WO2011110248A1 - Lager für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2011110248A1
WO2011110248A1 PCT/EP2010/066103 EP2010066103W WO2011110248A1 WO 2011110248 A1 WO2011110248 A1 WO 2011110248A1 EP 2010066103 W EP2010066103 W EP 2010066103W WO 2011110248 A1 WO2011110248 A1 WO 2011110248A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
bearing
stiffening element
motor vehicle
plastic
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/066103
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Jürgen KARKOSCH
Stefan Klose
Diethard Schneider
Original Assignee
Contitech Vibration Control Gmbh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Contitech Vibration Control Gmbh filed Critical Contitech Vibration Control Gmbh
Publication of WO2011110248A1 publication Critical patent/WO2011110248A1/de

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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
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00—Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/12—Arrangement of engine supports
    • B60K5/1241—Link-type support

Definitions

  • the invention relates to a bearing for a motor vehicle for supporting a load with a housing, an inner part and at least one elastic suspension spring, which supports the inner part against the housing.
  • the invention further relates to a method for producing a bearing for a motor vehicle.
  • Bearings of the type mentioned above have long been known from the prior art and are used in a motor vehicle, e.g. used to the engine, the transmission or the drive shaft of the motor vehicle resiliently with respect to the body of the motor vehicle
  • Plastic is made.
  • the plastic part to save weight on a cavity which is stabilized by reinforcing ribs.
  • the plastic part is connected to complete the bearing housing with a mounting bracket, which consists of a flow-resistant material, such as aluminum.
  • a mounting bracket which consists of a flow-resistant material, such as aluminum.
  • the invention has for its object to provide a bearing for a motor vehicle, which has a low weight and at the same time is mechanically highly resilient.
  • the invention is further based on the object to provide a method for producing such a bearing for a motor vehicle.
  • the housing is an injection molded part made of plastic and partially has at least one stiffening element, which is at least partially encapsulated by the plastic material and positively and / or cohesively with the
  • the stiffening element is at least partially encapsulated by the plastic material
  • at least one surface of the stiffening element is completely or partially covered by the plastic material during the injection process in which the housing is produced.
  • the stiffening element connects positively and / or cohesively with the plastic material.
  • the stiffening element is layered, i. the thickness of the stiffening element is substantially smaller than the length and the width of the stiffening element. Furthermore, the thickness of the stiffening element is substantially smaller than the thickness of the region of the housing in which the
  • Stiffening element is embedded (preferably, the stiffening element has a thickness which corresponds to about 2% to 50% of the thickness of the housing in the area in which the stiffening element is embedded).
  • material for the stiffening element all materials are suitable which have a higher modulus of elasticity than the plastic material of the housing.
  • Stiffening element is made entirely of plastic. Another advantage of the invention is the fact that the bearing is mechanically highly resilient, since the
  • Reinforcing ribs can dispense in the housing made of plastic or can form these reinforcing ribs at least smaller and thus space-saving. Another advantage of the invention is finally to be seen in the fact that the housing and thus the bearing is easy to manufacture, since the bearing is completely manufactured by injection molding.
  • Stiffening element made of metal, in particular aluminum or steel, and is
  • Stiffening element made of a fiber-reinforced plastic and is firmly bonded to the plastic.
  • Reinforcing element of a fiber-reinforced plastic has a low weight, so that the weight of the bearing housing with respect to a bearing housing with a
  • the stiffening of the bearing housing can thus be anisotropically aligned by means of a stiffening element made of a fiber-reinforced plastic.
  • a stiffening element made of a fiber-reinforced plastic.
  • Stiffening element of a glass fiber fabric which is embedded in a polyamide.
  • the advantage of this development is the fact that a glass fiber fabric can absorb tensile forces in two directions, namely in the warp and weft directions of the individual fabric fibers. In this case, it is possible to reinforce one of the two directions by making the glass fibers more dense in this direction than in the other direction.
  • the at least one stiffening element is arranged in a region of the housing, which is exposed to particularly high loads.
  • Warehousing in a conventional manner for example by FEM calculations or on a test bench to be determined.
  • the advantage of this development is the fact that the stiffening element is used only in particularly heavily loaded areas of the bearing housing and thus can be optimized in size. This leads to a further optimization of the weight of the bearing housing.
  • the at least one stiffening element extends over an entire load path of the housing.
  • a load path in the housing is characterized by the fact that it must absorb particularly high mechanical loads during use of the bearing.
  • a load path thus runs, for example, through a web which connects two suspension points of the bearing.
  • the advantage of this development is the fact that the load path of the housing is reinforced overall by a stiffening element and thus can be exposed to particularly high mechanical loads.
  • the stiffening element is formed as Endlosteil.
  • Stiffening element are aligned in the circumferential direction of the endless part.
  • Fig. 3 shows a bearing for a motor vehicle.
  • Fig. La shows a bearing 2 for a motor vehicle for supporting a load in
  • the bearing includes a housing 4, which comprises an inner part 6. Furthermore, the bearing 2 shown contains two elastic suspension springs 8a, 8b, with which that inner part 6 or 10 is supported against the housing 4 (there are also known bearings which have only a single suspension spring).
  • the bearing 2 includes a through hole 10 which is used for fastening the bearing 2 on the body of the motor vehicle, not shown, and a Through hole 12 which is used to attach the load to be stored by means of the bearing 2 resiliently relative to the body of the motor vehicle.
  • FIG. Lb shows the top view of the outer wall 14 of the bearing 2 (see also Fig. La).
  • FIG. 1c shows a cross section along the line AZA shown in FIG. 1b.
  • the housing 4 of the bearing 2 is a plastic injection molded part.
  • the housing 4 has a stiffening element 16 that is completely encapsulated in the embodiment shown by the plastic material and positively with the
  • the stiffening element 16 is made of metal, in particular of aluminum or steel and is designed as a continuous part, which runs parallel to the side wall 14 of the bearing 2. This includes the
  • Stiffening element 16 the inner part 6 with the passage opening 12 and the
  • Fig. Ld shows the stiffening element 16 in a perspective view.
  • Stiffening element 16 includes a plurality of windows 18, which are flowed through in the production of the housing 4 (see Fig. Lc) by injection molding of the injected plastic material, so that the stiffening element 16 positively connects with the plastic material of the housing 4. In that shown in FIG. 1
  • the stiffening element 16 is completely on all sides of the stiffening element 16
  • Fig. 2a shows a bearing 2 for a motor vehicle in a perspective view.
  • the basic structure of the bearing 2 according to FIG. 2a agrees with the structure of the bearing 2 of Fig. La match, so that reference is made in this regard to the description of the figures to the Fig. La.
  • the housing 4 of the bearing 2 contains stiffening elements 16a and 16b, which are arranged in areas of the housing 4, which are exposed to particularly high mechanical loads.
  • the stiffening element 16a is arranged in the region of the housing 4 which is arranged furthest away from the passage opening 10.
  • the stiffener 16b is disposed in the land and the housing 4 connecting the through hole 10 to the through hole 12 (the stiffener 16b is thus disposed in a load path of the housing). Also, this web of the housing 4 is particularly high when using the bearing 2
  • An additional stiffening element can be arranged in the second web, which connects the through-opening 10 with the through-opening 12, and which lies opposite the first web in which the stiffening element 16b is arranged.
  • the stiffening elements 16a, 16b are located in the side wall 14 of the housing 4 and parallel to this. The outwardly directed surfaces of the stiffening elements 16a, 16b are largely free of the plastic material of the housing 4th
  • Fig. 2b shows the stiffening element 16a in an enlarged view.
  • Stiffening element 16a is, like the stiffening element 16b, made of a fiber-reinforced plastic and is materially connected to the plastic of the housing 4 (see Fig. 2a).
  • the fiber-reinforced plastic consists of a
  • Fiberglass fabric 24 which is shown schematically in the broken part of the
  • Stiffening element 16a is indicated.
  • the threads 26, which are loaded in the built-in stiffening element 16a train, much closer together than the threads perpendicular thereto extending 28.
  • the stiffening element 16a can on the one hand high mechanical loads in the pulling direction and On the other hand, it can simply be curved as shown in FIG. 2b.
  • the contour of the stiffening element 16a can thus be adapted particularly well to the outer contour of the housing 4 of the bearing 2.
  • the glass fiber fabric 24 is embedded to complete the stiffening element 16b in a polyamide, the a cohesive connection of the stiffening element 16a with the plastic material 4 of the bearing 2 allows.
  • Fig. 3 shows a bearing 2 with a housing 4 and a stiffening element 16, which largely corresponds to the bearing shown in FIG. The only difference can be seen in that the stiffening element 16 is formed as Endlosteil. Also, the stiffening element 16 shown in FIGS. 3a and 3b consists of a fiber-reinforced plastic and is materially connected to the plastic of the housing 4.
  • the stiffening element 16 consists of a glass fiber fabric which is embedded in a polyamide.
  • the threads may be oriented within the glass fiber fabric as already explained in connection with FIG. 2b, wherein the threads in the glass fiber fabric, which are in the circumferential direction of the
  • Stiffening element run are endless.
  • the stiffening element 16 is integrally connected via the radially inwardly directed surface 20 with the outer wall of the housing 4 of the bearing 2.
  • the radially outwardly directed surface 22 of the stiffening element 16 remains largely free of the plastic material from which the housing 4 of the bearing 2 is injected.
  • the housing 4 is produced by injection molding.
  • the stiffening element 16 is inserted into an injection mold, which corresponds to the shape of the housing 4, and fixed in its position. If the housing 4 is to have a plurality of stiffening elements, all stiffening elements are inserted into the injection mold and fixed there in the intended position, which they are later to occupy in the housing 4. Thereafter, in the injection mold for producing the housing 4, a plastic material is injected, wherein the stiffening element at least partially of the
  • Plastic material is encapsulated and positively (see Fig. 1) or cohesively (see Figures 2 and 3) is connected to the plastic material. After this

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Abstract

Lager (2) für ein Kraftfahrzeug zur Lagerung einer Last, mit einem Gehäuse (4), einem Innenteil (6) und mindestens einer elastischen Tragfeder (8), die das Innenteil (6) gegen das Gehäuse (4) abstützt, wobei das Gehäuse (4) ein Spritzgussteil aus Kunststoff ist und bereichsweise mindestens ein Versteifungselement (16) aufweist, das zumindest bereichsweise von dem Kunststoffmaterial umspritzt ist und form- oder stoffschlüssig mit dem Kunststoffmaterial verbunden ist.

Description

Beschreibung
Lager für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Lager für ein Kraftfahrzeug zur Lagerung einer Last mit einem Gehäuse, einem Innenteil und mindestens einer elastischen Tragfeder, die das Innenteil gegen das Gehäuse abstützt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Lagers für ein Kraftfahrzeug.
Lager der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits seit langem bekannt und werden in einem Kraftfahrzeug z.B. dazu verwendet, den Motor, das Getriebe oder die Antriebswelle des Kraftfahrzeuges federnd gegenüber der Karosserie des
Kraftfahrzeuges zu lagern. Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, das Lagergehäuse aus Stahl oder Aluminium zu fertigen. Dies hat den Vorteil, dass das Lager aufgrund der Stabilität der genannten Werkstoffe hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden kann. Es ist jedoch festzustellen, dass ein Lager mit einem Gehäuse aus den genannten Werkstoffen relativ schwer ist. Es wurde daher auch schon vorgeschlagen, Teile des Gehäuses aus Kunststoff zu fertigen. So ist beispielsweise aus der DE 10 2007 032 957 AI ein Lager der eingangs genannten Art bekannt, bei dem ein Teil des Gehäuses aus
Kunststoff gefertigt ist. Hierbei weist das Kunststoffteil zur Gewichtseinsparung einen Hohlraum auf, der durch Verstärkungsrippen stabilisiert ist. Das Kunststoffteil ist zur Vervollständigung des Lagergehäuses mit einem Befestigungsbügel verbunden, der aus einem fließfestem Material, z.B. Aluminium besteht. Durch die Verwendung eines solchen Befestigungsbügels können Fließ- und Setzerscheinungen des Kunststoffs vermieden werden. Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines solchen Befestigungsbügels ist darin zu sehen, dass das Lager hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden kann. Es ist jedoch festzustellen, dass auch das aus der genannten Druckschrift bekannte Lager ein relativ hohes Gewicht aufweist, da der Befestigungsbügel aus Aluminium einen wesentlichen Teil des Lagergehäuses einnimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lager für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das ein geringes Gewicht aufweist und gleichzeitig mechanisch hoch belastbar ist. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Lagers für ein Kraftfahrzeug zu schaffen.
Die Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Gehäuse ein Spritzgussteil aus Kunststoff ist und bereichsweise mindestens ein Versteifungselement aufweist, das zumindest bereichsweise von dem Kunststoffmaterial umspritzt ist und form- und/oder stoffschlüssig mit dem
Kunststoffmaterial verbunden ist. Die Aufgabe wird ebenfalls durch den nebengeordneten Anspruch 8 gelöst.
Unter der Formulierung, dass das Versteifungselement zumindest bereichsweise von dem Kunststoffmaterial umspritzt ist, ist hier und im Folgenden zu verstehen, dass zumindest eine Oberfläche des Versteifungselementes während des Spritzvorganges, in dem das Gehäuse hergestellt wird, ganz oder teilweise von dem Kunststoffmaterial bedeckt wird. Hierbei verbindet sich das Versteifungselement form- und/oder stoffschlüssig mit dem Kunststoffmaterial. Vorzugsweise ist das Versteifungselement schichtförmig ausgebildet, d.h. die Dicke des Versteifungselementes ist wesentlich kleiner als die Länge und die Breite des Versteifungselementes. Ferner ist die Dicke des Versteifungselementes wesentlich kleiner als die Dicke des Bereiches des Gehäuses, in den das
Versteifungselement eingebettet ist (vorzugsweise weist das Versteifungselement eine Dicke auf, die ca. 2% bis 50% der Dicke des Gehäuses in dem Bereich entspricht, in den das Versteifungselement eingebettet ist). Als Werkstoff für das Versteifungselement sind alle Materialien geeignet, die einen höheren Elastizitätsmodul als das Kunststoffmaterial des Gehäuses aufweisen. Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass das Lagergehäuse und damit das gesamte Lager ein geringes Gewicht aufweisen, da das Gehäuse mit Ausnahme des
Versteifungselementes komplett aus Kunststoff gefertigt ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass das Lager mechanisch hoch belastbar ist, da das
Gehäuse durch das Versteifungselement stabilisiert wird. Ein weiterer Vorteil der
Erfindung ist darin zu sehen, dass das Lager nur wenig Bauraum benötigt. Dies liegt darin begründet, dass man aufgrund der Verwendung des Versteifungselementes auf
Verstärkungsrippen in dem Gehäuse aus Kunststoff verzichten kann oder aber diese Verstärkungsrippen zumindest kleiner und damit platzsparender ausbilden kann. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist schließlich darin zu sehen, dass das Gehäuse und damit das Lager einfach herzustellen ist, da das Lager komplett im Spritzgussverfahren hergestellt wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 besteht das
Versteifungselement aus Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl, und ist
formschlüssig mit dem Kunststoff verbunden. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass Aluminium und Stahl einen besonders großen Elastizitätsmodul aufweisen, so dass sie zur Stabilisierung des Gehäuses aus Kunststoff besonders geeignet sind. Ein weiterer Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass ein Versteifungselement aus Metall günstig in der Herstellung ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 besteht das
Versteifungselement aus einem faserverstärktem Kunststoff und ist stoffschlüssig mit dem Kunststoff verbunden. Ein Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, eine besondere Formgebung des Versteifungselementes, die eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Versteifungselement und dem Kunststoffmaterial des Lagers erlaubt, nicht notwendig ist. Ein weiterer Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass ein
Versteifungselement aus einem faserverstärktem Kunststoff ein geringes Gewicht aufweist, so dass das Gewicht des Lagergehäuses gegenüber einem Lagergehäuse mit einem
Versteifungselement aus Metall weiter reduziert werden kann. Ein weiterer Vorteil der
Weiterbildung ist darin zu sehen, dass ein Versteifungselement aus einem faserverstärkten Kunststoff einen ähnlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, wie der Kunststoff, aus dem das Gehäuse im Übrigen besteht. Dies bringt Vorteile bei der
Fertigung des Lagergehäuses und beim späteren Einsatz des Lagergehäuses, insbesondere in einem Umfeld mit starken Temperaturschwankungen, mit sich. Ein weiterer Vorteil dieser Weiterbildung ist schließlich darin zu sehen, dass durch eine geeignete Ausrichtung der Fasern in dem faserverstärkten Kunststoff bestimmte Richtungen in dem
Versteifungselement und damit in dem Lagergehäuse besonders verstärkt werden können. Die Versteifung des Lagergehäuses kann also mit Hilfe eines Versteifungselementes aus einem faserverstärkten Kunststoff anisotrop ausgerichtet werden. So ist es beispielsweise möglich, das Versteifungselement in dem Lagergehäuse so auszurichten, dass die Fasern in dem faserverstärkten Kunststoff in einer Richtung verlaufen, in der das Lagergehäuse auf Zug belastet wird. Die Fasern in dem Versteifungselement können die Zugkräfte dann aufnehmen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 besteht das
Versteifungselement aus einem Glasfasergewebe, das in ein Polyamid eingebettet ist. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass ein Glasfasergewebe Zugkräfte in zwei Richtungen aufnehmen kann, nämlich in Kett- und Schussrichtung der einzelnen Gewebefasern. Hierbei ist es möglich, eine der beiden Richtungen dadurch zu verstärken, dass die Glasfasern in dieser Richtung dichter gelegt werden, als in der anderen Richtung.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 ist das mindestens eine Versteifungselement in einem Bereich des Gehäuses angeordnet, der besonders hohen Belastungen ausgesetzt ist. Die Bereiche des Gehäuses, die im späteren Einsatz des Lagers besonders hohen Belastungen ausgesetzt sind, können bereits bei der Konstruktion des
Lagers in an sich bekannter Art und Weise z.B. durch FEM-Berechnungen oder auf einem Prüfstand bestimmt werden. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass das Versteifungselement nur in besonders stark belasteten Bereichen des Lagergehäuses eingesetzt wird und somit in seiner Größe optimiert werden kann. Dies führt zu einer weiteren Optimierung des Gewichtes des Lagergehäuses. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 erstreckt sich das mindestens eine Versteifungselement über einen gesamten Lastpfad des Gehäuses. Ein Lastpfad in dem Gehäuse zeichnet sich dadurch aus, dass er im Einsatz des Lagers besonders hohe mechanische Belastungen aufnehmen muss. Ein Lastpfad verläuft also z.B. durch einen Steg, der zwei Aufhängungspunkte des Lagers miteinander verbindet. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass der Lastpfad des Gehäuses insgesamt durch ein Versteifungselement verstärkt wird und somit besonders hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden kann. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 7 ist das Versteifungselement als Endlosteil ausgebildet. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, dass ein Versteifungselement in Form eines Endlosteils besonders hohe Zugkräfte aufnehmen kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Versteifungselement aus einem
faserverstärktem Kunststoff besteht, bei dem die einzelnen Fasern des
Versteifungselementes in Umfangsrichtung des Endlosteils ausgerichtet sind.
Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den nachstehenden Figuren erläutert, darin zeigt:
Fig. 1 ein Lager für ein Kraftfahrzeug,
Fig. 2 ein Lager für ein Kraftfahrzeug,
Fig. 3 ein Lager für ein Kraftfahrzeug.
Die Fig. la zeigt ein Lager 2 für ein Kraftfahrzeug zur Lagerung einer Last im
Kraftfahrzeug. Derartige Lager sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt, so dass der grundsätzliche Aufbau des Lagers 2 hier nur kurz erläutert werden soll. Das Lager enthält ein Gehäuse 4, das ein Innenteil 6 umfasst. Ferner enthält das gezeigte Lager 2 zwei elastische Tragfedern 8a, 8b, mit der sich dass Innenteil 6 bzw. 10 gegen das Gehäuse 4 abstützt (es sind auch Lager bekannt, die nur eine einzige Tragfeder aufweisen). Darüber hinaus enthält das Lager 2 eine Durchgangsöffnung 10, die zur Befestigung des Lagers 2 an der Karosserie des nicht gezeigten Kraftfahrzeuges genutzt wird, und eine Durchgangsöffnung 12, die zur Befestigung der Last genutzt wird, die mit Hilfe des Lagers 2 federnd gegenüber der Karosserie des Kraftfahrzeuges gelagert werden soll.
Die Fig. lb zeigt die Draufsicht auf die Außenwand 14 des Lagers 2 (siehe auch Fig. la). Fig. lc zeigt einen Querschnitt entlang der in der Fig. lb eingezeichneten Linie AZA. Das Gehäuse 4 des Lagers 2 ist ein aus Kunststoff gefertigtes Spritzgussteil. Das Gehäuse 4 weist ein Versteifungselement 16 auf, dass in dem gezeigten Ausführungsbeispiel vollständig von dem Kunststoffmaterial umspritzt ist und formschlüssig mit dem
Kunststoffmaterial des Gehäuses 4 verbunden ist. Das Versteifungselement 16 besteht aus Metall, insbesondere aus Aluminium oder Stahl und ist als Endlosteil ausgebildet, das parallel zu der Seitenwand 14 des Lagers 2 verläuft. Hierbei umfasst das
Versteifungselement 16 das Innenteil 6 mit der Durchgangsöffnung 12 und die
Durchgangsöffnung 10. Fig. ld zeigt das Versteifungselement 16 in perspektivischer Darstellung. Das
Versteifungselement 16 enthält mehrere Fenster 18, die bei der Herstellung des Gehäuses 4 (siehe Fig. lc) im Spritzgussverfahren von dem eingespritzten Kunststoffmaterial durchflössen werden, so dass sich das Versteifungselement 16 formschlüssig mit dem Kunststoffmaterial des Gehäuses 4 verbindet. Bei dem in der Fig. 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel ist das Versteifungselement 16 allseitig vollständig von dem
Kunststoffmaterial des Gehäuses 4 umgeben. Es ist jedoch auch möglich, das Lager 2 so auszubilden, dass lediglich die nach radial innen gerichtete Oberfläche 20 des
Versteifungselementes 16 (siehe Fig. ld) vollständig von dem Kunststoffmaterial bedeckt ist und die nach außen gerichtete Oberfläche 22 des Versteifungselementes ld nur im Bereich der Fenster 18 von dem Kunststoffmaterial abgedeckt ist. Auch in diesem Fall ist das Versteifungselement 16 über die Fenster 18, durch die das Kunststoffmaterial während des Spritzgießvorganges dringt, formschlüssig mit dem Kunststoffmaterial des Gehäuses 4 verbunden. Fig. 2a zeigt ein Lager 2 für ein Kraftfahrzeug in perspektivischer Darstellung. Der grundsätzliche Aufbau des Lagers 2 gemäß der Fig. 2a stimmt mit dem Aufbau des Lagers 2 der Fig. la überein, so dass diesbezüglich auf die Figurenbeschreibung zu der Fig. la verwiesen wird. Das Gehäuse 4 des Lagers 2 enthält Versteifungselemente 16a und 16b, die in Bereichen des Gehäuses 4 angeordnet sind, die besonders hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Hierbei ist das Versteifungselement 16a in dem Bereich des Gehäuses 4 angeordnet, der am weitesten von der Durchgangsöffnung 10 entfernt angeordnet ist. Das Versteifungselement 16b ist hingegen in dem Steg und des Gehäuses 4 angeordnet, der die Durchgangsöffnung 10 mit der Durchgangsöffnung 12 verbindet (das Versteifungselement 16b ist somit in einem Lastpfad des Gehäuses angeordnet). Auch dieser Steg des Gehäuses 4 ist bei einem Einsatz des Lagers 2 besonders hohen
Belastungen ausgesetzt. Ein zusätzliches Versteifungselement kann in dem zweiten Steg angeordnet werden, der die Durchgangsöffnung 10 mit der Durchgangsöffnung 12 verbindet, und der dem ersten Steg, in dem das Versteifungselement 16b angeordnet ist, gegenüber liegt. Die Versteifungselemente 16a, 16b liegen in der Seitenwand 14 des Gehäuses 4 und verlaufen parallel zu dieser. Die nach außen gerichteten Oberflächen der Versteifungselemente 16a, 16b sind weitestgehend frei von dem Kunststoffmaterial des Gehäuses 4.
Fig. 2b zeigt das Versteifungselement 16a in vergrößerter Darstellung. Das
Versteifungselement 16a besteht, genau wie das Versteifungselement 16b, aus einem faserverstärktem Kunststoff und ist stoffschlüssig mit dem Kunststoff des Gehäuses 4 (siehe Fig. 2a) verbunden. Der faserverstärkte Kunststoff besteht aus einem
Glasfasergewebe 24, das schematisch in dem aufgebrochenen Teil des
Versteifungselementes 16a angedeutet ist. In dem Glasfasergewebe 24 liegen die Fäden 26, die bei dem eingebauten Versteifungselement 16a auf Zug belastet werden, wesentlich dichter zusammen, als die senkrecht dazu verlaufenden Fäden 28. Somit ist es möglich, dass das Versteifungselement 16a einerseits hohe mechanische Belastungen in Zugrichtung aufnehmen kann und andererseits einfach so gekrümmt werden kann, wie es in der Fig. 2b gezeigt ist. Die Kontur des Versteifungselementes 16a kann somit besonders gut der äußeren Kontur des Gehäuses 4 des Lagers 2 angepasst werden. Das Glasfasergewebe 24 ist zur Vervollständigung des Versteifungselementes 16b in ein Polyamid eingebettet, das eine stoffschlüssige Verbindung des Versteifungselementes 16a mit dem Kunststoffmaterial 4 des Lagers 2 ermöglicht.
Fig. 3 zeigt ein Lager 2 mit einem Gehäuse 4 und einem Versteifungselement 16, das weitestgehend dem in der Fig. 2 gezeigten Lager entspricht. Der einzige Unterschied ist dadurch zu sehen, dass das Versteifungselement 16 als Endlosteil ausgebildet ist. Auch das in den Fig. 3a und 3b gezeigte Versteifungselement 16 besteht aus einem faserverstärktem Kunststoff und ist stoffschlüssig mit dem Kunststoff des Gehäuses 4 verbunden.
Insbesondere besteht das Versteifungselement 16 aus einem Glasfasergewebe, das in einem Polyamid eingebettet ist. Die Fäden können innerhalb des Glasfasergewebes so ausgerichtet sein, wie es bereits im Zusammenhang mit der Fig. 2b erläutert worden ist, wobei die Fäden in dem Glasfasergewebe, die in Umfangsrichtung des
Versteifungselementes verlaufen, endlos ausgebildet sind. Das Versteifungselement 16 ist über die nach radial innen gerichtete Oberfläche 20 mit der Außenwand des Gehäuses 4 des Lagers 2 stoffschlüssig verbunden. Die nach radial außen gerichtete Oberfläche 22 des Versteifungselementes 16 bleibt weitestgehend frei von dem Kunststoffmaterial, aus dem das Gehäuse 4 des Lagers 2 gespritzt ist.
Die in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Lager werden wie folgt hergestellt: In einem ersten Schritt wird das Gehäuse 4 in Spritzguss hergestellt. Dazu wird in eine Spritzgussform, die der Form des Gehäuses 4 entspricht, das Versteifungselement 16 eingelegt und in seiner Position fixiert. Sofern das Gehäuse 4 über mehrere Versteifungselemente verfügen soll, werden alle Versteifungselemente in die Spritzgussform eingelegt und dort in der vorgesehenen Position, die sie später in dem Gehäuse 4 einnehmen sollen, fixiert. Danach wird in die Spritzgussform zur Herstellung des Gehäuses 4 ein Kunststoffmaterial eingespritzt, wobei das Versteifungselement zumindest bereichsweise von dem
Kunststoffmaterial umspritzt wird und formschlüssig (siehe Fig. 1) oder stoffschlüssig (siehe Figuren 2 und 3) mit dem Kunststoffmaterial verbunden wird. Nach dem
Spritzvorgang wird das Gehäuse 4 aus der Spritzgussform entnommen. Die übrigen Bestandteile des Lagers werden in an sich bekannter Art und Weise mit dem Gehäuse 4 des Lagers 2 verbunden. Bezugszeichenliste
(Teil der Beschreibung)
2 Lager
4 Gehäuse
6 Innenteil
8 Tragfeder
10 Durchgangsöffnung
12 Durchgangsöffnung 14 Außenwand
16 Versteifungselement
18 Fenster
20 Oberfläche
22 Oberfläche
24 Glasfasergewebe
26 Faden
28 Faden

Claims

Patentansprüche
1. Lager (2) für ein Kraftfahrzeug zur Lagerung einer Last, mit einem Gehäuse (4), einem Innenteil (6) und mindestens einer elastischen Tragfeder (8), die das Innenteil (6) gegen das Gehäuse (4) abstützt,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass das Gehäuse (4) ein Spritzgussteil aus Kunststoff ist und bereichsweise mindestens ein Versteifungselement (16) aufweist, das zumindest bereichsweise von dem Kunststoffmaterial umspritzt ist und form- und/oder stoffschlüssig mit dem Kunststoffmaterial verbunden ist.
2. Lager (2) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (16) aus Metall, insbesondere aus Aluminium oder Stahl besteht und formschlüssig mit dem Kunststoff verbunden ist.
3. Lager (2) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (16) aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht und stoffschlüssig mit dem Kunststoff verbunden ist.
4. Lager (2) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (16) aus einem Glasfasergewebe (24) besteht, das in ein Polyamid eingebettet ist.
5. Lager (2) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass das mindestens eine Versteifungselement (16) in einem Bereich des Gehäuses (4) angeordnet ist, der besonders hohen Belastungen ausgesetzt ist.
6. Lager (2) für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass sich das mindestens eine Versteifungselement (16) über einen gesamten Lastpfad des Gehäuses (4) erstreckt.
7. Lager (2) für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (16) als Endlosteil ausgebildet ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines Lagers (2) für ein Kraftfahrzeug mit einem
Gehäuse (4), einem Innenteil (6) und mindestens einer elastischen Tragfeder (8), die das Innenteil gegen das Gehäuse (4) abstützt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte :
— in eine Spritzgussform wird mindestens ein Versteifungselement (16) eingelegt,
— in die Spritzgussform wird zur Herstellung des Gehäuses (4) ein
Kunststoffmaterial eingespritzt, wobei das Versteifungselement (16) zumindest bereichsweise von dem Kunststoffmaterial umspritzt wird und form- oder stoffschlüssig mit dem Kunststoffmaterial verbunden wird,
— das Gehäuse (4) wird der Spritzgussform entnommen,
— die übrigen Bestandteile des Lagers (2) werden mit dem Gehäuse verbunden.
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