DE102012201511A1

DE102012201511A1 - Plastic component for actuating device of change gear transmission of motor car, has plastic unit that is formed as longitudinal slide valve

Info

Publication number: DE102012201511A1
Application number: DE201210201511
Authority: DE
Inventors: Ludger Rake; Andreas Giefer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2013-08-08

Abstract

The plastic component has a plastic unit (1) that is firmly connected with a fiber reinforcement piece (2). The fiber reinforcement piece is completely embedded into the plastic unit. The plastic unit is formed as a longitudinal slide valve. The plastic unit is provided with stiffeners. The reinforcement piece is inserted into an injection mold.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoff-Bauteil für eine Betätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeug-Gangwechselgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a plastic component for an actuating device of a motor vehicle gear change transmission according to the preamble of patent claim 1.

Gattungsgemäße Bauteile sind als Komponenten von Kfz-Schaltvorrichtungen verbreitet, beispielsweise als Gehäusebestandteile, Kraftübertragungsmittel oder funktionale Bauteile. Dabei besteht insbesondere eine Anforderungskombination aus möglichst geringer Masse und hoher Belastbarkeit bzw. Bauteilsteifigkeit. Diese Anforderungen sollen häufig zudem in unterschiedlichen Temperaturbereichen, insbesondere auch bei besonders niedrigen ebenso wie bei hohen Temperaturen erfüllt werden. Generic components are used as components of automotive switching devices, for example, as housing components, power transmission means or functional components. In particular, there is a requirement combination of the lowest possible mass and high load capacity or component rigidity. These requirements are often also fulfilled in different temperature ranges, especially at very low as well as at high temperatures.

Aus dem Stand der Technik sind Kunststoff-Strukturbauteile bekannt, bei denen versucht wird, die genannten Anforderungen beispielsweise durch belastungsoptimierte Verrippungen, oder durch eingeformte Einleger zu erfüllen. Plastic structural components are known from the prior art in which it is attempted to meet the stated requirements, for example by load-optimized ribbing, or by molded-in inserts.

Die DE 10 2008 032 202 A1 beschreibt Gehäuseteile einer Kraftfahrzeug-Schaltvorrichtung, die aus glasfaserverstärktem Polyamid hergestellt sind. The DE 10 2008 032 202 A1 describes housing parts of a motor vehicle switching device, which are made of glass fiber reinforced polyamide.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kunststoff-Bauteil für eine Betätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeug-Gangwechselgetriebes bereitzustellen, das eine hohe Steifigkeit und Belastbarkeit bei gleichzeitig geringer Bauteilmasse bietet. The object of the invention is to provide a plastic component for an actuator of a motor vehicle speed change gear, which offers a high rigidity and load capacity with low component mass.

Diese Aufgabe wird durch ein Kunststoff-Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved by a plastic component having the features of patent claim 1. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Die Erfindung sieht ein Kunststoff-Bauteil für eine Betätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeug-Gangwechselgetriebes vor, wobei das Kunststoff-Bauteil einen Kunststoff-Grundkörper und ein, aus einem Kunststoff mit Faserverstärkung gebildetes, Verstärkungsteil aufweist und der Kunststoff-Grundkörper starr mit dem der Verstärkung desselben dienenden Verstärkungsteil verbunden ist. The invention provides a plastic component for an actuating device of a motor vehicle gearbox, wherein the plastic component has a plastic base body and a, formed of a plastic with fiber reinforcement, reinforcing member and the plastic body rigidly with the reinforcing member serving the same connected is.

Kunststoff-Bauteile für Betätigungseinrichtungen von Kraftfahrzeug-Gangwechselgetrieben sind beispielsweise Schalt- bzw. Wählhebel, Gehäuseteile, Abdeckungen, Konsolen mit oder ohne Lagereinrichtungen und Bauteile, die für die Rastierung der Schalt- bzw. Wählhebel erforderlich sind. Die Gehäuseteile und Abdeckungen können mit Durchbrüchen versehen sein, beispielsweise zur Durchführung der Schalt- bzw. Wählhebel. Plastic components for actuators of motor vehicle gearboxes are, for example, shift or selector lever, housing parts, covers, consoles with or without storage facilities and components that are required for the Rastierung the shift or selector lever. The housing parts and covers can be provided with openings, for example, to carry out the shift or selector lever.

Das Kunststoff-Bauteil ist durch die starre Verbindung des Verstärkungsteils und des Kunststoff-Grundkörpers vorzugsweise in denjenigen Bereichen verstärkt, in denen Kräfte eingeleitet, übertragen bzw. ausgeleitet werden müssen. The plastic component is reinforced by the rigid connection of the reinforcing member and the plastic base body preferably in those areas in which forces must be introduced, transferred or discharged.

Unter einem Kunststoff mit Faserverstärkung ist in Bezug auf die vorliegende Erfindung eine Matrix aus thermoplastischem Kunststoff zu verstehen, in die Verstärkungsfasern eingebettet sind. Die Fasern können dabei nur in einer Richtung orientiert oder rechtwinklig zueinander als Gewebe angeordnet sein. Bei den Fasern kann es sich um als Glasfasern, Aramidfasern oder Carbonfasern handeln. A fiber-reinforced plastic in relation to the present invention means a matrix of thermoplastic material in which reinforcing fibers are embedded. The fibers can be oriented only in one direction or arranged at right angles to each other as a fabric. The fibers may be glass fibers, aramid fibers or carbon fibers.

Der Kunststoff-Grundkörper und die Matrix des Verstärkungsteils bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material. Es eignen sich hierfür beispielsweise Polyamide (PA), insbesondere Polyamid 6, Polypropylen (PP), Polyetheretherketon (PEEK) und Polyethersulfon (PES). The plastic base body and the matrix of the reinforcing part are preferably made of the same material. For example, polyamides (PA), in particular polyamide 6, polypropylene (PP), polyetheretherketone (PEEK) and polyethersulfone (PES) are suitable for this purpose.

Als Ausgangsmaterial bzw. Rohling für das Verstärkungsteil kann beispielsweise ein in Form von faserverstärkten Platten aus thermoplastischen Kunststoffen vorliegendes Halbzeug, sogenannte Prepegs, verwendet, welche nach Erwärmung umgeformt werden können, und die anschließend aufgrund der Faserverstärkung ähnliche Steifigkeiten und eine ähnliche Belastbarkeit wie metallische Bauteile erreichen, dabei jedoch eine erheblich niedrigere Masse als die letzteren aufweisen. Ohne Verlust an notwendiger Verwindungssteifigkeit können durch die Erfindung Kunststoff-Bauteile für Betätigungseinrichtungen in Leichtbauweise bereitgestellt werden, die eine weitere Gewichtsreduzierung im Vergleich zum Einsatz von Vollmaterial, d.h. beispielsweise reine Kunststoff-Spritzgussteile, gestatten. As a starting material or blank for the reinforcing member, for example, present in the form of fiber-reinforced sheets of thermoplastics semifinished product, so-called prepegs used, which can be formed after heating, and then achieve similar stiffness and a similar resilience as metallic components due to the fiber reinforcement , but have a much lower mass than the latter. Without loss of necessary torsional rigidity, the invention may provide lightweight plastic structural members for lightweight actuators which provide further weight reduction as compared to the use of solid material, i. For example, pure plastic injection molded parts allow.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Verstärkungsteil aus einem Kunststoff mit Endlosfaserverstärkung gebildet. According to a preferred embodiment of the invention, the reinforcing member is formed of a plastic with continuous fiber reinforcement.

Unter dem Begriff „Endlosfaserverstärkung“ ist gemäß der Erfindung eine Verstärkung mit Fasern zu verstehen, deren ununterbrochene Länge dieselbe Größenordnung bzw. Längenerstreckung wie das Verstärkungsteil selbst aufweist. Dies dient zur Unterscheidung des Begriffs der "Endlosfaserverstärkung" von der sogenannten "Kurzfaserverstärkung" oder "Langfaserverstärkung", bei der die Länge der Fasern üblicherweise nur Bruchteile von Millimetern bis maximal einige Millimeter beträgt. The term "continuous fiber reinforcement" according to the invention means a reinforcement with fibers whose uninterrupted length has the same magnitude or length extension as the reinforcement part itself. This serves to distinguish the term "continuous fiber reinforcement" from the so-called "short fiber reinforcement" or "long fiber reinforcement", in which the length of the fibers is usually only fractions of a millimeter to a maximum of several millimeters.

Auf diese Weise ergibt sich eine Verstärkung für das Kunststoff-Bauteil, welche aufgrund der Herstellung des Verstärkungsteils aus einem endlosfaserverstärkten Kunststoffhalbzeug einerseits kostengünstig hergestellt werden kann, und andererseits zu einem geringen Bauteilgewicht des Kunststoff-Bauteils führt. Dies hängt damit zusammen, dass die zuvor beschriebenen plattenförmigen Kunststoffhalbzeuge aus faserverstärktem thermoplastischem Kunststoff ein sehr gutes Verhältnis aus Festigkeit und Steifigkeit jeweils bezogen auf ihr Gewicht bzw. ihre Dichte aufweisen, insbesondere, wenn die Fasern als Endlosfasern ausgeführt sind. In this way, there is a gain for the plastic component, which on the one hand can be produced inexpensively due to the production of the reinforcing part of a continuous fiber-reinforced plastic semi-finished product, and on the other hand leads to a low component weight of the plastic component. This is related to the fact that the previously described plate-shaped Plastic semi-finished products made of fiber-reinforced thermoplastic material have a very good ratio of strength and rigidity in each case based on their weight or their density, in particular if the fibers are designed as continuous fibers.

Gemäß einer ersten Alternative ist das Verstärkungsteil vollständig in den Kunststoff-Grundkörper eingebettet. Auf diese Weise ist keine besondere Behandlung der Schnittkanten des Verstärkungsteils, beispielsweise zur Vermeidung von Schnittverletzungen, die aufgrund von aus dem Kunststoff-Grundkörper herausragenden Teilen des Verstärkungsteils entstehen könnten, erforderlich. Darüber hinaus gestaltet sich die Fertigstellung der Oberfläche des Kunststoff-Bauteils einfacher, weil lediglich eine Oberflächenstruktur, nämlich die des Kunststoff-Grundkörpers, zu berücksichtigen ist. According to a first alternative, the reinforcing part is completely embedded in the plastic base body. In this way, no special treatment of the cut edges of the reinforcing member, for example, to avoid cuts that might arise due to protruding from the plastic body parts of the reinforcing member, required. In addition, the completion of the surface of the plastic component designed simpler, because only one surface structure, namely that of the plastic body is to be considered.

Gemäß einer zweiten Alternative ist das Verstärkungsteil lediglich bereichsweise mit dem Kunststoff-Grundkörper verbunden. Durch diese Ausführungsform kann eine weitere Gewichtsreduzierung des Kunststoff-Bauteils erfolgen, beispielsweise indem lediglich die Randbereiche des Verstärkungsteils mit dem Kunststoff-Grundkörper verbunden sind. Die Verbindung zwischen dem Verstärkungsteil und dem Kunststoff-Grundkörper kann dabei formschlüssig erfolgen. Dies lässt sich beispielsweise über Durchbrüche oder randseitige Ausklinkungen im Verstärkungsteil, die von dem Kunststoff-Grundkörper durchgriffen werden, erreichen. According to a second alternative, the reinforcing member is only partially connected to the plastic base body. By this embodiment, a further reduction in weight of the plastic component can take place, for example, in that only the edge regions of the reinforcing part are connected to the plastic base body. The connection between the reinforcing member and the plastic base body can be effected in a form-fitting manner. This can be achieved, for example, via breakthroughs or marginal notches in the reinforcement part, which are penetrated by the plastic base body.

Vorteilhaft ist es, das Verstärkungsteil stoffschlüssig mit dem Kunststoff-Grundkörper zu verbinden. Aufgrund der stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Verstärkungsteil und dem Kunststoff-Grundkörper ergibt sich ein optimaler Kraftfluss zwischen den beiden Fügepartnern. Die mechanischen Eigenschaften, die Steifigkeit und die Festigkeit des Kunststoff-Bauteils werden hierdurch deutlich verbessert. Voraussetzung für einen guten Stoffschluss ist, dass der Matrix-Werkstoff des Verstärkungsteils und das Material des Kunststoff-Grundkörpers identisch sind. It is advantageous to connect the reinforcing member cohesively to the plastic base body. Due to the cohesive connection between the reinforcing member and the plastic base body results in an optimal power flow between the two joining partners. The mechanical properties, the rigidity and the strength of the plastic component are thereby significantly improved. The prerequisite for a good material bond is that the matrix material of the reinforcing part and the material of the plastic base body are identical.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Verstärkungsteil durch zumindest bereichsweises Umspritzen desselben mit dem Kunststoff-Grundkörper verbunden. Auf diese Weise ist das Verstärkungsteil zusätzlich zu dem mit der Umspritzung gegebenen Formschluss auch stoffschlüssig mit dem Kunststoff-Grundkörper verbunden. Beim Spritzgießen sind die Prozessparameter, insbesondere die Temperaturführung, auf die beiden Fügepartner abzustimmen, um eine optimale Verbindung zwischen dem Verstärkungsteil und dem Kunststoff-Grundkörper zu erhalten. According to one embodiment of the invention, the reinforcing member is connected by at least partially encapsulating the same with the plastic base body. In this way, the reinforcing member is in addition to the given with the encapsulation positive connection also integrally connected to the plastic base body. In injection molding, the process parameters, in particular the temperature control, must be matched to the two joining partners in order to obtain an optimum connection between the reinforcing part and the plastic base body.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kunststoff-Grundkörper zumindest bereichsweise mit Verrippungen oder Versteifungen versehen. Die notwendige bzw. gewünschte Verwindungssteifigkeit wird durch die Formgebung des Kunststoff-Grundkörpers, beispielsweise mit Verstärkungsrippen, und / oder die Materialdicken, die über die Erstreckung des Kunststoff-Grundkörpers auch variieren können und somit quasi wie örtliche Versteifungen wirken, eingestellt. In Bereichen, in denen Bauteilbereiche winkelig aufeinander treffen, kann im Kehlbereich durch eine, im Querschnitt betrachtet, dreieckförmige Materialanhäufung eine Versteifung zur Erhöhung der Biegesteifigkeit erreicht werden. Insbesondere wenn das Kunststoff-Bauteil schalenförmig aufgebaut ist, lässt sich durch in den Kunststoff-Grundkörper eingebrachte Verstärkungsstrukturen, bevorzugt in Rippenform, eine Leichtbauweise erreichen, die in Bezug auf die Steifigkeitseigenschaften mit einer massiven Ausführung vergleichbar ist. According to an advantageous embodiment of the invention, the plastic base body is at least partially provided with ribbing or stiffeners. The necessary or desired torsional stiffness is set by the shape of the plastic base body, for example, with reinforcing ribs, and / or the material thicknesses, which can vary over the extent of the plastic base body and thus act almost like local stiffeners. In regions in which component regions meet at an angle, a stiffening to increase the bending stiffness can be achieved in the throat region by a triangular material accumulation, viewed in cross section. In particular, if the plastic component is constructed shell-shaped, can be achieved by introduced into the plastic base body reinforcing structures, preferably in rib shape, a lightweight construction, which is comparable in terms of stiffness properties with a solid design.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Verstärkungsteil profiliert ausgeführt. Auf diese Weise kann die Bauteilsteifigkeit des Kunststoff-Bauteils durch einen relativ geringen Materialeinsatz im Verhältnis zu der bei einer massiven Ausführung erforderlichen Materialmenge erhöht werden. Hierdurch werden Bauraumbedarf ebenso wie Materialverbrauch und Gewicht des Kunststoff-Bauteils in vorteilhafter Weise weiter minimiert. In vom Bauraum her kritischen Bereichen kann auf diese Weise erreicht werden, dass eine Umschließung des Verstärkungsteils durch den Kunststoff-Grundkörper nur in geringem Maße erforderlich ist oder sogar komplett darauf verzichtet werden kann. Durch die Profilierung lässt sich das Verstärkungsteil spezifisch an den zu erwartenden Kraftfluss im Kunststoff-Bauteil anpassen, und es lassen sich auch geometrisch komplexe Verstärkungsteile darstellen. Die Profilierung, ebenso wie der Beschnitt der Verstärkungsanordnung, kann dabei mit sehr geringem Werkzeugaufwand und damit geringen Kosten unter leichter Erwärmung des plattenförmigen Halbzeugs erfolgen. According to a further embodiment, the reinforcing member is profiled. In this way, the component stiffness of the plastic component can be increased by a relatively small amount of material in relation to the amount of material required in a massive execution. As a result, space requirements as well as material consumption and weight of the plastic component are further minimized in an advantageous manner. In critical areas from the space can be achieved in this way that an enclosure of the reinforcing member by the plastic body is required only to a small extent or even completely can be dispensed with. Due to the profiling, the reinforcing part can be adapted specifically to the expected force flow in the plastic component, and it can also be geometrically complex reinforcing parts. The profiling, as well as the trimming of the reinforcement assembly, can be done with very little tooling and thus low cost with slight heating of the plate-shaped semifinished product.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Profilierung durch einen Umformprozess hergestellt ist. Dies hat gegenüber einer durch Zerspanen aus dem Vollen hergestellten Ausführung den Vorteil, dass die maßgeblich für die Erhöhung der Bauteilsteifigkeit erforderlichen Fasern nicht durchtrennt werden. A development of the invention provides that the profiling is produced by a forming process. This has the advantage over a design produced by machining from the solid that the fibers that are essential for increasing the component rigidity are not severed.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Profilierung durch Biegen oder Abkanten. Es ist ebenfalls vorstellbar, die gewünschte Geometrie des Verstärkungsteils durch Tiefziehen herzustellen. Dies ist allerdings vom Grad der Umformung her nur zweckmäßig, solange die Verstärkungsfasern auch nach dem Tiefziehvorgang noch regelmäßg in dem Verstärkungsteil verteilt sind. Dabei ist das möglicherweise unterschiedliche Fließverhalten des thermoplastischen Matrixmaterials des Verstärkungsteils und des Fasermaterials während des Tiefziehvorgangs zu beachten. Die Profilierung erfolgt nach vorheriger Erwärmung des plattenförmigen Ausgangsmaterials des Verstärkungsteils. Die Erwärmung kann beispielsweise in Induktionsöfen, durch Infrarotstrahlung oder durch elektrische Widerstandsheizungen erfolgen. According to a further embodiment of the invention, the profiling takes place by bending or folding. It is also conceivable to produce the desired geometry of the reinforcement by deep drawing. However, this is only appropriate from the degree of deformation, as long as the reinforcing fibers even after the deep-drawing process are regularly distributed in the reinforcement section. The possibly different flow behavior of the thermoplastic matrix material of the reinforcing part and the fiber material during the deep-drawing process must be taken into account. The profiling takes place after prior heating of the plate-shaped starting material of the reinforcing part. The heating can be done for example in induction ovens, by infrared radiation or by electrical resistance heaters.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Material des Kunststoff-Grundkörpers Kurz- oder Langfasern zur Verstärkung enthält. Auf diese Weise erhält das Kunststoff-Bauteil insgesamt eine größere Steifigkeit, wobei gleichzeitig die Steifigkeitssprünge zwischen dem Material des Kunststoff-Grundkörpers und dem Endlosfasern enthaltenden Verstärkungsteil geringer ausfallen. Dies kommt nicht nur einer besseren Krafteinleitung in das Kunststoff-Bauteil, sondern auch einer erhöhten Lebensdauer des Kunststoff-Bauteils zugute. Another embodiment of the invention provides that the material of the plastic base body contains short or long fibers for reinforcement. In this way, the plastic component as a whole receives a greater rigidity, at the same time failing the stiffness jumps between the material of the plastic base body and the reinforcing member containing continuous filaments. This not only benefits a better introduction of force into the plastic component, but also an increased life of the plastic component.

Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung des Kunststoff-Bauteils vorgeschlagen bei dem das in seiner Geometrie fertiggestellte Verstärkungsteil in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und anschließend vollständig oder bereichsweise umspritzt wird. Das durch Biegen, Abkanten und / oder Tiefziehen zwei- bzw. dreidimensional warmumgeformte Verstärkungsteil wird dabei in die Werkzeugform, auch Kavität genannt, eingelegt und dort durch geeignete Bauteilaufnahmen fixiert. Die Einstellung der stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem eingelegten Verstärkungsteil und dem eingespritzten Material des Kunststoff-Grundkörpers erfolgt über die Prozessparameter, insbesondere Materialtemperaturen und Werkzeugtemperatur sowie die Druckverhältnisse während des Spritzvorgangs. Das Verstärkungsteil wird vorzugsweise im erwärmten Zustand in die Spritzgussform eingelegt. Hierdurch ist die Oberfläche des thermoplastischen Matrix-Werkstoffs des Verstärkungsteils beim Spritzgussvorgang bereits angeschmolzen und kann sich stoffschlüssig mit dem vorzugsweise gleichartigen Material des Kunststoff-Grundkörpers verbinden, wodurch sich ein einstückiges, hochfestes Kunststoff-Bauteil mit kraftflussgerechter Gestaltung erzeugen lässt. Furthermore, a method for producing the plastic component is proposed in which the finished in its geometry reinforcement part is inserted into an injection mold and then encapsulated completely or partially. The two-dimensionally or three-dimensional hot-formed by bending, folding and / or deep drawing reinforcing member is inserted into the mold, also called cavity, and fixed there by suitable component recordings. The setting of the cohesive connection between the inserted reinforcement part and the injected material of the plastic base body via the process parameters, in particular material temperatures and mold temperature and the pressure conditions during the injection process. The reinforcing member is preferably inserted in the heated state in the injection mold. As a result, the surface of the thermoplastic matrix material of the reinforcing member in the injection molding process is already melted and can cohesively connect with the preferably similar material of the plastic base body, which can produce a one-piece, high-strength plastic component with power flow-compatible design.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird zur Fertigstellung des Verstärkungsteils dieses vor dem Einlegen in das Spritzgusswerkzeug zumindest örtlich umgeformt und / oder beschnitten. Vor dem Umformen und / oder Beschneiden wird das entsprechende Ausgangsmaterial erwärmt bzw. angewärmt. Dies kann beispielsweise mittels Infrarotstrahlung erfolgen. Die Umformung in die gewünschte Bauteilgeometrie erfolgt in entsprechenden Werkzeugen. Es kann zweckmäßig sein, die Randbereiche des Ausgangsmaterials während des Umformvorgangs zur Vermeidung unerwünschter Faltenbildung durch einen Niederhalter einzuspannen. Vor einer Weiterverarbeitung des auf diese Weise entstandenen Vorformlings z.B. durch Umspritzen nach dem zuvor beschriebenen Verfahren zu dem Kunststoffteil-Bauteil kann es erforderlich sein, den Rand des Vorformlings noch zu beschneiden, um das fertige Verstärkungsteil zu erhalten. Bei Verwendung eines Niederhalters wird im Wesentlichen der während des Umformprozesses durch den Niederhalter beaufschlagte Bereich des Vorformlings den Beschnittabfall darstellen. According to one embodiment of the invention, this is at least locally reshaped and / or trimmed before insertion into the injection mold to complete the reinforcing part. Before forming and / or trimming, the corresponding starting material is heated or warmed. This can be done for example by means of infrared radiation. The transformation into the desired component geometry takes place in appropriate tools. It may be expedient to clamp the edge regions of the starting material during the forming process to avoid unwanted wrinkling by a hold-down. Before further processing of the resulting preform, e.g. by overmolding according to the method described above to the plastic part component, it may be necessary to still trim the edge of the preform in order to obtain the finished reinforcement part. When a hold-down device is used, essentially the area of the preform which is acted upon by the hold-down during the shaping process will represent the trim waste.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt: In the following the invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments illustrative drawings. Showing:

1: in isometrischer Darstellung eine Ausführungsform für einen Kunststoff-Grundkörper mit eingeformtem Verstärkungsteil; 1 : Isometric view of an embodiment of a plastic body with molded reinforcing member;

2: das Verstärkungsteil für den Kunststoff-Grundkörper gemäß 1; 2 : the reinforcing part for the plastic body according to 1 ;

3: den Kunststoff-Grundkörper gemäß 1 in einer Seitenansicht mit Schnittverläufen; 3 : the plastic body according to 1 in a side view with Schnittverläufen;

4: den Schnitt A-A durch den Kunststoff-Grundkörper gemäß 3; 4 : the section AA through the plastic body according to 3 ;

5: den Schnitt B-B durch den Kunststoff-Grundkörper gemäß 3; 5 : the section BB through the plastic base according to 3 ;

6: eine weitere Ausführungsform eines Kunststoff-Grundkörpers mit eingeformtem Verstärkungsteil; 6 a further embodiment of a plastic base body with molded reinforcement part;

7: den Schnitt A-A durch den Kunststoff-Grundkörper gemäß 6; 7 : the section AA through the plastic body according to 6 ;

8: den Schnitt B-B durch den Kunststoff-Grundkörper gemäß 6; 8th : the section BB through the plastic base according to 6 ;

9: eine weitere Ausführungsform eines Kunststoff-Grundkörpers mit eingeformtem Verstärkungsteil; 9 a further embodiment of a plastic base body with molded reinforcement part;

10: den Kunststoff-Grundkörper gemäß 9 in einer Schnittdarstellung; und 10 : the plastic body according to 9 in a sectional view; and

11: das Verstärkungsteil für den Kunststoff-Grundkörper gemäß 9. 11 : the reinforcing part for the plastic body according to 9 ,

1 zeigt einen Kunststoff-Grundkörper in Form einer Gehäusehälfte 1 für die Betätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes. Man erkennt, dass die Gehäusehälfte 1 im Sinne des Leichtbaus und der Steifigkeit zunächst mit einer Vielzahl von Verrippungen versehen ist. Zusätzlich enthält die dargestellte Gehäusehälfte 1 das aus 2 ersichtliche Verstärkungsteil 2, wobei das Verstärkungsteil 2 in die Wandungen der Gehäusehälfte 1 eingeformt ist. 1 shows a plastic body in the form of a housing half 1 for the actuator of a motor vehicle transmission. You can see that the case half 1 Initially provided with a variety of ribbing in terms of lightweight construction and rigidity. In addition, the illustrated housing half contains 1 the end 2 apparent reinforcing part 2 , wherein the reinforcing part 2 in the walls of the housing half 1 is formed.

Das in 2, dargestellte Verstärkungsteil 2 ist aus einem zunächst flachen Zuschnitt eines plattenförmigen, thermoplastischen Kunststoffhalbzeugs entstanden. Das Kunststoffhalbzeug enthält dabei (in der Zeichnung nicht dargestellte) Endlosfasern, beispielsweise Glasfasern, Carbonfasern oder Aramidfasern, wobei die Endlosfasern zusätzlich entsprechend der im späteren Einsatz zu erwartenden Haupt-Kraftverläufe spezifisch ausgerichtet sind. This in 2 , Reinforcement part shown 2 was created from an initially flat blank of a plate-shaped thermoplastic semi-finished product. The plastic semifinished product contains (not shown in the drawing) continuous fibers, such as glass fibers, carbon fibers or aramid fibers, the continuous fibers are additionally aligned according to the expected in later use main force curves.

Das Verstärkungsteil 2 gemäß 2 ist zudem dreidimensional geformt bzw. mehrfach abgekantet, so dass sich eine den Wandungen der Gehäusehälfte 1 gemäß 1 entsprechende Formgebung des Verstärkungsteils 2 ergibt. The reinforcement part 2 according to 2 is also three-dimensionally shaped or folded several times, so that one of the walls of the housing half 1 according to 1 corresponding shaping of the reinforcing part 2 results.

Aus den 3 bis 5 geht hervor, wie die verschiedenen Bereiche des Verstärkungsteils 2 gemäß 2 in die Wandungen der Gehäusehälfte 1 integriert sind. In den Schnittdarstellungen gemäß 4 und 5 erkennt man, dass Bereiche des Verstärkungsteils 2 mittels allseitiger Umspritzung in die Gehäusehälfte 1 eingeformt sind. Auf diese Weise ergibt sich ein besonders inniger Formschluss und ggf. auch Stoffschluss zwischen dem Verstärkungsteil 2 und dem Matrixwerkstoff der Gehäusehälfte 1. From the 3 to 5 shows how the different areas of the reinforcement part 2 according to 2 in the walls of the housing half 1 are integrated. In the sectional views according to 4 and 5 one recognizes that areas of the reinforcement part 2 by means of all-round encapsulation in the housing half 1 are formed. In this way, a particularly intimate fit and possibly also material bond between the reinforcing member results 2 and the matrix material of the housing half 1 ,

Die 6 bis 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kunststoff-Grundkörpers 1 mit eingeformtem Verstärkungsteil 2. In den 6 bis 8 handelt es sich bei dem Kunststoff-Grundkörper um einen Wählhebel 3 für die Betätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeuggetriebes. Der Wählhebel 3 weist gemäß 6 einen Krafteinleitungsbereich 4, einen Verbindungsbereich 5 sowie einen Kraftausleitungsbereich 6 auf, wobei sich das gemäß 7 und 8 in den Wählhebel 3 eingeformte Verstärkungsteil 2 über Krafteinleitungsbereich 4, Verbindungsbereich 5 und Kraftausleitungsbereich 6 erstreckt, und somit einer verformungsarmen Kraftübertragung zwischen Krafteinleitungsbereich 4 und Kraftausleitungsbereich 6 dient. The 6 to 8th show a further embodiment of a plastic base body 1 with molded reinforcing part 2 , In the 6 to 8th it is the plastic base body is a selector lever 3 for the actuator of a motor vehicle transmission. The selector lever 3 according to 6 a force application area 4 , a connection area 5 and a Kraftausleitungsbereich 6 on, according to the 7 and 8th in the selector lever 3 molded reinforcement part 2 via force application area 4 , Connection area 5 and force extraction area 6 extends, and thus a low-deformation force transmission between force application area 4 and force extraction area 6 serves.

Bei der dargestellten Ausführungsform liegt das Verstärkungsteil 2 in Form eines zylindrischen Rohres vor, welches allseitig vom Matrixwerkstoff des Wählhebels 3 umspritzt ist. Auf diese Weise lässt sich ein Wählhebel 3 darstellen, welcher schlank und dünnwandig und damit bauraum- und gewichtssparend ausgeführt werden kann. In the illustrated embodiment, the reinforcing member is located 2 in the form of a cylindrical tube, which on all sides of the matrix material of the selector lever 3 is overmoulded. In this way, can be a selector lever 3 represent, which can be made slim and thin-walled and thus space and weight saving.

Die 9 bis 11 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kunststoff-Grundkörpers 1 mit eingeformtem Verstärkungsteil 2 aus einem plattenförmigen, thermoplastischen Kunststoffhalbzeug mit Endlosfaserverstärkung. Der Kunststoff-Grundkörper ist in dieser Ausführungsform als Längsschieber 7 für eine Betätigungseinrichtung eines Kraftfahrzeug-Gangwechselgetriebes ausgebildet. The 9 to 11 show a further embodiment of a plastic base body 1 with molded reinforcing part 2 from a plate-shaped, thermoplastic semi-finished plastic product with continuous fiber reinforcement. The plastic base body is in this embodiment as a longitudinal slide 7 designed for an actuator of a motor vehicle gear change transmission.

Dabei zeigen 9 und 10 den Längsschieber 7 (10 im teilweisen Schnitt), während 11 das Verstärkungsteil 2 zeigt, welches in den Längsschieber 7 gemäß 9 und 10 eingeformt ist. Show 9 and 10 the longitudinal slide 7 ( 10 in partial cut) while 11 the reinforcement part 2 shows which in the longitudinal slide 7 according to 9 and 10 is formed.

Man erkennt, dass das Verstärkungsteil 2 gemäß 11 aus einem ursprünglich plattenförmigen Halbzeug besteht. Dabei handelt es sich wieder um ein thermoplastisches Kunststoffhalbzeug mit (nicht dargestellten) Endlosfasern, die in den Matrixwerkstoff des Kunststoffhalbzeugs des Verstärkungsteils 2 eingebettet sind. It can be seen that the reinforcement part 2 according to 11 consists of an originally plate-shaped semi-finished product. This is again a thermoplastic semifinished product with (not shown) continuous fibers, in the matrix material of the plastic semi-finished product of the reinforcing part 2 are embedded.

Durch die Abkantungen des Verstärkungsteils 2 ergibt sich ein optimierter Kraftfluss und eine hohe Steifigkeit zwischen den verschiedenen Bauteilbereichen des Längsschiebers 7 gemäß 9, in denen die Krafteinleitung bzw. die Kraftausleitung erfolgt. Insbesondere erfährt der gabelförmige Bereich 8 des Längsschiebers 7 durch das in diesem Bereich einen U-förmigen Biegebalken 8' bildende Verstärkungsteil 2, die gemäß der Schnittdarstellung in 10 in den gabelförmigen Bereich 8 eingeformt ist, eine erhebliche Erhöhung der Biegesteifigkeit bzw. Steifigkeit gegen Aufweitung des gabelförmigen Bereichs 8. Due to the folds of the reinforcing part 2 results in an optimized power flow and a high rigidity between the different component areas of the longitudinal slide 7 according to 9 , in which the force application or the power dissipation takes place. In particular, experiences the fork-shaped area 8th of the longitudinal slide 7 by the in this area a U-shaped bending beam 8th' forming reinforcement part 2 , which according to the sectional view in 10 in the forked area 8th is formed, a significant increase in the bending stiffness or stiffness against widening of the forked portion 8th ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Kunststoff-Grundkörper, Gehäusehälfte Plastic body, housing half
2 2: Verstärkungsteil reinforcing part
3 3: Wählhebel selector lever
4 4: Krafteinleitungsbereich Force application area
5 5: Verbindungsbereich connecting area
6 6: Kraftausleitungsbereich Kraftausleitungsbereich
7 7: Längsschieber longitudinal slide
8, 8' 8, 8 ': gabelförmiger Bereich, Biegebalken-Bereich bifurcated area, bending beam area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008032202 A1 [0004]

Claims

Plastic component for an actuating device of a motor vehicle gear change transmission, characterized in that the plastic component is a plastic base body ( 1 . 3 . 7 ) and a reinforced part made of a plastic with fiber reinforcement ( 2 ) and the plastic base body ( 1 . 3 . 7 ) rigidly with the reinforcement part serving the same ( 2 ) connected is.

Plastic component according to claim 1, characterized in that the reinforcing part ( 2 ) is formed of a plastic with continuous fiber reinforcement.

Plastic component according to claim 1 or 2, characterized in that the reinforcing part ( 2 ) completely in the plastic base body ( 1 . 3 . 7 ) is embedded.

Plastic component according to claim 1 or 2, characterized in that the reinforcing part ( 2 ) only partially with the plastic base body ( 1 . 3 . 7 ) connected is.

Plastic component according to one of claims 1 to 4, characterized in that the reinforcing member ( 2 ) cohesively with the plastic base body ( 1 . 3 . 7 ) connected is.

Plastic component according to claim 5, characterized in that the reinforcing part ( 2 ) by at least partially encapsulating the same with the plastic base body ( 1 . 3 . 7 ) connected is.

Plastic component according to one of claims 1 to 6, characterized in that the plastic base body ( 1 . 3 . 7 ) is at least partially provided with ribbing or stiffeners.

Plastic component according to one of the preceding claims, characterized in that the reinforcing part ( 2 ) is executed profiled.

Plastic component according to claim 8, characterized in that the profiling is produced by a forming process.

Plastic component according to claim 8, characterized in that the profiling takes place by bending or folding.

Plastic component according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the plastic base body ( 1 . 3 . 7 ) Contains short or long fibers for reinforcement.

Method for producing a plastic component according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the reinforcing part finished in its geometry ( 2 ) is inserted into an injection mold and then completely or partially encapsulated.

A method according to claim 12, characterized in that for the completion of the reinforcing part ( 2 ) is at least locally reshaped and / or trimmed prior to insertion into the injection mold.