と金属部品（４，２４，３５、４０）を接合する工程、
を有する請求項１記載の方法。
【請求項３】
打ち抜き縁部を金属表面に実質的に垂直に取り付ける請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
打ち抜き縁部の端部を角状に形成する請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
打ち抜き縁部の高さが結合すべき位置のプラスチック構造体の厚さを上回る請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
打ち抜き縁部の高さが結合すべき位置のプラスチック構造体の厚さを４０％まで上回る請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
打ち抜き縁部の高さが結合すべき位置のプラスチック構造体の厚さを３５％まで上回る請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
金属部品（４，２４，３５，４０）に関する打ち抜き襟状突起または打ち抜き縁部（７）の仰角を使用して、金属部品（４，２４，３５，４０）およびプラスチック構造体（１，２５、３１、３７）の間の得られる打ち抜き襟状突起または打ち抜き縁部（７）の変形部分の輪郭（１９，２０、２１、２２）を調節する請求項５から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
金属部品（４，２４，３５，４０）およびプラスチック構造体（１，２５、３１、３７）の接合位置（５）の変形部分の輪郭（１９，２０、２１、２２）を、上側の接合工具（１１）の接触面（１２，２２）の配置により調節する請求項５から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
突起または打ち抜き縁部（７）の高さ（７．１）がプラスチック構造体（１，２５，３１，３７）の壁厚（１．１）より少ないかまたはプラスチック構造体の壁厚（１．１）に等しい請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
打ち抜き縁部が金属部品の金属表面を通過する開口の打ち抜き襟部を形成する請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
金属部品がシェル形を有する請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
プラスチック構造体（１，２５、３１、３７）が金属部品（４，２４，３５，４０）に向かう底面（３０．２）を有する少なくとも１個の頭部で開放したドーム状突起（３０）を有する請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
プラスチック構造体（１，２５、３１、３７）が少なくとも２個の頭部で開放したドーム状突起（３０）を有し、該突起は補強したリブ構造体（２９）と互いに結合している請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
プラスチック構造体（１，２５、３１、３７）が補強する交差するリブ構造体（２９）を有し、その際少なくとも１個の交差点（２７）が金属体（４，２４、３５，４０）に向かう底面（３０．２）を有する、頭部で開放したドーム状突起（３０）として形成される請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
プラスチック構造体（１，２５、３１、３７）が補強する、少なくとも１回交差するリブ構造体（２９）を有し、リブ構造体のリブは交差点（２７）の間に、金属体（４，２４、３５，４０）に向かう底面（３０．２）を有する開放したドーム状突起（３０）を有する請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
プラスチック構造体のリブ構造体（２９）が排出口または間隙（２９．１）を有し、これが軽量構造原理を考慮し、剛性および強度の損失を防ぐ請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
プラスチック構造体（１，２５、３１、３７）がリブ構造体（２９）に対して実質的に垂直に延びる補強する表面（１６）を有する請求項１４から１７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
リブ構造体に対して実質的に垂直に延びる表面（１６）が連続する被覆面（３１．１）を形成する請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
サンドイッチ構造部品を製造する方法において、それぞれ少なくとも１個の打ち抜き縁部および打ち抜き部分（４２）を有する少なくとも１個の表面を有する、上面および下面として用意された金属部品（３５，４０）を、２個の向かい合って配置された接合工具の半体に入れ、金属部品と、少なくとも２個の互いに逆方向に配置された、頭部で開放したドーム状突起（３０）を有するプラスチック構造体（１，２５，３１，３７）の間で位置決めし、突起の底面（３０．２）は交互に金属部品（３５，４０）に隣接し、突起の開口は突起に隣接する金属部品の打ち抜き部分に相当し、接合工具を衝突させ、その際それぞれの打ち抜き縁部を形状結合および摩擦結合によりプラスチック構造体に押し込むことを特徴とするサンドイッチ構造部品を製造する方法。
【請求項２１】
プラスチック構造体（３７）にスペーサー（３３）を設ける請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
請求項１から２１までのいずれか１項記載の方法により得られる複合部品。
【請求項２３】
金属体（２４）、特にシェル状金属体を、プラスチック構造体（２５）と、被覆舌状部（２６）の領域で、壁（１．１）中の金属体（２４）中の打ち抜き襟状突起（７）を使用して、および開放したドーム状突起（３０）でプラスチックリブ構造体（２５）の底面（３０．２）で結合する請求項１から２１までのいずれか１項記載の方法により製造される複合部品。
【請求項２４】
シェル状金属体（２４）を、縦に延びる被覆領域（３２）に沿って被覆面（３１．１）として用いられるリブの付いたプラスチック構造体（３１）と、打ち抜き襟状突起（７）で接合し、中空形状品として形成される請求項１から２１までのいずれか１項記載の方法により製造される複合部品。
【請求項２５】
互いに逆方向に延びる開口（４４）を有するプラスチック構造体（３７）を、開口（４４）への接続をそれぞれ交互に可能にする打ち抜き部分（４２）を有する、上面および下面に用意された金属面（３５，４０）と、サンドイッチ式に結合し、その際プラスチック構造体にスペーサー（３３）が設けられ、プラスチック構造（３７）および金属面（３５，４０）が接合位置（３４）で接合されている請求項１から２１までのいずれか１項記載の方法により製造される複合部品。
【請求項２６】
自動車工学、航空機産業または船舶の構造部品としてまたは家庭用品または電気器具の製造の際の請求項２２から２５までのいずれか１項記載の複合部品の使用。
【請求項２７】
自動車工業用構造部品がフロントエンド部品、フロントエンド支持体、シートカバー、椅子構造、ダッシュボード、ドア用機能支持体、ドア用機能部品、テールゲートまたはサイドドアである請求項２６記載の使用。
【請求項２８】
請求項２２から２５までのいずれか１項記載の複合部品を有するフロントエンド部品、フロントエンド支持体、シートカバー、椅子構造、サイドドア、ダッシュボード支持体、ドア用機能支持体、ドア用機能部品、テールゲート、洗濯機、冷蔵庫、食器洗い機、コピー機、テレビ、またはミシンの使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、複合部品およびその製造方法、特にプラスチック／金属複合部品に形成される形状結合および摩擦結合を有するプラスチック／金属接合および接合法に関する。
【０００２】
欧州特許第０３７０３４２号は軽量構造部品に関する。これはシェル状の基材を有し、基材の内部空間は補強リブを有し、補強リブは基材と強固に結合している。補強リブは成形したプラスチックからなり、その際プラスチックと基材の結合は不連続の結合位置で基材中の開口により行われ、プラスチックが開口を通過しておよび開口の面の上に広がる。この方法は極めて複雑であり、摩耗しやすい。工具の維持に関する多くの投入が必要である。多くの割合の不良品をしばしば回避できない。更にすべての新たなモデルの変形または変更のために一般に新たな複雑な射出成形工具が必要であり、これはこの方法を更に高価にする。従って連続生産はしばしば計り知れない危険と結びつく。
【０００３】
未公開の欧州特許第００１１９４７６．０号は他の金属／プラスチック結合技術を記載する。これは少ない割合の製品の不良品を生じるべきである。例として接触領域で金属とプラスチックを部分的にまたは全部の表面で接合し、引き続き金属シートの開口に部分的溶融によりプラスチックリベットを形成し、ねじまたは接着ホックにより結合し、金属シートにまたはプラスチック構造体の縁部または開口につまみでフランジを付けることにより接合することが記載されている。しかしこの結合技術は他の材料、例えば接着剤またはねじの使用または付加的な処理工程を必要とする。
【０００４】
最後に、例えば未公開のドイツ特許第１００１４３３２．６号に記載されるような、複合部品を製造する他の方法を使用して中空形状の断面の基材を有するこの種の部品を製造することができる。中空形状の断面の基材は内部高圧成形法を使用して製造することができる中空形状の断面を有する。少なくとも１個のプラスチック部品を中空形状の断面の基材に強固に結合する。プラスチック部品を中空形状の断面の基材に射出成形し、中空形状の断面の基材を結合位置でプラスチック部品のために成形したプラスチックで部分的または完全に封入することにより中空形状の断面の基材に不連続の結合位置で結合する。
【０００５】
すでに簡単に説明した方法を使用して製造したハイブリッドまたはハイブリッド部品として知られているプラスチック−金属複合部品が適当な形で動力車に使用される。ハイブリッド部品は金属およびこれに強固に結合したプラスチック構造体から製造されたシェル状基材または中空形状断面を有する。金属基材は複合部品に基本的な剛性および強度を付与する。プラスチック構造は第１に強度および剛性を更に高めるために使用され、第２に成形装置に関する機能の合体および質量の減少のために使用される。自動車工業でハイブリッド部品のために特に適した適用の例はフロントエンド支持体またはフロントエンド部品、ダッシュボード部品またはダッシュボード支持体、ドア機能支持体またはドア部品およびテールゲートおよび後部ドアの類似の部品を含む。
【０００６】
前記解決手段、技術水準の成形部品を考慮して、本発明の課題は、匹敵する質量を有するにもかかわらず、増加した剛性および強度を有し、連続製造に特に適している経済的に利用できる接合法を使用してハイブリッド部品を提供することである。
【０００７】
前記課題は、本発明により、金属部品およびプラスチック構造体から複合部品を製造する方法により解決され、その際少なくとも１個の打ち抜き縁部を有する少なくとも１個の表面を有する金属部品およびプラスチック構造体を接合工具に入れ、接合工具を衝突させ、圧力下で打ち抜き縁部を形状結合および摩擦結合によりプラスチック構造体に押し込む。
【０００８】
結合位置でプラスチック構造体および金属部品が一緒に圧縮されることにより持続する形状結合および摩擦結合が達成される。
【０００９】
シート状金属処理またはシート状金属変形に適した一般的なプレス機または打ち抜き機および／または深絞り成形機または類似の水圧作用接合機を接合作業に使用して、すなわち金属部品とプラスチック構造体を一緒にプレスまたは打ち抜くことができる。これらの機器は一般に複合部品の輪郭に適合した１個以上の工具を有する。接合中の割れまたは亀裂を避けるために、金属部品およびこの反対側に位置するプラスチック構造体が接合位置でまたはそのすぐ隣で直接および工具に対して平坦に支持されることが保証されるべきである。
【００１０】
多くの数を生じるために、接合機はハイブリッド部品、すなわちそれぞれの場合に接合すべき複合部品の部分の輪郭に正確に適合した１個以上の工具を備えることができ、接合力は、金属体が工具の一方の面で工具に対して支持され、反対に位置したプラスチック体が結合位置でまたは工具の他方の面のすぐ隣で工具に対して支持されるように最適に導入される。結合は接合工具を急速にまたは緩慢に衝突することにより行うことができる。接合作業は金属基材中の打ち抜き襟部として形成される突起がプラスチック部品の壁に突入することを可能にし、これにより形状結合および摩擦結合が形成される。接合作業は打ち抜き縁部または打ち抜き襟部がプラスチック体に浸入する間も変形されてもよいことを意味する。接合作業により変形される突起の形状は第１に仰角および金属部品上の変形されない突起の高さにより調節され、第２に接合工具の構成により調節される。
【００１１】
本発明により提案される方法を使用して、例えば周囲温度で存在する一般的なプラスチック構造体および型から排出し、なお高い温度で存在し、従ってまだかなり柔らかい新たに成形した部品および引き続き熱処理されるプラスチック構造体、すなわち接合作業の前に高い温度に上昇したプラスチック構造体を一緒に金属部品に接合し、高い負荷に耐える結合を形成することが可能である。
【００１２】
相当する公知の構造体に比べてこうして得られるハイブリッド部品は決められた同じ質量で、強度と剛性に関する利点を有する。
【００１３】
金属体または金属基材とも呼ばれる金属部品は、打ち抜き縁部を有する少なくとも１個の表面を有する。この打ち抜き縁部は金属部品の製造中に直接形成することができ、またはその後で製造することができる。この場合は、圧力をかけた場合にプラスチック構造体に浸入することができる肩部、保護物または突起である。従って打ち抜き縁部の端部は有利には角状であり、すなわち、例えば長方形、三角形または台形の横断面の形に適合している。
【００１４】
適当な打ち抜き縁部はろう接または溶接のような公知方法により金属表面に後ろ向きに適用することにより得られる。更にこの種の打ち抜き縁部は金属構造の製造に含まれていてもよい。打ち抜きまたは深絞り成形を使用して金属部品の表面に開口を作成することにより打ち抜き縁部を得ることが有利である。打ち抜き工具の選択に依存してきわめて広い範囲の形状の開口が可能であり、開口が金属表面から開口を限定する実質的に垂直な打ち抜き縁部を有するという事実により特徴付けられる。本発明の意味で、打ち抜き縁部の実質的に垂直の位置は、開口として形成されるかまたは別々にまたは一緒に製造されるかに関係なく、打ち抜き縁部が金属部品の金属表面に関して６０〜１２０°、特に７０〜１１０°の仰角を取ることを示す。金属表面が平面図で考慮される場合に、打ち抜き縁部は直線、波線または角状の線の形を取ることができるかまたは長方形、正方形、三角形、卵形、円形または他の任意の所望の形状であってもよい。更に金属部品とプラスチック構造体を一緒に圧縮することにより接合できる限りで、他の任意の認識可能な形状が可能である。同じかまたは異なる形の２個以上の打ち抜き縁部を金属表面に配置することも可能である。打ち抜き縁部の厚さは、圧縮作業中にプラスチック構造体が破壊されず、複合部品が製造される限りで、広い範囲内で選択することができる。打ち抜き縁部の厚さは一般に０．２〜２ｍｍであり、０．４〜１．２ｍｍの範囲の厚さが有利である。
【００１５】
金属表面から測定した打ち抜き縁部の高さは、接合すべき位置のプラスチック構造体の厚さに相当する場合は、一般に十分である。しかしこれより少ない高さ、例えば接合すべき位置のプラスチック構造体の厚さの半分の範囲の高さでも持続的結合を生じることができる。金属体とも呼ばれる金属部品は任意の所望の金属または合金から製造することができる。接合条件下で金属部品は、打ち抜き縁部を介してプラスチック構造体に持続的な形状結合を生じることを可能にするために十分な強度を有しなければならない。
【００１６】
プラスチック構造体の壁厚は有利には少なくとも１ｍｍ、より有利には２〜８ｍｍである。この壁厚を有するプラスチック構造体を、本発明により提案された方法を使用して金属体に接合する場合は、金属体の打ち抜き襟状突起がプラスチック構造体に浸入し、持続的な形状結合および摩擦結合が得られる。
【００１７】
金属体の開口は有利には円形の形である。しかし卵形または円形の縁部を有する長方形の形であってもよい。縁部領域で、有利に開口が突起を有して形成され、突起は打ち抜き襟部の形で形成され、金属シートから押し出され、上に曲がる。
【００１８】
有利には金属体の開口はその縁部領域で襟状突起として形成される。襟状突起はプラスチックへの改良された導入を達成するために、特に角状形であってもよい周辺縁部を有する利点を提供する。金属基材中で、例えば打ち抜きにより開口を製造することができ、打ち抜き中に自動的に開口の縁部領域の変形が行われる。打ち抜きのほかに、金属体の深絞り成形により金属基材の変形部分が形成される。
【００１９】
本発明により提案される方法において、金属体上の突起の高さはプラスチック構造体の壁厚を上回ってもよい。従って打ち抜き縁部の高さが接合位置のプラスチック構造体の厚さを２〜４０％、有利に５〜２５％、特に１０〜２０％上回る打ち抜き縁部を使用することが有利である。接合作業中に圧力が形成され、一般に変形に耐える金属工具壁により、金属部品およびプラスチック構造体の両方の後側から維持されるので、突出する打ち抜き縁部が、プラスチック構造体に浸入した後で反対側のプレスシートで変形し、プラスチック構造体に対する良好な形状結合および摩擦結合を形成する。
【００２０】
プラスチック構造体の壁厚を上回る高さで形成される金属体上の打ち抜き襟状突起のほかに、打ち抜き襟状突起の高さは金属体に接合すべきプラスチック構造体の壁厚の水準に等しいかまたはこれより少なくてもよい。この場合も部品を一緒に圧縮して形状結合および摩擦結合を生じる。
【００２１】
本発明が基礎とする思想の他の構成により、金属体の開口の平面に仰角で変形部分が用意され、変形部分は金属体の平面にほぼ垂直に突出する。開口、従って変形部分が形成される金属加工品の平面に関する突出部分の仰角を選択することにより、接合作業中に形成される接続位置の形に著しい影響を与えることが可能である。金属部品上の変形部分の仰角に依存して、打ち抜き襟状突起の変形部分の輪郭を中心または上側領域で広げるかまたは狭くすることができる。
【００２２】
本発明の方法の有利な構成において、金属部品に製造される開口の直径範囲は２〜５０ｍｍ、特に２〜１２ｍｍの範囲である。
【００２３】
開口の製造中に、開口を限定する変形部分の周辺縁部は、接合して複合部品を形成する部品が互いに接触する場合に周辺の縁部がプラスチック構造体に導入するために、有利には角状の形、特に鋭角の形を有する。
【００２４】
打ち抜き襟部の形で形成される金属体上の突起の仰角を適当に選択することにより、金属体とプラスチック部品の間の接合位置の領域に形成される変形部分の輪郭に影響を与えることができる。更に複合部品の２つの部分の間の接合位置の領域に金属部品とプラスチック構造体の間に形成される変形部分の輪郭を、接合位置のプラスチック構造体の厚さより打ち抜き縁部が厚い場合は、突起に作用する相当する上側接合工具の接触面の配置により調節することができる。
【００２５】
他の構成において、１回の作業で、すでに記載したように、少なくとも１個の打ち抜き縁部を有する金属部品と一緒に圧縮することにより、２個以上のプラスチック構造体を接合して複合部品を形成する。この目的のために、プラスチック構造体を接合位置で動かさずに重ね合わせて配置し、これにより摩擦結合および形状結合が可能である。打ち抜き縁部の端部が金属部品に対して支持されるプラスチック構造体に浸入し、および特に接合工具壁に対して支持される外側プラスチック構造体に浸入するかまたはこの構造体に完全に浸入するように、打ち抜き縁部の高さを調節し、これにより打ち抜き縁部が変形する。
【００２６】
更に補強するリブ構造体をプラスチック構造体に注入し、プラスチック構造体が金属部品に結合し、本発明による方法を使用してハイブリッド部品を形成する。
【００２７】
他の構成において、プラスチック構造体が少なくとも１個のドーム状突起を有し、突起は頭部で開き、突起の底面は金属部品の打ち抜き縁部と相互作用する接合面を形成することができる。
【００２８】
接合工具を頭部に、開放したドーム状突起に導入することができ、この工具は開いたドーム状突起の底面で、接合面が衝突する場合にプラスチック構造体および金属体の間に持続する形状結合および摩擦結合を形成するために必要な圧縮力を作用し、金属体の打ち抜き襟状突起がドーム状突起の底面のプラスチックに浸入する。
【００２９】
有利な構成において、プラスチック構造体は頭部で開放した２個以上のドーム状突起を有し、少なくとも２個以上の突起が補強プラスチックリブにより互いに結合し、突起の下面は金属部品に対して支持されていてもよい。ドーム状突起は、特に有利にはリブ状プラスチック構造体の交差点を形成する。これらのプラスチック構造体は一般的な射出成形法により容易に製造することができる。複合部品において、ドーム状突起のすべてのまたはほとんどすべての底面が打ち抜き縁部を介して金属部品と結合する場合に、特別な強度および剛性が達成される。
【００３０】
更に、開いたドーム状突起は、プラスチック構造体を補強するリブ構造体の交差点だけでなく、交差点の間の補強リブでも使用または成形することができ、これにより複数の接合位置が形成され、接合位置でプラスチック構造体および金属体が形状結合および摩擦結合により互いに結合することができる。ドーム表面のほかに、プラスチック構造体は、もちろん他の接合位置で、本発明の方法でまたは一般的な方法で金属部品と結合していてもよい。
【００３１】
プラスチック構造体を補強するリブ構造体のプラスチックリブは、有利には上側の縁部に、すなわち最も高い負荷の領域に壁を有し、壁はこのリブ構造体に実質的に垂直に配置され、平坦である。これは一方では負荷されたプラスチックの最大応力を減少し、他方ではリブ構造体が負荷で膨張するかまたは曲がることを防ぐ。
【００３２】
更に、プラスチック構造体は、リブまたはドームの上側端部のプラスチックリブのほかに、被覆面の形の閉鎖した表面を有し、被覆面に、ドームの上側端部にのみ開口または通路が備えられているように形成されていてもよい。このやり方でＵ形金属体と組み合わせて準連続的中空形状が形成される。１つの構成において、被覆面および金属体の縁部領域を、本発明の方法によりまたは一般的な方法により、例えば射出成形による引き続く封入により互いに結合する。
【００３３】
更に中心またはコアに配置されたプラスチック構造体およびこれに結合した、外部に存在し、有利には平坦な形である、２個の金属シートからなることによりサンドイッチ構造の複合部品を製造することができる。スペーサーとして使用するプラスチック構造体は、接合位置を形成するために、前記ドームを有し、一部のドームは頭部で開放し、底部の端面に底面を有し、残りのドームは正確に反対の形状であり、すなわち底部で開放し、頭部に存在する底面を有する。ドームが開放しているプラスチック構造体の位置で離接する金属シートは開口を有し、接合工具がドームに浸入し、接合位置に接続することができる。前記方法と同様のやり方でドームの底面にプラスチック構造体および金属シートの結合が形成される。
【００３４】
本発明を図面により詳細に説明する。
【００３５】
図１は接合する前の接合位置の領域の金属基材およびプラスチック構造体を示し、
図２は打ち抜き襟部の形で配置された突起の中心の拡大部分および上側端部の狭窄部分を介して形状結合および摩擦結合により接合した後の接合位置の領域の金属基材およびプラスチック構造体を示し、
図３は中心の打ち抜き襟部の狭窄部分および上側端部の拡大部分により形状結合および摩擦結合により接合した後の接合位置の領域の金属基材およびプラスチック構造体を示し、
図４は環状の溝を包囲する接合工具の上側の半体の部分を拡大図で示し、
図５はプラスチック構造体に上側端部が突出する打ち抜き襟状突起部の拡大部分により形状結合および摩擦結合により接合した後の接合位置の領域の金属基材およびプラスチック構造体を示し、
図６はドーム状突起の斜視図であり、図６．１はドーム状突起の断面図であり、
図７はリブ構造体の挿入位置にドーム状突起を有する射出成形したリブ状プラスチックインサートを有するＵ形金属体を示し、
図７．１はリブ構造体の挿入位置にドーム状突起を有する射出成形したリブ状プラスチックインサートを有するＵ形金属体を示し、
図８は射出成形したリブ状プラスチックインサートおよびリブ構造体の挿入位置と挿入位置の間の中央にドーム状突起を有するＵ形金属体を示し、
図８．１は射出成形したリブ状プラスチックインサートおよびリブ構造体の挿入位置と挿入位置の間の中央にドーム状突起を有するＵ形金属体を示し、
図９は覆いとして形成された、射出成形したリブ状プラスチックインサートを有するＵ形金属体を示し、
図９．１は覆いとして形成された、射出成形したリブ状プラスチックインサートを有するＵ形金属体および接合後に金属体と一緒に形成される閉じた中空形状の部品を示し、
図１０は上側金属シートおよび下側金属シートおよび射出成形したプラスチック構造体を有し、構造体が側壁およびドーム状突起を有するサンドイッチ構造の複合体を示し、
図１０．１は上側金属シートおよび下側金属シートおよび射出成形したプラスチック構造体を有し、構造体が側壁およびドーム状突起を有するサンドイッチ構造の複合体を示す。
【００３６】
図１は接合作業の前の接合位置の領域の金属基材およびプラスチック構造体を示す。
【００３７】
図１は離れた位置で接合作業を行うプレス工具を示す。互いに反対に配置される２つの接合工具、すなわち上側接合工具１１および下側接合工具１３はそれぞれ互いに向かい合う接触面１２および１４を有する。互いに接合される複合部品の２つの部分、すなわちプラスチック構造体１および金属部品４はそれぞれ上側の接合工具１１の離れた接触面１２および下側の接合工具１３の離れた接触面１４の間に配置される。
【００３８】
打ち抜きおよび深絞り成形の進行中に、金属体または金属シート４は開口６を有することができ、開口は例えば円形である。円形の開口６は、有利には金属部品４中に２〜１２ｍｍの直径範囲で形成され、前記方法を使用して開口を形成することができる。打ち抜きまたは深絞り成形中に、打ち抜き襟部の形で延びており、開口の上側端部の鋭い周辺縁部８で終了する突起７は開口６の側面に形成される。開口６は対称軸１０に対して実質的に対称に形成される。打ち抜き襟部の形で形成される変形部分７の上側端部９に形成される周辺縁部８は、プラスチック構造体１の下面３に変形部分７が浸入するために、有利には角状の形である。
【００３９】
シート状金属基材４およびプラスチック構造体１を衝突するために、プレス機または打ち抜き機および／または深絞り成形機または類似のシート状金属加工またはシート状金属変形に適した水圧作用する接合機を使用することができる。これらは一般に互いに接合される部品１および４の輪郭に正確に適合した１個以上の工具１１および１３を有する。前記部品の組立て中に接合力を最適に導入するために、一方では金属基材４および他方ではこれに反対に配置されるプラスチック構造体１がそれぞれ結合位置、すなわち接合位置でまたはそのすぐ隣で、相当する工具接触面１２または１４に対して正確に支持されることが必要である。
【００４０】
一般に金属部品に、固体の状態で、プラスチック構造体に打ち抜くために十分に硬い限りで、任意の金属または金属合金を使用することができる。一般に亜鉛めっきされていないかまたは亜鉛めっきされた鋼、アルミニウムまたはマグネシウムから製造した金属部品を使用する。腐食から保護するためにまたは視覚的理由から、金属部品を市販の被覆層で被覆することができる。この種の耐腐食性または着色被膜およびその適用は当業者に周知である。
【００４１】
フィルムおよび半完成品（パネル、管、シート、棒等）を含む射出成形または熱成形した成形品がプラスチック構造体として使用するために適している。プラスチック構造体は一般に熱可塑性樹脂、特に結晶質または非晶質ポリマーからなるが、熱硬化性樹脂またはこれらのポリマーの混合物から形成することができる。
【００４２】
適当な熱可塑性ポリマーは当業者に周知のすべての熱可塑性ポリマーである。適当な熱可塑性ポリマーは、例えばＫｕｎｓｔｓｔｏｆｆ  Ｔａｓｃｈｅｎｂｕｃｈ［Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｍａｎｕａｌ］、Ｅｄ．Ｓａｅｃｈｔｌｉｎｇ、２５版、Ｈａｎｓｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ、Ｍｕｎｉｃｈ  １９９２、特に第４章およびこれに記載された文献、およびＫｕｎｓｔｓｔｏｆｆ  Ｈａｎｄｂｕｃｈ［Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ］Ｅｄ  Ｇ．Ｂｅｃｋｅｒ  ａｎｄ  Ｄ．Ｂｒａｕｎ、１〜１１巻、Ｈａｎｓｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ  １９６６〜１９９６に記載されている。
【００４３】
記載できる適当な熱可塑性樹脂の例は、ポリオキシメチレンのようなポリオキシアルキレン、例えばＵｌｔｒａｆｏｒｍ（登録商標）（ＢＡＳＦ社）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のようなポリエステル、例えばＵｌｔｒａｄｕｒ（登録商標）（ＢＡＳＦ社）、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）のようなポリオレフィン、ポリ（メタ）アクリレート、例えばＰＭＭＡ、ポリアミド、例えばポリアミド−６またはポリアミド−６６、（例えばＵｌｔｒａｍｉｄ）（登録商標）（ＢＡＳＦ社）、ビニル芳香族（コ）ポリマー、例えばポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、例えばＨＩＰＳまたはＡＳＡ（例えばＬｕｒａｎ（登録商標）Ｓ、ＢＡＳＦ社）、ＡＢＳ（例えばＴｅｒｌｕｒａｎ（登録商標）、ＢＡＳＦ社）、ＳＡＮ（例えばＬｕｒａｎ（登録商標）ＢＡＳＦ社）、またはＡＥＳポリマー、ポリアリーレンエーテル、例えばポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリウレタン、ポリラクチド、ハロゲン含有ポリマー、イミド含有ポリマー、セルロースエステル、シリコーンポリマーおよび熱可塑性エラストマーが含まれる。プラスチック構造体の材料として異なる熱可塑性樹脂の混合物を使用することも可能である。これらの混合物は単相または多相ポリマーブレンドであってもよい。
【００４４】
更にプラスチック構造体は通常の添加剤および加工助剤を含有することができる。
【００４５】
適当な添加剤および加工助剤の例は、滑剤または離型剤、ゴム、酸化防止剤、光の作用を阻止する安定剤、帯電防止剤、難燃剤、繊維状または粉末状充填剤、繊維状または粉末状補強剤および他の添加剤またはこれらの混合物である。
【００４６】
繊維状および／または粉末状充填剤および補強剤の例は炭素繊維またはガラス織物、ガラスマットまたはガラス繊維ロービングの形のガラス繊維、ショットガラスまたはガラス球である。ガラス繊維が特に有利である。使用されるガラス繊維はＥガラス、ＡガラスまたはＣガラスから製造され、有利には、例えばエポキシ樹脂、シラン、アミノシランまたはポリウレタンを基礎とするサイジング剤、および機能性シランを基礎とするカップリング剤を有している。ガラス繊維はガラス短繊維の形でまたは連続ストランド（ロービング）の形で配合することができる。
【００４７】
適当な微粒子の充填剤は、例えばカーボンブラック、グラファイト、非晶質シリカ、ホイスカー、アルミナ繊維、炭酸マグネシウム（白亜）、粉末石英、雲母、ベントナイト、タルク、長石、または特にケイ酸カルシウム、例えばウォラストナイトおよびカオリンである。
【００４８】
更にプラスチック構造体は着色剤または顔料を有することができる。
【００４９】
前記添加剤、加工助剤および／または着色剤は、有利には押し出し機または他の混合装置中で、１００〜３２０℃の温度で混合し、熱可塑性ポリマーが溶融し、排出される。押し出し機、特に連結して回転する密接にかみ合う二軸スクリュー押し出し機の使用が特に有利である。プラスチック成形材料の製造方法は当業者に周知である。
【００５０】
こうして製造した成形材料は、例えば射出成形法または熱成形法を使用して、すべての種類のプラスチック構造体（半完成品を含む）を製造するために使用することができる。
【００５１】
図１は更に上面２および下面３の間のプラスチック構造体１の壁厚１．１を詳細に、および金属基材４上の打ち抜き襟部の形で形成される突起７の高さを示す。プラスチック体の壁厚１．１の有利な値は２〜８ｍｍである。７．１により示される開口６の、打ち抜き襟部の形で変形された縁部の高さは、開始状態で、すなわち変形されていない状態で、プラスチック壁厚１．１を、有利には約１０〜３０％上回る。％割合は個々の構成により変動することができる。
【００５２】
図２は打ち抜き襟状突起がその中心で拡大し、打ち抜き襟状突起が上側端部で狭窄することにより、形状結合および摩擦結合により接合した後の接合位置の領域の金属基材およびプラスチック構造体を示す。
【００５３】
金属部品４中の開口６の縁部領域７の前記の過剰の高さは、開口６の境界の、角状の形の周辺縁部８がプラスチック構造体１に下面３で浸入し、プラスチック壁１．１に浸入する相の端部に向かって上側接合工具の反対に配置された接触面１２からの抵抗が増加し、従って変形することを意味する。仰角または壁厚１．１に関する過剰の高さ７．１の長さに依存して、開口６の縁部領域７の湾曲部１７を中心に存在する拡大部分１８により形成することが可能であり、上側領域の狭窄部分１９が形成される。変形した輪郭１７の結果として、打ち抜き襟状突起７は縁部はプラスチック壁１に浸入し、持続する形状結合および摩擦結合を生じる。接合作業により変形された打ち抜き襟状突起７の構成は、第１に変形されない突起７の仰角により、第２に上側接合工具１１の配置により調節することができる。突起または中心の変形部分７の仰角に依存して、襟状突起は拡大１８または狭窄２１する（図３参照）。
【００５４】
図３は中心の打ち抜き襟状突起の狭窄部分および上側端部の拡大部分により形状結合および摩擦結合により接合した後の接合位置の領域の金属基材およびプラスチック構造体を示す。
【００５５】
この配置において、金属基材４中の打ち抜き襟状突起７は図２に示される変形輪郭１７と反対の形状を有する。この例においても、プラスチック構造体１の壁厚１．１をこえて突出する打ち抜き襟状突起７の高さ７．１は、上側接合工具１１の接触面１２が接触した後に、浸入または完全な浸透、従ってプラスチック構造体１と金属体４の形状結合が達成されることを意味する。
【００５６】
図２および図３による打ち抜き襟状突起７の拡大または狭窄の範囲は打ち抜き襟状縁部の高さ７．１とプラスチック壁の厚さ１．１の差の大きさにより決定される。従って接合強度の調節のために他のパラメーターが利用できる。
【００５７】
図４は具体的に配置された接触面１２を有する接合工具の上側の半体の部分を詳細に示す。この構成により、中心軸１０に関して対称であり、環状の溝２３の形で存在する凹所が上側接合工具１１の接触面１２に形成されてもよい。図４に示されるように配置された上側接合工具１１により複合部品を製造する場合は、プラスチック構造体１の上側の面２をこえて突出する金属打ち抜き襟部の突起７がこの構造体の内部に存在せず、環状の溝２３の構成により変形され、平らに圧縮され、壁厚１．１を有して形成されるプラスチック部品１の上側の面２の領域に形成される。
【００５８】
図５は接合工具１１を詳細に示し、接合工具の接触面１２は図４に示される方法に相当して環状の溝の形の凹所２２を有する。
【００５９】
互いに反対に配置されている接合工具１１および１３が衝突する場合に、金属体４または金属シート４に打ち抜き襟部の形で配置されている突起７が壁厚１．１を有して形成されるプラスチック部品１に浸入し、打ち抜き襟状突起７の突出部分が上側接合工具１１の接触面１２の図４に示される環状の溝２２に埋め込まれる。図５から開口６の中心に打ち抜き襟部の形で配置された金属シートまたは金属体４の突起７が中心で狭窄し、上側領域で、打ち抜き襟状突起７の突出部分２３が、上側接合工具１１の接触面１２の環状の溝２２の形状により更に離れて形成されることが理解できる。図５に示される接合作業の正確さは、金属シートまたは金属体４が下側接合工具１６の相当する接触面１４に作業せずにおよび接合位置の隣に均一な支持体を有して支持されるという事実により改良される。同じことが上側接合工具１１の接触面１２に関する、金属体または金属シート４の上に配置されるプラスチック部品１の配置に適用される。
【００６０】
図６は射出成形したプラスチック構造体のドーム状突起の斜視図および断面図を示す。
【００６１】
図６によりリブ状構造体２９を有するプラスチック構造体２５の交差点２７にドーム状突起３０が形成される。この突起３０は開口端部３０．１を有し、開口端部に接合工具が導入する。シェル状金属体２４に向かう端部にドーム状突起３０は底面３０．２を有する。ドーム状突起の底面３０．２に接合位置３４が形成されるドーム状突起の壁厚は参照番号３０．３により示される。
【００６２】
図６に示されるドーム状突起３０の断面図から、突起の底面３０．２がこれを浸透する打ち抜き襟状突起７の端部９を有し、接合位置３４がドーム状突起３０の底面３０．２に形成され、突起の接合位置３４で下側接合工具１３の接触面１４に残留する金属体４がプラスチック構造体１に形状結合することが理解できる。形状結合に必要な結合力はドーム状突起３０の開口に導入するラムにより適用される。
【００６３】
図６．１は壁厚１．１を有して形成されるプラスチック構造体１を示す。構造体に導入して打ち抜き襟状突起７の端部９が存在し、突起は中心軸１０に対して対称に、金属体４上に形成される。打ち抜き襟状突起７の高さはプラスチック構造体の壁厚１．１より少なく、襟状端部９は金属体４から反対側から脱出しない。
【００６４】
図７および７．１はシェルの形で配置され、射出成形した補強プラスチックインサートを有する金属体を示し、インサートはリブ状構造体の交差点にドーム状突起を有する。
【００６５】
図７により、シェル状配置を有する金属構造体２４を補強するために使用されるインサートプラスチック体２５は、垂直方向に延びる個々のドーム状突起３０を通過する。ドーム状突起３０は実質的に中空シリンダーの形で存在し、シリンダーの頭部に、接合工具、すなわち例えばラムを導入するための開口３０．１を有し、金属体４に向かう反対側の端部に底面３０．２を有する。接合中に底面３０．２は図１〜６に示される結合部分（結合位置）を形成するために利用可能である。ドーム状突起３０として用意される中空シリンダーの壁厚３０．３は有利にはプラスチック構造体１または２４の壁厚の領域に存在する。プラスチック体２５は側面に支持舌状部２６を有し、射出成形したプラスチック体２５の交差点２７に補強するリブが互いに交差している。同様に垂直方向に、すなわちドーム状突起３０に平行に延びる射出成形したプラスチック体２５のリブ状構造体２９は、このプラスチック体に第１に、部分的領域で、シェル状配置を有する、金属体２４の底部に対して支持する表面を付与し、第２に付加的な機械的補強を付与する。支持舌状部２６がＵ形配置である、シェル状金属体の壁に対して支持される領域に、図１〜６に示されるように形成され、冷間成形法により製造することができる接合する接続部により接合領域２８が形成される。こうして結合した部品は一緒に接合したと呼ばれる。これが複数の位置で同時に行われる場合（図７．１参照）は、参照番号２８および３４により示されるすべての接合領域でこうして形成され、接合した複合部品は内在的に大きな硬さおよび一緒に固定される２つの部品の寸法に関する高い水準の正確性を有する。
【００６６】
プラスチック構造体２４のそれぞれのプラスチックリブは、上側領域に、きわめて負荷された領域に補強表面１６を有する。補強表面１６はリブ状構造体２９に垂直に配置された付加的に成形された壁である。補強表面は第１に負荷されたプラスチック体中の許容されない高い最大応力の発生を阻止し、第２にリブ構造体２９の膨張および屈曲を阻止する。軽量構造の原理を考慮するために、Ｕ形金属シートの底部および縁部に向かう領域２９．１でプラスチックリブを取り出す。プラスチックリブ構造体を形成するこの方法は、負荷下で高い応力が生じる材料を配置し、生じる応力が低い材料を削除する原理に従う。
【００６７】
図８および８．１はリブ状プラスチックインサートを有するＵ形金属体を示し、リブ交差点とリブ交差点の間の中心に、有利には中空シリンダーとして形成される個々のドーム状突起が用意されている。
【００６８】
図７および７．１に示される射出成形したプラスチック構造体２５と異なり、図８および８．１によりドーム状突起３０は、射出成形したプラスチック構造体２５に、プラスチック構造体２５の交差点２７でなく、対角線状に延びるリブの通路に沿って、それぞれ２つの交差点の間の領域に、プラスチック構造体２５の中心にまたはプラスチック構造体２５の壁の交差点に配置している。このプラスチック構造体の構成により、リブ構造体２９が上側の面に補強表面１６を有し、補強表面は負荷が課された場合にプラスチック構造体２５のリブ状構造体２９の膨張または屈曲を有効に阻止する。図８および８．１に示されるプラスチック構造体の構成は、シェル状配置を有する、プラスチック構造体２５および金属体２４中の複数の接合位置３４を形成するために使用することができ、こうして製造したハイブリッド部品の強度をかなり高めることができる。シェル状配置を有する金属形状部分中の射出成形した補強プラスチックインサ−トの図７および７．１に示される構成において、リブ構造体２９の交差点に、シェル状配置を有する金属体２４に関して中心に、ドーム状突起３０を形成することができる。
【００６９】
図８および８．１に示されるプラスチック構造体２５において、支持舌状部２６を支持接触部の領域に再び成形する。支持舌状部はＵ形形状の、シェル状金属体２４の側面に残留し、前記方法により冷間成形法を使用してこの金属体に結合する。
【００７０】
図９および９．１はリブプラスチックインサートを有するＵ形の金属体を示し、インサートは簡単な形でカバーとして形成され、金属体に接合した後で閉じた中空形状部分を形成する。この種の形状部分は高いねじれ剛性を有する。
【００７１】
この構成により、シェル状金属体２４および裏面にリブの付いたプラスチックシート構造体３１を互いに結合する。被覆面３１．１を補強するために、被覆面３１．１の後ろ側にクロスリブ構造体２９が備えられている。頭部で開いている中空シリンダーは底面３０．２、スペーサーとしての機能およびドーム状突起を有し、個々のリブ２９の交差点にシェル状金属体２４の深絞り成形した面に向かう面が形成される。打ち抜き襟部の形で配置され、図９に示されていない突起７（図１〜６）を有する前記開口はシェル状金属体２４に位置している。これらが衝突する場合に、すなわち接合工具が中空シリンダーのスペーサーまたはドーム状突起３０、３３に導入し、シェル状配置の金属体２４が圧縮される場合に、図１〜６に示される、シェル状配置の金属体２４への接合位置３４が、図９に示されるように、それぞれのドーム状突起の底面３０．２またはスペーサー３０または３３に形成される。
【００７２】
図９から、リブ状プラスチックシート構造体３１が、上側の面に、ドーム状突起３０またはスペーサー３３の領域に開口３０．１を有し、開口に接合工具が導入することが理解できる。底面３０．２に達するまでドーム状突起３０またはスペーサー３３の中空シリンダーを通過する接合工具はリブ状シート構造体３１にシェル状金属体２４を結合するために必要な結合力を行使する。従って突入作用、すなわち底面３０．２の領域のリブ状シート構造体３１と金属基材２４の底部の間におよびシェル状基材２４の曲がらない突出部とこれを覆うリブ状シート構造体３１の領域の接触領域３２に沿った他の結合位置３４による持続的な形状結合が存在する。
【００７３】
図９．１の装置はリブ付きのシート状プラスチック構造体３１およびＵ形に形成されたシェル状金属形状部分２４からなる結合した複合部品を詳細に示す。シェル状金属形状、中空シリンダーのドーム状突起３０またはスペーサー３３に残留する底面３０．２はシリンダー領域、すなわちリブ状シート構造体３１とシェル状金属体２４の間のスペーサー３３により結合する接合位置３４を形成する。
【００７４】
図１０および１０．１はサンドイッチ構造体に相当する複合部品の構成を示す。この種の形状部分は高い曲げ強度を有する。
【００７５】
図１０．１に結合した状態で示される複合部品の図１０に示される部分は、それぞれ頭部および底部の大きな面積の金属体３５および４０からなる。大きな面積の金属体３５および４０はプラスチック構造体３７のドーム状突起３０の開口３０．１に金属体が残留する領域に開口を有し、接合工具がプラスチック構造体３７の中空シリンダーの、ドーム状突起３０に導入することができる。それぞれカバーおよび底面として機能する複合部品の大きな面積の金属体３５および４０は射出成形した部品３７の側壁４３の開口４４の領域に凹所４２を有する。金属表面の上面３５および下面４０に、それぞれ射出成形したプラスチック部品３７の側壁４３の互いに反対の凹所４４への接続が上面で開放しているように凹所４２が形成される。
【００７６】
図１０．１から、射出成形した部品３７の側壁４３中の、互いに隣接する個々の凹所４４が図１１．１により複合部品の上面または下面から図１１により接続可能であることが理解できる。
【００７７】
側壁４３の高さのほかに、図１０．１に示される複合部品の上側金属面３５と下側金属面４０の間隔が射出成形した部品３７の中心に形成されるドーム状突起３０により決定される。金属シート３５、４０およびプラスチック構造体３７を一緒に接合する場合に、図１〜６による前記接続部分が接合位置３４に形成され、これにより複合部品の基礎的剛性および強度が達成される。
【００７８】
金属基材４は基本的強度および剛性を有する種々の構成により形成される複合部品を提供する。前記例の基礎を形成する構成により提供されるプラスチック構造体は第１に剛性および強度を更に高めるために、第２に装置または部品を形成する目的の機能を合体するために用いられる。
【００７９】
前記複合部品の多くの可能な適用、例えば自動車工業、航空機構造または船舶建造への複合体または複合部品としてのまたは白または褐色の製品として知られている家庭用または電気的器具を製造するための適用が存在する。自動車工業への適用の例はフロントエンド部品、フロントエンド支持体、シートカバー、シート構造体、ダッシュボード、ドア用機能支持体、ドア用機能部品、テールゲートまたはサイドドアを含む。家庭用または電気的器具の適当な例はコピー機の支持フレーム、テレビ、洗濯機、食器洗い機、冷蔵庫およびミシンを含む。
【００８０】
欧州特許第０３７０３４２号に記載される、異なる方法で製造した公知のハイブリッド部品に比べて、提案された複合部品は、本発明によりプラスチック構造体を別々の製造工程で製造できるので、この場合にプラスチック構造体を実質的に制限なしに形成することができるという利点を有する。対照的に、欧州特許第０３７０３４２号によるプラスチック構造体は、シェル状金属基材に射出成形し、従って射出成形したプラスチック構造体の離型に関する自由度がかなり減少する。従って本発明によるプラスチック構造体は技術水準の構造体よりより十分に負荷に耐えられるように形成することができる。得られた複合部品において、この利点は同様の部品質量と組み合わせた高い剛性または強度により際立っている。
【００８１】
他の利点は、付加的な処理工程、例えば接着工程が存在しないので、連続的製造で短いサイクル時間が達成できることである。更にプラスチック構造体と金属部品を接合するための付加的な部品または部材が必要でないことである。更に本発明の方法は打ち抜き縁部およびプラスチック構造体の位置決めの間にずれによる影響が全体的に少ない。欧州特許第０３７０３４２号に記載される方法においては、複合部品の機能を達成する場合に、多くの位置の正確さを維持しなければならない。本発明による接合工程は他の処理を必要としない。更に製造工程に関係なく任意の所望のプラスチック構造体を使用することができる。繊維補強プラスチックも同様に適している。例えば金属部品中の直径５ｍｍの円形打ち抜き縁部を有するガラス繊維を補強した（３０質量％）ポリアミドから製造したプラスチック構造体を有する複合部品を使用したせん断試験において、それぞれの接続位置での破壊力は約１３００Ｎである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
接合する前の接合位置の領域の金属基材およびプラスチック構造体を示す図である。
【図２】
打ち抜き襟部の形で配置された突起の中心の拡大部分および上側端部の狭窄部分を介して形状結合および摩擦結合により接合した後の接合位置の領域の金属基材およびプラスチック構造体を示す図である。
【図３】
中心の打ち抜き襟部の狭窄部分および上側端部の拡大部分により形状結合および摩擦結合により接合した後の接合位置の領域の金属基材およびプラスチック構造体を示す図である。
【図４】
環状の溝を包囲する接合工具の上側の半体の部分の拡大図である。
【図５】
プラスチック構造体に上側端部が突出する打ち抜き襟状突起部の拡大部分により形状結合および摩擦結合により接合した後の接合位置の領域の金属基材およびプラスチック構造体を示す図である。
【図６】
ドーム状突起の斜視図である。
【図６．１】
ドーム状突起の断面図である。
【図７】
リブ構造体の挿入位置にドーム状突起を有する射出成形したリブ状プラスチックインサートを有するＵ形金属体を示す図である。
【図７．１】
リブ構造体の挿入位置にドーム状突起を有する射出成形したリブ状プラスチックインサートを有するＵ形金属体を示す図である。
【図８】
射出成形したリブ状プラスチックインサートおよびリブ構造体の挿入位置と挿入位置の間の中央にドーム状突起を有するＵ形金属体を示す図である。
【図８．１】
射出成形したリブ状プラスチックインサートおよびリブ構造体の挿入位置と挿入位置の間の中央にドーム状突起を有するＵ形金属体を示す図である。
【図９】
覆いとして形成された、射出成形したリブ状プラスチックインサートを有するＵ形金属体を示す図である。
【図９．１】
覆いとして形成された、射出成形したリブ状プラスチックインサートを有するＵ形金属体および接合後に金属体と一緒に形成される閉じた中空形状の部品を示す図である。
【図１０】
上側金属シートおよび下側金属シートおよび射出成形したプラスチック構造体を有し、構造体が側壁およびドーム状突起を有するサンドイッチ構造の複合体を示す図である。
【図１０．１】
上側金属シートおよび下側金属シートおよび射出成形したプラスチック構造体を有し、構造体が側壁およびドーム状突起を有するサンドイッチ構造の複合体を示す図である。
【符号の説明】
１  プラスチック構造体、  １．１  壁厚、  ２  上面、  ３  下面、  ４  金属体／金属シート、  ５  接合位置、  ６  開口、  ７  打ち抜き襟状突起、  ７．１  突起の高さ、  ８  周辺縁部、  ９  襟端部、  １０  中心軸、  １１  上側接合工具、  １２  接触面、  １３  下側接合工具、  １４  接触面、  １５  変形した襟部領域、  １６  補強面、  １７  湾曲部、  １８  中心拡大部分、  １９  上側狭窄部、  ２０  上側拡大部分、  ２１  中心狭窄部、  ２２  上側接合工具１１中の凹所、  ２３  突出部、  ２４  シェル状金属体、  ２５  プラスチック体、  ２６  支持舌状部、  ２７  交差点、  ２８  接合領域、  ２９  リブ構造体、  ２９．１  凹所または切り欠き部、  ３０  ドーム状突起、  ３０．１  開口、  ３０．２  底面、  ３０．３  壁厚、  ３１  リブシート構造体、  ３１．１  被覆面、  ３２  シェル状金属体支持部、  ３３  スペーサー、  ３４  接合位置、  ３５  上側金属シート、  ３６  開口、  ３７  プラスチック構造体、  ３８  グリッド構造体、  ３９  金属体の開口、  ４０  下側金属シート、  ４１  リブ、  ４２  凹所、  ４３  側壁、  ４４  反対側に延びる凹所
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
2004533950.tif 000038
2004533950.tif 000039
2004533950.tif 000040
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