DE102013201058A1

DE102013201058A1 - Haltebügel für ein Lager eines Fahrwerks-Stabilisators

Info

Publication number: DE102013201058A1
Application number: DE201310201058
Authority: DE
Inventors: Robert Krüger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2014-07-24

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Haltebügel für ein Lager eines Fahrwerks-Stabilisators eines zweispurigen Fahrzeugs, der durch zumindest ein Metallblech oder faserverstärktes Kunststofflaminat und durch thermoplastisch angespritzten faserverstärkten Kunststoff gebildet ist, welcher nicht das aus einem Elastomer geformte Lager bildet. Es kann der faserverstärkte Kunststoff in einer Rippenstruktur angespritzt sein und/oder es können zwei Bleche oder Laminatstrukturen durch den angespritzten Kunststoff voneinander beabstandet in Radialrichtung des Elastomer-Lagers betrachtet hintereinander vorgesehen sein.

Description

Die Erfindung betrifft einen Haltebügel für ein Lager eines Fahrwerks-Stabilisators eines zweispurigen Fahrzeugs. Zum Stand der Technik wird neben der WO 2012/055489 A1 auf die WO 2010/149756 A1 verwiesen.
Üblicherweise sind solche dem Fachmann bekannten Haltebügel in Stahlblech oder als Druckgussteil aus Aluminium ausgeführt, es sind jedoch auch bereits Ausführungen in Kunststoff bekannt geworden, die sich insbesondere durch ein gegenüber den genannten metallischen Varianten geringeres Gewicht auszeichnen. Kunststoff-Haltebügel benötigen jedoch zur Darstellung der geforderten Steifigkeit bzw. Festigkeit einen gegenüber den metallischen Varianten größeren Bauraum, was die Verwendbarkeit von Kunststoff-Haltebügeln bei hohen mechanischen Anforderungen und gleichzeitig engen Einbauverhältnissen erheblich einschränkt.
Hier eine Abhilfemaßnahme aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Haltebügel für ein Lager eines Querstabilisators eines zweispurigen Fahrzeugs, der durch zumindest ein Metallblech oder faserverstärktes Kunststofflaminat und durch thermoplastisch angespritzten faserverstärkten Kunststoff gebildet ist, welcher nicht das aus einem Elastomer geformte Lager bildet. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche, wonach der faserverstärkte Kunststoff in einer Rippenstruktur angespritzt sein kann und/oder wobei (zumindest) zwei Bleche oder Laminatstrukturen durch den angespritzten Kunststoff voneinander beabstandet in Radialrichtung des Elastomer-Lagers betrachtet hintereinander vorgesehen sein können.
An einem erfindungsgemäßen Stabilisator-Haltebügel in Hybridbauweise, welcher also durch günstigen Einsatz verschiedener Werkstoffe gebildet ist, lässt sich mit relativ geringem Bauraum-Bedarf bzw. Mehrbedarf von Bauraum gegenüber einer Stahlblech-Variante eine relativ hohe Festigkeit bzw. Steifigkeit darstellen. Gegenüber einem in Aluminium-Druckguss ausgeführten Haltebügel zeichnet sich ein erfindungsgemäßer Haltebügel stets durch ein günstigeres Steifigkeits-Bauraum-Verhältnis aus, jedenfalls dann, wenn ein faserverstärkter, insbesondere kohlefaserverstärkter Kunststoff zum Einsatz kommt. Dabei lässt sich durch das Umspritzen einer geeignet vorgeformten Stahlblech-Struktur oder eines geeignet vorgeformten Laminats aus faserverstärktem Kunststoff, welches die Stahlblech-Struktur ersetzt, ein erfindungsgemäßer Haltebügel einfach fertigen. Vorteilhafterweise kann mit dem Einsatz von insbesondre lang-faserverstärktem Kunststoff einem Optimierung der Steifigkeit durch Ausrichtung der Faserrichtung auf die Belastungsrichtung erzielt werden, und zwar insbesondere – aber nicht ausschließlich im besagten Laminat. Als weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Hybridbauweise ist insbesondere beim Anspritzen bzw. Umspritzen von Kunststoff an einer metallischen Blechstruktur die Korrosionsbeständigkeit zu nennen, so dass eine ansonsten erforderliche Oberflächenbeschichtung der Metall-Strukturteile entfallen oder zumindest reduziert werden kann.
Die beiden beigefügten Prinzip-Darstellungen zeigen zwei Ausführungsbeispiele jeweils in einem Querschnitt, d. h. in einer zur Längsachse des nicht gezeigten Stabilisators eines Fahrzeug-Fahrwerks senkrechten Schnittebene. Dabei ist auch ein dem Fachmann geläufiges Elastomerlager, welches im Bereich des Haltebügels den Stabilisator umgibt und welches in üblicher Weise vom gezeigten Haltebügel abschnittsweise umschlossen wird, der Einfachheit halber nicht dargestellt. Im übrigen sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass an einem erfindungsgemäßen Haltebügel durchaus die Merkmale der beiden abhängigen Ansprüche nebeneinander realisiert sein können.
Der in 1 gezeigte Haltebügel für ein Elastomer-Lager eines Fahrwerks-Stabilisators besteht aus einem im wesentlichen wie üblich geformten Stahlblech-Teil 1 (als sog. Profilteil), auf dessen dem Elastomer-Lager abgewandte Außenseite eine Struktur 2, insbesondere in Form einer Rippenstruktur, bspw. ähnlich der in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 102012208156.9 gezeigten Rippenstruktur eines Stabilisator-Haltebügels, die aus einem thermoplastischen insbesondere kohle-faserverstärkten Kunststoff besteht, angespritzt ist.
Ähnlich oder analog der in der genannten nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung gezeigten Rippenstruktur kann die vorliegende Rippen-Struktur 2 die Auflagelaschen 1a des Stahlblech-Teils und die für das Elastomer-Lager vorgesehene Stützwand 1b des Stahlblech-Teils 1 gegeneinander abstützen, wobei die Rippen-Struktur 2 durch mehrere in Blickrichtung senkrecht zur Zeichenebene, was einer Betrachtung in Richtung der Mittenachse des Elastomer-Lagers entspricht, hintereinander vorgesehene und sich von einer Auflagelasche 1a über die Stützwand 1b hinweg zur anderen Auflagelasche 1a erstreckende Längs-Rippen sowie mehrere winkelig zu diesen orientierte Quer-Rippen oder Schräg-Rippen gebildet ist, welche Rippen im wesentlichen senkrecht zu den Auflagelaschen 1a ausgerichtet von der Stützwand 1b und/oder einer Auflagelasche 1a abgehen und frei enden.
Im übrigen ist mit der Bezugsziffer 3 in 1 eine in jeder Auflagelasche 1a vorgesehene Durchgangsbohrung für die eine Befestigungsschraube, mittels derer der Haltebügel bspw. an einem Achsträger des Fahrzeugs befestigt werden kann, gekennzeichnet. Ein Vorteil bei dieser Konstruktion besteht gegenüber einem nur in Kunststoffmaterial ausgeführten Haltebügel darin, dass keine Verschraubungsbuchsen oder dgl., wie sie im weiteren Ausführungsbeispiel unter der Bezugsziffer 15 dargestellt ist, benötigt wird. Vorteilhafterweise kann an einer solchen metallischen Auflagelasche 1a auch weitere Aufnahme vorgesehen werden, bspw. für einen Schwingungstilger, was bei einem Kunststoff-Haltebügel nicht einfach darstellbar ist.
Beim Ausführungsbeispiel nach 2 ist eine Sandwichbauweise dargestellt, wobei der Haltebügel durch hier zwei Profilteile 11, 12 gebildet ist, die jeweils ähnlich dem Profilteil bzw. Stahlblech-Teil 1 aus 1 geformt sind, und die in Radialrichtung R des Elastomer-Lagers betrachtet hintereinander angeordnet sind, wobei zwischen diesen beiden Profilteilen 11, 12 eine Schicht 13 von Kunststoffmaterial liegt, welche durch Anspritzen von Kunststoffmaterial an diese beiden Profilteile 11, 12 gebildet ist. Dabei erfolgt das Anspritzen von thermoplastischem und kohlefaserverstärkten Kunststoffmaterial solchermaßen, dass wie figürlich dargestellt die Profilteile 11, 12 hier vollständig mit Kunststoffmaterial umspritzt sind, so dass dieser Haltebügel von außen betrachtet wie ein nur aus Kunststoffmaterial 14 bestehendes Bauteil aussieht.
Wie ersichtlich sind die beiden Profilteile 11, 12 hier unterschiedlich dick bzw. im Querschnitt breit ausgeführt, was sich daraus ergibt, dass das erste, näher am Elastomer-Lager liegende „innere” Profilteil 11 aus einem Laminat aus kohlefaserverstärktem Kunststoff gebildet ist, während das zweite „äußere” Profilteil 12 ein Stahlblech-Teil ist. Bei diesem Haltbügel sind Verschraubungsbuchsen 15 in die hier nicht mit einer eigenen Bezugsziffer versehenen Auflagelaschen eingebracht, durch welche hindurch die bereits in Verbindung mit 1 erwähnten Befestigungsschrauben hindurchgeführt sind. Mit einer etwas aufwändigeren Gestaltung des Stahlblech-Profilteils 12 können diese Verschraubungsbuchsen, die benötigt werden, da ein direktes Verschrauben in Kunststoff durch das Setzverhalten zu einem Abfall der Vorspannkraft über Laufzeit führen würde, aber auch funktionell in dieses Profilteil 12 integriert sein. Eine bereits bei 1 erwähnte Aufnahme bspw. für einen Tilger kann ebenfalls an einer Verschraubungsbuchse vorgesehen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2012/055489 A1 [0001]
WO 2010/149756 A1 [0001]
DE 102012208156 [0006]

Claims

Haltebügel für ein Lager eines Fahrwerks-Stabilisators eines zweispurigen Fahrzeugs, der durch zumindest ein Metallblech oder faserverstärktes Kunststofflaminat und durch thermoplastisch angespritzten faserverstärkten Kunststoff gebildet ist, welcher nicht das aus einem Elastomer geformte Lager bildet.
Haltebügel nach Anspruch 1, wobei der faserverstärkte Kunststoff in einer Rippenstruktur angespritzt ist.
Haltebügel nach Anspruch 1 oder 2, wobei zwei Bleche oder Laminatstrukturen durch den angespritzten Kunststoff voneinander beabstandet in Radialrichtung des Elastomer-Lagers betrachtet hintereinander vorgesehen sind.