DE102009049400A1 - Verbindungsstange für eine Drehmomentstütze - Google Patents
Verbindungsstange für eine Drehmomentstütze Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009049400A1 DE102009049400A1 DE102009049400A DE102009049400A DE102009049400A1 DE 102009049400 A1 DE102009049400 A1 DE 102009049400A1 DE 102009049400 A DE102009049400 A DE 102009049400A DE 102009049400 A DE102009049400 A DE 102009049400A DE 102009049400 A1 DE102009049400 A1 DE 102009049400A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- shells
- fiber
- connecting rod
- reinforced plastic
- torque arm
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F1/00—Springs
- F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
- F16F1/38—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type
- F16F1/3842—Method of assembly, production or treatment; Mounting thereof
- F16F1/3849—Mounting brackets therefor, e.g. stamped steel brackets; Restraining links
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G7/00—Pivoted suspension arms; Accessories thereof
- B60G7/001—Suspension arms, e.g. constructional features
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
- F16C7/02—Constructions of connecting-rods with constant length
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C7/00—Connecting-rods or like links pivoted at both ends; Construction of connecting-rod heads
- F16C7/02—Constructions of connecting-rods with constant length
- F16C7/026—Constructions of connecting-rods with constant length made of fibre reinforced resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/10—Constructional features of arms
- B60G2206/11—Constructional features of arms the arm being a radius or track or torque or steering rod or stabiliser end link
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
- B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
- B60G2206/70—Materials used in suspensions
- B60G2206/71—Light weight materials
- B60G2206/7101—Fiber-reinforced plastics [FRP]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
- F16C2208/20—Thermoplastic resins
- F16C2208/36—Polyarylene ether ketones [PAEK], e.g. PEK, PEEK
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
- F16C2208/20—Thermoplastic resins
- F16C2208/52—Polyphenylene sulphide [PPS]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
- F16C2208/20—Thermoplastic resins
- F16C2208/60—Polyamides [PA]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2220/00—Shaping
- F16C2220/40—Shaping by deformation without removing material
- F16C2220/42—Shaping by deformation without removing material by working of thin walled material such as sheet or tube
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsstange für eine Drehmomentstütze, mit wenigstens zwei Halbschalen, die an wenigstens einem Ende jeweils eine Ausbuchtung aufweisen, die im zusammengesetzten Zustand der Halbschalen Aufnahmeaugen für eine Buchse bilden. Zudem betrifft die Erfindung eine Drehmomentstütze und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Drehmomentstütze.
- Drehmomentstützen werden zur Abstützung der Kräfte aus Drehmomenten eines Kraftfahrzeugmotors verwendet. Üblicherweise weist eine Drehmomentstütze zwei Gummibuchsen und eine die beiden Buchsen miteinander verbindende Verbindungsstange auf. Bei herkömmlichen Drehmomentstützen ist die Verbindungsstange zumeist aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium gefertigt. Derartige Verbindungsstangen weisen jedoch ein relativ hohes Gewicht auf.
- Aus der
EP 0 712 741 B1 geht eine Drehmomentstütze hervor, die eine Verbindungsstange aus zwei Kunststoff-Halbschalen aufweist. Die beiden Halbschalen sind derart geformt, dass die Halbschalen im zusammengesetzten Zustand ein Hohlprofil bilden. An ihren Enden weisen die Halbschalen Aufnahmeaugen zur Aufnahme elastischer Buchsen auf. Die beiden Halbschalen sind stoffschlüssig miteinander verbunden. - In der
DE 73 17 815 U1 ist eine Drehmomentstütze offenbart, die zwei über eine Verbindungsstange miteinander verbundene Aufnahmeaugen aufweist. In den Aufnahmeaugen sind Elastomerbuchsen eingebracht, die einen metallischen Kern aufweisen. Die Verbindungsstange besteht aus drei im Wesentlichen parallelen Platten, die miteinander durch zwischengeschaltete, in Längsrichtung verlaufende Querstege verbunden sind. Die Platten und die Querstege bestehen aus glasfaserverstärktem Kunststoff. - Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verbindungsstange der eingangs genanten Art anzugeben, die ein geringes Gewicht bei gleichzeitig hohen Festigkeitseigenschaften aufweist.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Verbindungsstange der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Halbschalen aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt sind und wenigstens eine eingeformte Sicke aufweisen.
- Die erfindungsgemäße Verbindungsstange zeichnet sich durch ihre aus faserverstärktem Kunststoff gefertigten Halbschalen aus, die im Vergleich zu herkömmlichen Verbindungsstangen aus Metall ein geringes Gewicht aufweisen. Zudem weist die Verbindungsstange infolge ihrer beiden Halbschalen aus faserverstärktem Kunststoff eine hohe Festigkeit und Lebensdauer auf. Darüber hinaus bieten faserverstärkte Kunststoffe eine größere Festigkeit als reine Kunststoffe, ohne jedoch das Bauteilgewicht stark zu erhöhen. Des Weiteren wird aufgrund des faserverstärkten Kunststoffs die Eigenfrequenz sowie die Eigendämpfung der Stütze erhöht, so dass Dröhngeräusche in der Fahrgastzelle vermindert werden. Darüber hinaus zeichnet sich die Verbindungsstange durch ihre Formgebung, insbesondere durch ihre eingeformten Sicken, aus, die zu einer hohen Zug- und Druckstabilität führt. Zudem kann die erfindungsgemäße Verbindungsstange neben ihrer Verwendung für eine Drehmomentstütze für jegliche Arten von Stützen im Kraftfahrzeugbau, die zwei Anbindungspunkte im Bereich des Fahrwerks miteinander verbinden, wie zum Beispiel als Querlenker, Längslenker, Koppelstange, Führungsstange oder ähnlichem, verwendet werden.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der faserverstärkte Kunststoff Endlosfasern auf, die sich in Längsrichtung der Halbschalen erstrecken. Endlosfaser-Verbundwerkstoffe weisen ein vorteilhaftes Verhältnis zwischen Gewicht und Festigkeit auf.
- Vorteilhaft umfasst der faserverstärkte Kunststoff Einzelfasern, übereinandergelegte Fasern und/oder miteinander verwobene Fasern. Die Einzelfasern können als unidirektionale endlose Gewebefasern vorliegen. Die übereinandergelegten Fasern können als Gewebegeflechte und die miteinander verwobenen Fasern können als Gewebematten vorliegen. Die Verwendung von Einzelfasern ermöglicht, den Faseranteil innerhalb der Verbindungsstange zu reduzieren, so dass dies zu einer weiteren Gewichtsreduzierung führt. Vorteilhafterweise werden als Fasern Glasfasern, Karbonfasern, Aramidfasern oder ähnliche Fasern verwendet.
- Vorteilhafterweise weist der faserverstärkte Kunststoff ein thermoplastisches Matrixmaterial auf. Dabei wird als thermoplastisches Matrixmaterial vorteilhaft Polyamid oder Polyphenylensulfid oder Polyetheretherketon eingesetzt. Ein thermoplastisches Matrixmaterial weist gegenüber Metallen eine höhere Eigendämpfung auf, so dass dies zu einer Verringerung von Dröhngeräuschen im Fahrgastraum beiträgt. Darüber hinaus werden die Endlosfasern durch die Einbettung in die Matrix in Position gehalten. Des Weiteren gewährleistet das thermoplastische Matrixmaterial eine Umformbarkeit des faserverstärkten Kunststoffs sowie ein geringes Gesamtgewicht.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die wenigstens eine Sicke zwischen den Ausbuchtungen und/oder im Bereich der Ausbuchtung eingebracht.
- Vorteilhaft erstreckt sich die eingeformte Sicke in Längsrichtung oder Querrichtung der Halbschale. Die Sicke in Längsrichtung oder Querrichtung trägt dazu bei, die Festigkeit und Steifigkeit der Verbindungsstange zu erhöhen.
- Vorteilhafterweise sind die Halbschalen stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden. Als geeignete Verbindungsverfahren erweisen sich hierbei Schweißen, Umspritzen, Vulkanisieren, Kleben, Nieten, Schrauben und Stecken.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Halbschalen derart miteinander verbunden, dass die Verbindungsstange im Querschnitt ein X-Profil oder Hohlprofil bildet. Hierdurch wird die Druckstabilität der Verbindungsstange erhöht.
- Vorteilhaft sind die Halbschalen kongruent. Demgemäß ist es möglich, beide Halbschalen mit nur einem Formwerkzeug herzustellen. Folglich lassen sich hierdurch Fertigungskosten einsparen. Des Weiteren wird durch die kongruente Ausbildung beider Halbschalen ein fehlerhafter Zusammenbau der Halbschalen zu der Verbindungsstange vermieden.
- Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Drehmomentstütze mit zwei elastischen Buchsen und einer die Buchsen miteinander verbindenden erfindungsgemäßen Verbindungsstange. Die erfindungsgemäße Drehmomentstütze zeichnet sich einerseits durch ihr geringes Gewicht und andererseits durch ihre hohe Druck- und Zugstabilität aus. Des Weiteren trägt die Drehmomentstütze zu einer Verringerung von Dröhngeräuschen im Fahrgastraum aufgrund ihrer Verbindungsstange aus faserverstärktem Kunststoff bei.
- Vorteilhafterweise weisen die elastischen Buchsen eine Außenhülse, einen Kern und eine die Außenhülse und den Kern miteinander verbindende Elastomerschicht auf. Die Außenhülse kann vorzugsweise aus einem spritzgegossenen faserverstärkten Kunststoff oder aber auch aus einem metallischen Werkstoff, wie beispielsweise Aluminium oder Magnesium, hergestellt sein. Der Kern ist vorzugsweise aus Aluminium hergestellt, kann aber auch aus Stahl oder einem Duroplast bestehen.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Außenhülse wenigstens einen angeformten Abschnitt auf. Die Außenhülse und der angeformte Abschnitt können einstückig ausgebildet und/oder aus dem gleichen Material gefertigt sein.
- Die Außenhülse und/oder der angeformte Abschnitt ist vorteilhafterweise aus faserverstärktem Kunststoff gebildet. Dies trägt ebenfalls zu einer Gewichtsreduktion der Drehmomentstütze bei.
- Vorteilhafterweise hat der angeformte Abschnitt wenigstens eine Ausnehmung und/oder einen Vorsprung. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Ausnehmung und/oder der Vorsprung formschlüssig von der Sicke wenigstens einer Halbschale aufgenommen. Dementsprechend liegen die angeformten Abschnitte an Teilbereichen der Halbschalen an, so dass die elastischen Buchsen zwischen den beiden Halbschalen fixiert sind.
- Vorteilhafterweise sind die elastischen Buchsen mit den Halbschalen stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden.
- Die Halbschalen der Verbindungsstange sind vorteilhaft zwischen den elastischen Buchsen zueinander beabstandet. Eine Beabstandung der Halbschalen im Bereich zwischen den Buchsen wird insbesondere bei kurzen Drehmomentstützen verwendet, um so den Umformgrad zu verringern. Zudem wird einem Abschälen bei engen Radien, die zu lokalen Spannungen führen, entgegengewirkt.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen den zueinander beabstandeten Halbschalen wenigstens ein Verstärkungselement, insbesondere ein Kunststoff-Spritzgusselement, vorgesehen. Die Verstärkungselemente sorgen für eine erhöhte Festigkeit und Verwindungssteifigkeit der Drehmomentstütze.
- Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Drehmomentstütze. Zur Herstellung der Drehmomentstütze wird zunächst ein Halbzeug aus faserverstärktem Kunststoff in ein Umformwerkzeug eingelegt. Anschließend wird der faserverstärkte Kunststoff unter Druck- und Temperatureinwirkung zu einer ersten Halbschale mit wenigstens einer eingeformten Sicke umgeformt. Zur Erzeugung einer zweiten Halbschale werden die zwei zuvor genannten Schritte wiederholt. Abschließend werden die erste Halbschale und die zweite Halbschale und zwei elastische Buchsen mittels Stoffschluss und/oder Kraftschluss und/oder Formschluss zu einer Drehmomentstütze verbunden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass zur Herstellung der Halbschalen vorzugsweise lediglich ein Formwerkzeug erforderlich ist. Zudem sind die Halbzeuge als vorgefertigtes und kostengünstiges Plattenmaterial erhältlich. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Drehmomentstütze weist sämtliche Vorteile der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze auf.
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind. Hierbei zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze gemäß einer ersten Ausführungsform; -
2 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze gemäß der ersten Ausführungsform; -
3 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Drehmomentstütze gemäß der ersten Ausführungsform entlang der Linie III-III in1 ; -
4 einen Längsschnitt durch eine Halbschale der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze gemäß der ersten Ausführungsform entlang der Linie IV-IV in2 ; -
5 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze gemäß einer zweiten Ausführungsform; -
6 einen Querschnitt durch die zusammengesetzten Halbschalen der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze gemäß der zweiten Ausführungsform und -
7 einen Querschnitt durch die zusammengesetzten Halbschalen der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze gemäß einer dritten Ausführungsform. -
1 zeigt eine Drehmomentstütze10 , die zur Abstützung von Drehmomenten eines quer eingebauten Fahrzeugmotors dient. - Die Drehmomentstütze
10 weist eine Verbindungsstange11 auf, die eine erste Halbschale12 und eine zweite Halbschale13 umfasst, zwischen denen eine erste elastische Buchse14 und eine zweite elastische Buchse15 angeordnet ist. - Gemäß
2 lassen sich die Halbschalen12 ,13 in fünf Abschnitte unterteilen. Jeweils an den Enden der beiden Halbschalen12 ,13 ist ein Anschlussabschnitt20 angeordnet, der zum Verbinden der beiden Halbschalen12 ,13 dient. Hieran schließen sich Ausbuchtungen16 ,17 an, wobei vorliegend eine erste Ausbuchtung16 größer als eine zweite Ausbuchtung17 ausgebildet ist. Zwischen den beiden Ausbuchtungen16 ,17 verläuft ein Verbindungsabschnitt18 , der mit einer in Längsrichtung eingebrachten Sicke19 versehen ist. In dem Ausführungsbeispiel gemäß den1 bis3 ist die Sicke19 derart eingebracht, dass sie nach innen in Richtung der Buchsen14 ,15 gewölbt ist. - Sowohl die erste Halbschale
12 als auch die zweite Halbschale13 ist aus einem faserverstärkten Kunststoff gefertigt. Der faserverstärkte Kunststoff umfasst eine Matrix29 aus einem thermoplastischen Matrixmaterial und Endlosfasern28 , die in die Matrix29 eingebettet sind. Das Matrixmaterial der Halbschalen12 ,13 kann Polyamid, Polyphenylensulfid oder Polyetheretherketon sein. Die in den Halbschalen12 ,13 eingebrachten Endlosfasern28 liegen entweder als unidirektionale endlose Gewebefasern, als Gewebematten oder als Gewebegeflechte vor. Durch die Einbettung der Endlosfasern28 in die thermoplastische Matrix29 werden diese in Position gehalten. Zudem gewährleistet die thermoplastische Matrix29 eine Umformbarkeit des faserverstärkten Kunststoffs. - Gemäß
2 weisen die elastischen Buchsen14 ,15 eine Außenhülse21 , einen Kern22 und eine die Außenhülse21 und den Kern22 miteinander verbindende Elastomerschicht23 auf. Die Außenhülse21 weist einen angeformten Abschnitt24 auf, der mit zwei sich gegenüberliegenden Ausnehmungen25 versehen ist. Des Weiteren ist an der Außenhülse21 ein Anschlussabschnitt26 angeordnet. Die Außenhülse21 ist aus einem spritzgegossenen faserverstärkten Kunststoff hergestellt, sie kann aber auch aus einem metallischen Werkstoff wie beispielsweise Aluminium oder Magnesium hergestellt sein. Der Kern22 ist aus Aluminium hergestellt, kann aber auch aus Stahl oder einem Duroplast gefertigt sein. - Wie in
1 dargestellt, bilden die Ausbuchtungen16 ,17 im zusammengesetzten Zustand der Halbschalen12 ,13 jeweils zwei Aufnahmeaugen32 ,33 zur Aufnahme der beiden elastischen Buchsen14 ,15 . Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Ausbuchtungen16 ,17 halbkreisförmig ausgebildet und bilden somit zwei kreisförmige Aufnahmeaugen32 ,33 . Die Aufnahmeaugen32 ,33 können aber auch je nach Geometrie der einzusetzenden Buchsen andersartig geformt sein, wie beispielsweise oval oder polygonal. - Wie aus den
1 und2 ersichtlich ist, ist die erste elastische Buchse14 vorliegend größer als die zweite elastische Buchse15 ausgebildet. Dementsprechend wird die erste elastische Buchse14 von dem durch die ersten Ausbuchtungen16 der beiden Halbschalen12 ,13 gebildeten ersten Aufnahmeauge32 , und die zweite elastische Buchse16 von dem durch die zweiten Ausbuchtungen17 der beiden Halbschalen12 ,13 gebildeten zweiten Aufnahmeauge33 aufgenommen. Zudem greifen die Sicken19 der beiden Halbschalen12 ,13 in die Ausnehmungen25 der angeformten Abschnitte24 der Außenhülsen21 ein. Die Verbindung der beiden Halbschalen12 ,13 mit den elastischen Buchsen14 ,15 im Bereich ihrer jeweiligen Anschlussabschnitte20 ,26 , die im zusammengesetzten Zustand deckungsgleich zur Auflage kommen, erfolgt mittels Verbindungselementen27 . Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kommen Nieten zum Einsatz. Darüber hinaus sind die beiden Halbschalen12 ,13 zusätzlich im Bereich der Sicken19 miteinander verbunden, wie aus1 und3 ersichtlich ist. Durch das formschlüssige Umgreifen der beiden Buchsen14 ,15 durch die beiden Halbschalen12 ,13 wird eine verbesserte Kraftübertragung von den Buchsen14 ,15 auf die Verbindungsstange11 gewährleistet. Des Weiteren wird die Buchsengeometrie verstärkt. - Gemäß
3 bilden die beiden Halbschalen12 ,13 im zusammengesetzten Zustand im Querschnitt im Wesentlichen ein X-Profil. Des Weiteren ist in3 eine beispielhafte Anordnung der Endlosfasern28 innerhalb der Matrix29 ersichtlich. Es sei jedoch angemerkt, dass dies nur eine beispielhafte Anordnung darstellt und jegliche Art von Anordnung denkbar ist. -
4 zeigt einen Längsschnitt durch eine der beiden Halbschalen12 ,13 mit einer sich über die gesamte Länge der Halbschalen12 ,13 erstreckenden, in der Matrix29 eingebetteten Endlosfaser28 . - In
5 ist eine zweite Ausführungsform einer Drehmomentstütze50 gezeigt, zu deren Beschreibung die bereits zuvor verwendeten Bezugszeichen für gleiche oder funktionsgleiche Teile verwendet werden. Die Drehmomentstütze50 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform gemäß den1 bis3 dadurch, dass sich die Sicken19 der Halbschalen12 ,13 nicht nach innen, sondern nach außen wölben. Zudem weisen die angeformten Abschnitte24 der Außenhülsen21 der Buchsen14 ,15 zwei sich gegenüberliegende Vorsprünge30 auf, die im zusammengesetzten Zustand der Halbschalen12 ,13 in die nach außen gewölbten Sicken19 eingreifen. - Wie in
6 gezeigt, bilden die beiden Halbschalen12 ,13 der Drehmomentstütze50 im zusammengesetzten Zustand ein Hohlprofil. Eine Verbindung der Halbschalen12 ,13 erfolgt hierbei über ihren Randbereich34 , wie beispielsweise durch Schweißen, Nieten oder Kleben. Daneben erfolgt auch hier eine Verbindung der Halbschalen12 ,13 mit den elastischen Buchsen14 ,15 im Bereich ihrer Anschlussabschnitte20 ,26 . -
7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Drehmomentstütze100 , zu deren Beschreibung die bereits zuvor verwendeten Bezugszeichen für gleiche oder funktionsgleiche Teile verwendet werden. Die beiden Halbschalen12 ,13 der Drehmomentstütze100 bilden annähernd ein Hohlprofil und sind im Bereich zwischen den beiden Buchsen14 ,15 voneinander beabstandet. Zudem sind zur Verstärkung zwischen den Halbschalen12 ,13 im Bereich der Sicken19 Verstärkungselemente31 stoffschlüssig eingebracht. Diese Ausführungsform findet vor allem bei kurzen Drehmomentstützen100 Anwendung. Des Weiteren können die Halbschalen12 ,13 derart beabstandet angeordnet sein, dass sie näherungsweise ein X-Profil bilden. - Zur Herstellung der Drehmomentstütze
10 ,50 ,100 werden zunächst die beiden Halbschalen12 ,13 der Verbindungsstange11 gefertigt. Hierzu wird der vorzugsweise als Plattenware vorliegende faserverstärkte Kunststoff zugeschnitten und mittels zweier Formhälften unter Temperatureinwirkung in die beiden Halbschalen12 ,13 umgeformt und an ihren Rändern gesäumt. Anschließend werden die beiden Halbschalen12 ,13 und die elastischen Buchsen14 ,15 zu der Drehmomentstütze10 ,50 ,100 zusammengesetzt. Schließlich werden die Buchsen14 ,15 und die Halbschalen12 ,13 mit Hilfe geeigneter Verbindungsverfahren stoffschlüssig, kraftschlüssig und/oder formschlüssig im Bereich der Anschlussabschnitte20 ,26 und/oder Randabschnitte34 sowie im Bereich der Sicken19 miteinander verbunden, wie beispielsweise durch Schweißen, Umspritzen, Vulkanisieren, Kleben, Nieten, Schrauben, Stecken. - Die erfindungsgemäße Drehmomentstütze
10 ,50 ,100 zeichnet sich dadurch aus, dass aufgrund der beiden Halbschalen12 ,13 aus faserverstärktem Kunststoff eine erhebliche Gewichtsreduktion gegenüber herkömmlichen Drehmomentstützen aus Metall bei ansonsten gleichen Festigkeitseigenschaften erreicht wird. Zudem weist der faserverstärkte Kunststoff eine höhere Materialdämpfung als die üblicherweise verwendeten Metalle auf, was zu einer Reduktion von flexiblen Eigenresonanzamplituden der Stütze beiträgt und somit Dröhngeräusche im Fahrzeuginnenraum vermindert oder eliminiert. Des Weiteren gewährleistet die Formgebung der beiden Halbschalen12 ,13 eine hohe Zug- und Druckstabilität. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Drehmomentstütze
- 11
- Verbindungsstange
- 12
- erste Halbschale
- 13
- zweite Halbschale
- 14
- erste elastische Buchse
- 15
- zweite elastische Buchse
- 16
- erste Ausbuchtung
- 17
- zweite Ausbuchtung
- 18
- Verbindungsabschnitt
- 19
- Sicke
- 20
- Anschlussabschnitt
- 21
- Außenhülse
- 22
- Kern
- 23
- Elastomerschicht
- 24
- angeformter Abschnitt
- 25
- Ausnehmung
- 26
- Anschlussabschnitt
- 27
- Verbindungselement
- 28
- Endlosfaser
- 29
- Matrix
- 30
- Vorsprung
- 31
- Verstärkungselement
- 32
- erstes Aufnahmeauge
- 33
- zweites Aufnahmeauge
- 34
- Randbereich
- 50
- Drehmomentstütze
- 100
- Drehmomentstütze
- 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
-
- EP 0712741 B1 [0003]
- DE 7317815 U1 [0004]
Claims (20)
- Verbindungsstange (
11 ) für eine Drehmomentstütze (10 ,50 ,100 ), mit wenigstens zwei Halbschalen (12 ,13 ), die an wenigstens einem Ende jeweils eine Ausbuchtung (16 ,17 ) aufweisen, die im zusammengesetzten Zustand der Halbschalen (12 ,13 ) Aufnahmeaugen (32 ,33 ) für eine Buchse (14 ,15 ) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (12 ,13 ) aus faserverstärktem Kunststoff gefertigt sind und wenigstens eine eingeformte Sicke (19 ) aufweisen. - Verbindungsstange (
11 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der faserverstärkte Kunststoff mit Endlosfasern (28 ) versetzt ist, die sich in Längsrichtung der Halbschalen (12 ,13 ) erstrecken. - Verbindungsstange (
11 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der faserverstärkte Kunststoff Einzelfasern, übereinandergelegte Fasern und/oder miteinander verwobene Fasern umfasst. - Verbindungsstange (
11 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der faserverstärkte Kunststoff ein thermoplastisches Matrixmaterial (29 ) aufweist. - Verbindungsstange (
11 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als thermoplastisches Matrixmaterial (29 ) Polyamid oder Polyphenylensulfid oder Polyetheretherketon eingesetzt wird. - Verbindungsstange (
11 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Sicke (19 ) zwischen den Ausbuchtungen (16 ,17 ) und/oder im Bereich der Ausbuchtung (16 ,17 ) eingebracht ist. - Verbindungsstange (
11 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die eingeformte Sicke (19 ) in Längsrichtung oder Querrichtung der Halbschale (12 ,13 ) erstreckt. - Verbindungsstange (
11 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (12 ,13 ) stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind. - Verbindungsstange (
11 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (12 ,13 ) derart miteinander verbunden sind, dass die Verbindungsstange (11 ) im Querschnitt ein X-Profil oder Hohlprofil bildet. - Verbindungsstange (
11 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (12 ,13 ) kongruent sind. - Drehmomentstütze (
10 ,50 ,100 ) mit zwei elastischen Buchsen (14 ,15 ) und einer die Buchsen (14 ,15 ) miteinander verbindende Verbindungsstange (11 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10. - Drehmomentstütze (
10 ,50 ,100 ) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Buchsen (14 ,15 ) eine Außenhülse (21 ), einen Kern (22 ) und eine die Außenhülse (21 ) und den Kern (22 ) miteinander verbindende Elastomerschicht (23 ) aufweisen. - Drehmomentstütze (
10 ,50 ,100 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (21 ) wenigstens einen angeformten Abschnitt (24 ) aufweist. - Drehmomentstütze (
10 ,50 ,100 ) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der angeformte Abschnitt (24 ) wenigstens eine Ausnehmung (25 ) und/oder einen Vorsprung (30 ) hat. - Drehmomentstütze (
10 ,50 ,100 ) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (21 ) und/oder der angeformte Abschnitt (24 ) aus faserverstärktem Kunststoff gebildet ist. - Drehmomentstütze (
10 ,50 ,100 ) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (25 ) und/oder der Vorsprung (30 ) formschlüssig von der Sicke (19 ) wenigstens einer Halbschale (12 ,13 ) aufgenommen ist. - Drehmomentstütze (
10 ,50 ,100 ) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Buchsen (14 ,15 ) mit den Halbschalen (12 ,13 ) stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden sind. - Drehmomentstütze (
10 ,50 ,100 ) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (12 ,13 ) der Verbindungsstange (11 ) zwischen den elastischen Buchsen (14 ,15 ) zueinander beabstandet sind. - Drehmomentstütze (
10 ,50 ,100 ) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den zueinander beabstandeten Halbschalen (12 ,13 ) wenigstens ein Verstärkungselement (31 ), insbesondere ein Kunststoff-Spritzgusselement, vorgesehen ist. - Verfahren zur Herstellung einer Drehmomentstütze (
10 ,50 ,100 ) nach einem der Ansprüche 11 bis 19, das folgende Schritte umfasst: a. Einlegen eines Halbzeugs aus faserverstärktem Kunststoff in ein Umformwerkzeug; b. Umformen des faserverstärkten Kunststoffs unter Druck- und Temperatureinwirkung zu einer ersten Halbschale (12 ) mit wenigstens einer eingeformten Sicke (19 ); c. Wiederholen der Schritte a) und b) zur Erzeugung einer zweiten Halbschale (13 ); d. Verbinden der ersten Halbschale (12 ) und der zweiten Halbschale (13 ) und zweier elastischer Buchsen (14 ,15 ) mittels Stoffschluss und/oder Kraftschluss und/oder Formschluss zu der Drehmomentstütze (10 ,50 ,100 ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009049400A DE102009049400B4 (de) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Drehmomentstütze |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102009049400A DE102009049400B4 (de) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Drehmomentstütze |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009049400A1 true DE102009049400A1 (de) | 2011-04-21 |
DE102009049400B4 DE102009049400B4 (de) | 2013-05-08 |
Family
ID=43798809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102009049400A Expired - Fee Related DE102009049400B4 (de) | 2009-10-14 | 2009-10-14 | Drehmomentstütze |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102009049400B4 (de) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102795072A (zh) * | 2011-05-24 | 2012-11-28 | 奥迪股份公司 | 用于机动车的车桥托架 |
DE102013008877A1 (de) * | 2013-05-27 | 2014-11-27 | Schomäcker Federnwerk GmbH | Parabellenker |
DE102013210235A1 (de) * | 2013-06-03 | 2014-12-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Drehmomentstütze für ein Schienenfahrzeug |
DE102015201943A1 (de) | 2015-02-04 | 2016-08-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Drehmomentstütze mit gelenkiger Stützstruktur |
JP2017105296A (ja) * | 2015-12-09 | 2017-06-15 | 新日鐵住金株式会社 | サスペンションのコントロールアーム |
CN108757714A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-06 | 安徽思源三轻智能制造有限公司 | 一种连杆 |
IT201900005408A1 (it) * | 2019-04-09 | 2020-10-09 | Univ Bologna Alma Mater Studiorum | Giunto polimerico per sospensioni meccaniche di veicoli terrestri leggeri |
WO2020224906A1 (de) * | 2019-05-06 | 2020-11-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrpunktlenker für ein fahrwerk eines fahrzeugs |
DE102013206289B4 (de) * | 2013-04-10 | 2021-07-08 | Boge Elastmetall Gmbh | Pendelstütze |
EP3954557A1 (de) * | 2020-08-12 | 2022-02-16 | Benteler Automobiltechnik GmbH | Traglenker |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013213442A1 (de) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | Zf Friedrichshafen Ag | Drehmomentstütze für ein Schienenfahrzeug |
DE102020206100A1 (de) * | 2020-05-14 | 2021-11-18 | Siemens Mobility GmbH | Anordnung zur Abstützung eines Drehmoments |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE7317815U (de) * | 1972-05-15 | 1973-09-06 | Saga Spa | Verankerungsstange zur Befestigung der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs |
WO1986004122A1 (en) * | 1985-01-11 | 1986-07-17 | The Secretary Of State For Trade And Industry In H | Connecting rod |
WO1989003940A1 (en) * | 1987-10-19 | 1989-05-05 | The Secretary Of State For Trade And Industry In H | Connecting rods |
EP0851131A2 (de) * | 1996-12-26 | 1998-07-01 | Tenneco Automotive Inc. | Stahlverstärkter gefüllter Polymerdrehstab |
EP0712741B1 (de) | 1994-11-19 | 1999-08-11 | Lemförder Metallwaren AG | Pendelstütze oder dergleichen für die gelenkige Verbindung von Fahrwerksteilen in Kraftfahrzeugen |
EP1878597A2 (de) * | 2006-07-12 | 2008-01-16 | Benteler Automobiltechnik GmbH | Lenkeranordnung |
-
2009
- 2009-10-14 DE DE102009049400A patent/DE102009049400B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE7317815U (de) * | 1972-05-15 | 1973-09-06 | Saga Spa | Verankerungsstange zur Befestigung der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs |
WO1986004122A1 (en) * | 1985-01-11 | 1986-07-17 | The Secretary Of State For Trade And Industry In H | Connecting rod |
WO1989003940A1 (en) * | 1987-10-19 | 1989-05-05 | The Secretary Of State For Trade And Industry In H | Connecting rods |
EP0712741B1 (de) | 1994-11-19 | 1999-08-11 | Lemförder Metallwaren AG | Pendelstütze oder dergleichen für die gelenkige Verbindung von Fahrwerksteilen in Kraftfahrzeugen |
EP0851131A2 (de) * | 1996-12-26 | 1998-07-01 | Tenneco Automotive Inc. | Stahlverstärkter gefüllter Polymerdrehstab |
EP1878597A2 (de) * | 2006-07-12 | 2008-01-16 | Benteler Automobiltechnik GmbH | Lenkeranordnung |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102795072A (zh) * | 2011-05-24 | 2012-11-28 | 奥迪股份公司 | 用于机动车的车桥托架 |
DE102013206289B4 (de) * | 2013-04-10 | 2021-07-08 | Boge Elastmetall Gmbh | Pendelstütze |
DE102013008877A1 (de) * | 2013-05-27 | 2014-11-27 | Schomäcker Federnwerk GmbH | Parabellenker |
DE102013210235A1 (de) * | 2013-06-03 | 2014-12-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Drehmomentstütze für ein Schienenfahrzeug |
DE102015201943A1 (de) | 2015-02-04 | 2016-08-04 | Zf Friedrichshafen Ag | Drehmomentstütze mit gelenkiger Stützstruktur |
JP2017105296A (ja) * | 2015-12-09 | 2017-06-15 | 新日鐵住金株式会社 | サスペンションのコントロールアーム |
CN108757714A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-06 | 安徽思源三轻智能制造有限公司 | 一种连杆 |
IT201900005408A1 (it) * | 2019-04-09 | 2020-10-09 | Univ Bologna Alma Mater Studiorum | Giunto polimerico per sospensioni meccaniche di veicoli terrestri leggeri |
WO2020224906A1 (de) * | 2019-05-06 | 2020-11-12 | Zf Friedrichshafen Ag | Mehrpunktlenker für ein fahrwerk eines fahrzeugs |
EP3954557A1 (de) * | 2020-08-12 | 2022-02-16 | Benteler Automobiltechnik GmbH | Traglenker |
US11667167B2 (en) | 2020-08-12 | 2023-06-06 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Support link arm |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102009049400B4 (de) | 2013-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102009049400B4 (de) | Drehmomentstütze | |
DE102006012699B4 (de) | Glasfaser verstärkte Struktur des Innenraums eines Kraftfahrzeuges | |
EP3374167B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines faserverbund-fahrzeugbauteils | |
DE102011085029A1 (de) | Stabilisator in Faserkunststoffverbund und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE102012104909A1 (de) | Querlenker sowie Verfahren zum Herstellen des Querlenkers | |
DE102009041549A1 (de) | Elastische Buchse, insbesondere Verbundlenker-Buchse | |
DE102019006280A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer formschlüssigen Lasteinleitung für stabförmige Fasernbundstrukturen sowie deren Gestaltung | |
DE102015104656A1 (de) | Bauteil, insbesondere Fahrwerkstrebe bzw. -lenker oder Elastomerlager | |
DE10211582A1 (de) | Herstellungsverfahren für Verbundstoffquerblattfeder | |
DE102010054097A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Metall-Faserverbund-Bauteiles | |
DE102011080266A1 (de) | Verfahren zur formschlüssigen Verbindung zweier zumindest teilweise ineinander angeordneter Rohrabschnitte und Verbindungselement zur winkligen Verbindung zweier Rohrabschnitte | |
EP2480800B2 (de) | Elastomeres buchsenlager mit kunststoffaussenrohr | |
DE102018208298B4 (de) | Koppelstange, Radaufhängung und Verfahren zur Herstellung einer Koppelstange | |
DE102017211625B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Lagerbuchse, Lagerbuchse sowie Lenker für eine Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges | |
DE102012009458B4 (de) | Lager zum elastischen Koppeln zweier Bauteile | |
DE102010041790A1 (de) | Modulares Leichtbau-Strebenelement | |
DE102016210074A1 (de) | Längslenker für eine Radaufhängung sowie Radaufhängung mit Längslenker | |
DE102017210205B4 (de) | Zweipunktlenker für ein Fahrzeug | |
DE102012201511A1 (de) | Kunststoff-Bauteil für eine Betätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeug-Gangwechselgetriebes | |
WO2018158031A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer blattfeder, sowie blattfeder und radaufhängung | |
DE102010049429A1 (de) | Fußhebelwerk für ein Fahrzeug | |
DE102015010745A1 (de) | Blattfeder für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder | |
DE102019219911A1 (de) | Verstärkungsstruktur und verfahren zur herstellung einer verstärkungsstruktur | |
DE102019206217A1 (de) | Fahrwerklenker | |
DE102013206237A1 (de) | Profilartiger Faserverbundkörper |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: TRELLEBORG AUTOMOTIVE GERMANY GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: TRELLEBORG AUTOMOTIVE GERMANY GMBH, 56203 HOEHR-GRENZHAUSEN, DE Effective date: 20111201 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: FLUEGEL PREISSNER KASTEL SCHOBER PATENTANWAELT, DE Effective date: 20111201 Representative=s name: FLUEGEL PREISSNER SCHOBER SEIDEL PATENTANWAELT, DE Effective date: 20111201 Representative=s name: FLUEGEL PREISSNER KASTEL SCHOBER, DE Effective date: 20111201 |
|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20130809 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |