DE102008031324A1 - Mounting component for mounting line in motor vehicle, has outer body extruded at insert by injection molding process so that rigidity of plastic used for insert is higher than rigidity of plastic used for outer body - Google Patents

Mounting component for mounting line in motor vehicle, has outer body extruded at insert by injection molding process so that rigidity of plastic used for insert is higher than rigidity of plastic used for outer body Download PDF

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Abstract

The component has an insert (2) formed as a bush element (1) e.g. threaded bushing, and made of plastic e.g. thermoplastic. A plastic outer body surrounds the insert. The outer body is injected at the insert by injection molding process so that rigidity of the plastic used for the insert is higher than rigidity of the plastic used for the outer body. The bush element has a radial holding contour (3) and a axial holding contour (4) for establishing a fixed connection between the bush element and the outer body. The plastic for the bush element is reinforced with glass fiber and/or carbon fiber. An independent claim is also included for a method for manufacturing a mounting component.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Montagekomponente, insbesondere zur Halterung von Leitungen in einem Kraftfahrzeug, mit zumindest einem innenliegenden Buchsenelement. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Montageelementes sowie eines zugehörigen Buchsenelementes.The The present invention relates to a mounting component, in particular for holding cables in a motor vehicle, with at least an inner bushing element. The invention also relates to a Method for producing such a mounting element and an associated one The female element.

Buchsenelemente sind bei bekannten Montageelementen üblicherweise aus Metall, insbesondere aus Aluminium, oder aus einer Metalllegierung, insbesondere aus Messing, gefertigt, um die darin eingeleiteten Kräfte aufnehmen zu können. Eine Fertigung derartiger bekannter Buchsenelemente erfolgt dabei üblicherweise mit Hilfe spanender Bearbeitungsverfahren. Die derart hergestellten Buchsenelemente können dann optional mit einem Außenkörper aus Kunststoff umspritzt werden. Bekannt sind jedoch aber auch Montageelemente, welche gänzlich aus Metall, insbesondere aus Leichtmetall, bestehen und dadurch einerseits schwer und andererseits teuer sind.female members are in known mounting elements usually made of metal, in particular made of aluminum, or of a metal alloy, in particular of Brass, made to absorb the forces introduced therein to be able to. A production of such known socket elements is usually carried out with the help of machining processes. The thus produced Bushing elements can then optionally with an outer body Plastic are injected. But also known are mounting elements, which completely Metal, in particular made of light metal, and thereby on the one hand difficult and expensive.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine verbesserte Montagekomponente anzugeben, welche insbesondere leicht ist und kostengünstig hergestellt werden kann.The present invention employs address the problem of providing an improved mounting component which is particularly light and can be produced inexpensively.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This Problem is inventively things the independent one claims solved. Advantageous embodiments are the subject of the dependent Claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Montagekomponente, insbesondere zur Halterung von Leitungen in einem Kraftfahrzeug, zumindest ein als Buchsenelement ausgebildetes Einlegeteil aus Kunststoff auszubilden und dieses im Spritzgussverfahren mit einem das Buchsenelement umschließenden und ebenfalls aus Kunststoff ausgebildeten Außenkörper zu umspritzen. Der für das Einlegeteil, das heißt für das Buchsenelement, verwendete Kunststoff, weist dabei eine höhere Festigkeit bzw. Steifigkeit auf, als der für den Außenkörper verwendete Kunststoff. Das aus Kunststoff ausgebildete Buchsenelement ist dabei derart dimensioniert, dass es die auf das Buchsenelement einwirkenden Kräfte problemlos aufnehmen kann. Die erfindungsgemäße Montagekomponente weist dabei gleich mehrere Vorteile auf: Zum einen lässt sich das nunmehr aus Kunststoff ausgebildete Einlegeteil kostengünstig, das heißt insbesondere deutlich kostengünstiger als ein Vergleichsteil aus Metall, ausbilden, und zum anderen weist eine mit einem derartigen Einlegeteil ausgestattete Montagekomponente ein im Vergleich zu bekannten Montagekomponenten deutlich verringertes Gewicht auf, was insbesondere im modernen Fahrzeugbau von entscheidendem Vorteil ist.The Invention is based on the general idea of a mounting component, in particular for holding lines in a motor vehicle, at least one formed as a female element insert part made of plastic form and this by injection molding with a female element enclosing and also molded plastic outer body to overmold. The one for the insert, this means for the Bushing element, used plastic, has a higher strength or stiffness, as the for used the outer body Plastic. The plastic sleeve formed element is here dimensioned such that it acts on the female member personnel can record easily. The mounting component according to the invention has There are several advantages: On the one hand, this can now be made of plastic formed insert cost-effective, this means in particular significantly cheaper as a comparison part of metal, training, and pointing to the other a fitting component equipped with such an insert a significantly reduced compared to known mounting components Weight on, what in particular in modern vehicle construction of decisive Advantage is.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, weist das Buchsenelement zumindest eine radiale und/oder eine axiale Haltekontur auf, die nach dem Umspritzen mit dem Außenkörper einen festen Verbund zwischen dem Buchsenelement und dem Außenkörper gewährleistet. Die zumindest eine am Buchsenelement vorgesehene Haltekontur erzeugt dabei einen Formschluss mit dem in einem späteren Arbeitsschritt angespritzten Außenkörper und gewährleistet dadurch eine besonders feste Verbindung zwischen dem Einlegeteil, das heißt zwischen dem Buchsenelement, und dem Außenkörper.at an advantageous embodiment of the solution according to the invention, has the sleeve member at least one radial and / or an axial retaining contour on, after the encapsulation with the outer body a solid bond between ensured the socket element and the outer body. The at least one provided on the female element retaining contour generated doing a positive connection with the molded in a later step Outer body and guaranteed characterized a particularly strong connection between the insert, this means between the female member, and the outer body.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Montagekomponente, ist der Kunststoff für das Buchsenelement bewehrt, insbesondere faserverstärkt, ausgebildet. Als Fasern kommen hierbei beispielsweise Glas- und/oder Kohlefasern in Betracht. Glasfasern sind dabei lange, dünne und aus Glas bestehende Fasern, die eine äußerst hohe Festigkeit aufweisen. Im Vergleich zu Aramid- bzw. Kohlefasern, besitzen die Glasfasern eine amorphe Struktur. Demgegenüber werden Kohlefasern aus kohlenstoffhaltigen Ausgangsmaterialien gewonnen, die durch Pyrolyse in graphitartig angeordneten Kohlenstoff umgewandelt werden. Weisen dabei die eingelegten Fasern keine gerichtete Struktur auf, sondern sind nahezu willkürlich bezüglich ihrer Ausrichtung in den Kunststoff eingebettet, erhält man einen Faserverbundwerkstoff mit vorzugsweise homogenen Festigkeitseigenschaften. Selbstverständlich ist dabei auch denkbar, dass der Außenkörper aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt ist. Zur Übertragung der auf die Montagekomponente einwirkenden Kräfte, ist aber vorzugsweise ausschließlich das Buchsenelement, das heißt das Einlegeteil, aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt.at a further advantageous embodiment of the mounting component according to the invention, is the plastic for the bush element reinforced, in particular fiber-reinforced, formed. For example, glass fibers and / or carbon fibers are used as fibers into consideration. Glass fibers are long, thin and made of glass Fibers that are extremely high Have strength. Compared to aramid or carbon fibers, The glass fibers have an amorphous structure. In contrast, be Carbon fibers derived from carbonaceous raw materials, which are converted by pyrolysis in graphitic carbon arranged. Do the inserted fibers have no directional structure, but are almost arbitrary in terms of embedded their orientation in the plastic, you get a Fiber composite material with preferably homogeneous strength properties. Of course is also conceivable that the outer body made of a fiber composite material is. For transmission the forces acting on the mounting component, but is preferably exclusively the socket element, that is Insert made of a fiber composite material.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention will become apparent from the Dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.preferred embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explains where like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components relate.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,there show, in each case schematically,

1 eine mögliche erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen als Buchsenelement ausgebildeten Einlegeteils, 1 a possible first embodiment of an inventive insert element designed as a socket element,

2 eine Darstellung wie in 1, jedoch mit einem anderen Buchsenelement, 2 a representation like in 1 but with a different socket element,

3 eine Darstellung wie in 1, jedoch mit einem weiteren Buchsenelement. 3 a representation like in 1 , but with another socket element.

Entsprechend der 1, was gleichfalls auch für die 2 und 3 anwendbar ist, weist ein als Buchsenelement 1 ausgebildetes Einlegeteil 2 eine im Wesentlichen hohlzylindrische Struktur auf. Das Einlegeteil 2 ist dabei aus Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff mit erhöhten Festigkeits- bzw. Steifigkeitseigenschaften ausgebildet. Das derart ausgebildete Einlegeteil 2 wird in der Art eines „Inserts" in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und in einem anschließenden Fertigungsschritt mit einem, ebenfalls aus Kunststoff ausgebildeten, Außenkörper umspritzt. Das Einlegeteil 2 ist somit Bestandteil eines aus dem Einlegeteil 2 und dem Außenkörper bestehenden Montageelementes, welches insbesondere zur Halterung von Leitungen in einem Kraftfahrzeug Verwendung finden kann.According to the 1 which is also true for the 2 and 3 is applicable, has a female member 1 trained insert 2 a substantially hollow cylindrical structure. The insert 2 is made of plastic, in particular of a thermoplastic material with increased strength or stiffness properties. The insert thus formed 2 is inserted in the manner of an "insert" in an injection mold and encapsulated in a subsequent manufacturing step with a, also made of plastic, outer body 2 is thus part of one of the insert 2 and the outer body existing mounting element, which can be used in particular for holding cables in a motor vehicle use.

Erfindungswesentlich ist hierbei, dass im Vergleich zu herkömmlichen Montageelementen, nunmehr auch das Einlegeteil 2, das heißt das Buchsenelement 1, aus Kunststoff und nicht wie bisher üblich, aus Metall ausgebildet ist und dadurch einerseits kostengünstiger und andererseits mit deutlich geringerem Gewicht herstellbar ist.Essential to the invention here is that in comparison to conventional mounting elements, now also the insert 2 that is the socket element 1 , made of plastic and not as usual, is made of metal and thus on the one hand cheaper and on the other hand can be produced with significantly lower weight.

Das Buchsenelement 1 kann dabei als Durchgangsbuchse, wie dies beispielsweise in den 1 und 3 dargestellt ist, oder als Gewindebuchse, wie dies beispielsweise in der 2 dargestellt ist, ausgebildet sein. Allen Buchsenelementen 1 ist dabei gemein, dass deren Geometrie derart ausgebildet ist, dass diese schieberlos aus einem Spritzgusswerkzeug entformt werden können.The socket element 1 can be used as a through bush, as for example in the 1 and 3 is shown, or as a threaded bushing, as for example in the 2 is shown, be formed. Allen bushing elements 1 is common that their geometry is designed such that they can be removed from an injection molding tool without slide.

Um mit dem in einem späteren Arbeitsschritt herzustellenden Außenkörper einen formschlüssigen Verbund eingehen zu können, weist das Buchsenelement 1 zumindest eine radiale Haltekontur 3 und/oder eine axiale Haltekontur 4 auf. Die radiale Haltekontur 3 kann dabei beispielsweise als Rändelstruktur ausgebildet sein, während die axiale Haltekontur 4 beispielsweise als Stufe oder als Absatz ausgebildet sein kann. Beiden Haltekonturen 3, 4 ist dabei gemein, dass diese einen formschlüssigen Verbund mit dem nicht dargestellten Außenkörper eingehen und dadurch eine feste Verbindung zwischen dem Einlegeteil 2 einerseits und dem Außenkörper andererseits gewährleisten. Betrachtet man beispielsweise die axiale Haltekontur 4 gemäß den 2 und 3, so ist erkennbar, dass diese beispielsweise in der Art eines in Radialrichtung abstehenden ringförmigen Kragens ausgebildet sein kann. Demgegenüber ist die radiale Haltekontur 3, wie sie gemäß der 1 dargestellt ist, zugleich als axiale Haltekontur 4 wirksam, da die Rändelstruktur in Radialrichtung über das Buchsenelement 1 übersteht und somit eine axiale Verschiebbarkeit des Buchsenelementes 1 im späteren Außenkörper unterbindet.In order to be able to enter into a positive connection with the outer body to be produced in a later step, the bushing element has 1 at least one radial retaining contour 3 and / or an axial holding contour 4 on. The radial holding contour 3 can be formed for example as a knurled structure, while the axial holding contour 4 may be formed, for example, as a step or as a paragraph. Both holding contours 3 . 4 is common that they form a positive connection with the outer body, not shown, and thus a firm connection between the insert 2 on the one hand and the outer body on the other. Consider, for example, the axial holding contour 4 according to the 2 and 3 , it can be seen that this may be formed, for example, in the manner of a radially projecting annular collar. In contrast, the radial holding contour 3 as they according to the 1 is shown, at the same time as an axial holding contour 4 effective, since the knurled structure in the radial direction over the bushing element 1 protrudes and thus an axial displaceability of the socket element 1 prevented in the later outer body.

Darüber hinaus ist denkbar, dass der Kunststoff für das Buchsenelement 1, das heißt für das Einlegeteil 2, und/oder für den Außenkörper als thermoplastischer Kunststoff ausgebildet ist. Thermoplaste sind Kunststoffe, die sich in einem bestimmten Temperaturbereich einfach verformen lassen. Dieser Vorgang ist prinzipiell reversibel, das heißt er kann durch Abkühlung und Wiedererwärmung bis in den schmelzflüssigen Zustand nahezu beliebig oft wiederholt werden, solange nicht durch Überhitzung die sogenannte thermische Zersetzung des Materials einsetzt. Um die in die spätere Montagekomponente eingeleiteten Kräfte zuverlässig aufnehmen zu können, ist die Festigkeit bzw. die Steifigkeit des Einlegeteils 2 üblicherweise höher als die Festigkeit bzw. die Steifigkeit des Außenkörpers. Insbesondere ist dabei denkbar, dass der Außenkörper aus einem weicheren Kunststoff ausgebildet ist, um beispielsweise Schnapphaken oder Filmscharniere realisieren zu können.In addition, it is conceivable that the plastic for the socket element 1 that is for the insert 2 , and / or is designed for the outer body as a thermoplastic material. Thermoplastics are plastics that can easily be deformed within a certain temperature range. This process is reversible in principle, that is, it can be repeated almost as often as desired by cooling and reheating to the molten state, as long as not using the so-called thermal decomposition of the material by overheating. In order to be able to reliably absorb the forces introduced into the later assembly component, the strength or rigidity of the insert is 2 usually higher than the strength or rigidity of the outer body. In particular, it is conceivable that the outer body is formed of a softer plastic in order to realize snap hooks or film hinges, for example.

Um die Aufnahme von Kräften durch das Buchsenelement 1 weiter steigern zu können, ist denkbar, dass der Kunststoff für das Buchsenelement 1 bewehrt, insbesondere faserverstärkt, ausgebildet ist. Demgemäß ist das Buchsenelement 1 somit als Faserverbundwerkstoff ausgebildet, wobei als Fasern prinzipiell jegliche, die Festigkeit bzw. die Steifigkeit erhöhenden, Fasern, wie beispielsweise Glas- und/oder Kohlefasern verwendet werden können.To absorb the forces through the bushing element 1 To be able to increase further, it is conceivable that the plastic for the socket element 1 reinforced, in particular fiber-reinforced, is formed. Accordingly, the female member 1 thus formed as a fiber composite material, which can be used as fibers in principle, any strength or stiffness increasing fibers, such as glass and / or carbon fibers.

Wie sämtlichen Figuren dabei zu entnehmen ist, sind an dem Buchsenelement 1 vorzugsweise zumindest zwei verstärkte Bereiche 5, 5' vorgesehen, die im Bereich eines späteren Anspritzpunktes des Außenkörpers bzw. im Bereich einer späteren Nahtstelle des Außenkörpers liegen. Hierdurch soll einerseits eine ausreichend große Fläche für den Anspritzpunkt bereitgestellt werden und einer Materialschwächung durch beispielsweise den Zusammenfluss der Kunststoffschmelze (Bindenaht) entgegengewirkt werden.As all figures can be seen here, are on the female element 1 preferably at least two reinforced areas 5 . 5 ' provided, which are in the range of a later injection point of the outer body or in the region of a later interface of the outer body. This is intended, on the one hand, to provide a sufficiently large area for the injection point and to counteract material weakening, for example due to the confluence of the plastic melt (weld seam).

Mit dem erfindungsgemäß aus Kunststoff ausgebildeten Einlegeteil 2, lassen sich einerseits das Gewicht einer damit ausgestatteten Montagekomponente senken und zugleich deren Herstellungskosten deutlich reduzieren, da einerseits der Werkstoff Kunststoff kostengünstiger als Metall ist und andererseits eine spanende Bearbeitung, wie sie für Buchsenelemente aus Metall erforderlich ist, entfallen kann. Vor allem jedoch die mit dem erfindungsgemäßen Buchsenelement 1 erreichte Reduzierung des Gewichts, bedeutet insbesondere im Fahrzeugbau einen entscheidenden Vorteil.With the invention embodied from plastic insert 2 , on the one hand can reduce the weight of a fitting component equipped with it and at the same time significantly reduce their production costs, since on the one hand the Material plastic is less expensive than metal and on the other hand, a machining, as required for bushing elements made of metal, can be omitted. But especially with the female element according to the invention 1 achieved reduction in weight, especially in vehicle construction means a decisive advantage.

Claims (11)

Montagekomponente, insbesondere zur Halterung von Leitungen in einem Kraftfahrzeug, mit zumindest einem als Buchsenelement (1) ausgebildeten Einlegeteil (2) aus Kunststoff und einem dieses umschließenden, ebenfalls aus Kunststoff ausgebildeten, Außenkörper, der im Spritzgussverfahren um/an das Einlegeteil (2) gespritzt ist und wobei die Festigkeit des für das Einlegeteil (2) verwendeten Kunststoffs höher ist als die Festigkeit des für den Außenkörper verwendeten Kunststoffs.Mounting component, in particular for holding lines in a motor vehicle, with at least one as a socket element ( 1 ) formed insert ( 2 ) made of plastic and an enclosing this, also made of plastic, outer body, the injection molding around / to the insert ( 2 ) and wherein the strength of the for the insert ( 2 ) used plastic is higher than the strength of the plastic used for the outer body. Montagekomponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Buchsenelement (1) als Durchgangsbuchse oder als Gewindebuchse ausgebildet ist.Mounting component according to claim 1, characterized in that the socket element ( 1 ) is designed as a passage bushing or as a threaded bushing. Montagekomponente nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Geometrie des Buchsenelements (1) derart ausgebildet ist, dass dieses schieberlos aus einem Spritzgusswerkzeug entformbar ist.Mounting component according to claim 1 or 2, characterized in that a geometry of the sleeve element ( 1 ) is designed such that it is demoulded from an injection molding tool without a slide. Montagekomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Buchsenelement (1) zumindest eine radiale und/oder axiale Haltekontur (3, 4) aufweist, die nach dem Umspritzen mit dem Außenkörper einen festen Verbund zwischen dem Buchsenelement (1) und dem Außenkörper gewährleistet.Mounting component according to one of claims 1 to 3, characterized in that the socket element ( 1 ) at least one radial and / or axial retaining contour ( 3 . 4 ), which after encapsulation with the outer body has a firm bond between the female element ( 1 ) and the outer body ensured. Montagekomponente nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine radiale Haltekontur (3) als Rändelstruktur und eine axiale Haltekontur (4) als Stufe bzw. Absatz ausgebildet ist.Mounting component according to claim 4, characterized in that at least one radial retaining contour ( 3 ) as a knurled structure and an axial holding contour ( 4 ) is designed as a step or paragraph. Montagekomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff für das Buchsenelement (1) und/oder für den Außenkörper ein thermoplastischer Kunststoff ist.Mounting component according to one of claims 1 to 5, characterized in that the plastic for the female element ( 1 ) and / or for the outer body is a thermoplastic material. Montagekomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff für das Buchsenelement (1) bewehrt, insbesondere faserverstärkt ausgebildet, ist.Mounting component according to one of claims 1 to 6, characterized in that the plastic for the socket element ( 1 ) reinforced, in particular fiber-reinforced, is. Montagekomponente nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff für das Buchsenelement (1) mit Glasfasern und/oder Kohlefasern verstärkt bzw. bewehrt ist.Mounting component according to claim 7, characterized in that the plastic for the socket element ( 1 ) is reinforced or reinforced with glass fibers and / or carbon fibers. Montagelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Buchsenelement (1) zumindest zwei verstärkte Bereiche (5, 5') vorgesehen sind, die im Bereich eines späteren Anspritzpunktes des Außenkörpers bzw. im Bereich einer späteren Nahtstelle des Außenkörpers liegen.Mounting element according to one of claims 1 to 8, characterized in that on the socket element ( 1 ) at least two reinforced areas ( 5 . 5 ' ) are provided, which are in the range of a later injection point of the outer body or in the region of a later interface of the outer body. Buchsenelement (1) eines Montagelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 9.Bushing element ( 1 ) of a mounting element according to one of claims 1 to 9. Verfahren zur Herstellung eines Montagelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem – ein als Buchsenelement (1) ausgebildetes Einlegeteil (2) vorzugsweise im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt wird, – das derart hergestellte Buchsenelement (1) in ein Spritzgusswerkzeug zur Herstellung des Außenkörpers eingelegt wird, – der Außenkörper um das wenigstens eine Buchsenelement (1) herum gespritzt wird.Method for producing a mounting element according to one of Claims 1 to 9, in which - a socket element ( 1 ) formed insert ( 2 ) is preferably produced by injection molding of plastic, - the socket element produced in this way ( 1 ) is inserted into an injection molding tool for producing the outer body, - the outer body around the at least one bushing element ( 1 ) is sprayed around.
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