DE102016106381A1

DE102016106381A1 - Car chassis component

Info

Publication number: DE102016106381A1
Application number: DE102016106381.9A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Schmitt; David Lis; Alexander Gutmann
Original assignee: Vorwerk Autotec GmbH and Co KG
Current assignee: Vorwerk Autotec GmbH and Co KG
Priority date: 2016-04-07
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2017-10-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein KFZ-Fahrwerksbauteil 1 umfassend eine kernfreie, faserverstärkte Kunststoffspritzguss-Koppelstange 2 mit zumindest zwei Anlenkbereichen zur jeweiligen Lastein- bzw. Lastausleitung, wobei die zumindest zwei Anlenkbereiche jeweils einen umfänglich durch Kunststoffumspritzung umschlossenen Metalleinleger 3, 4, 5, 6 aufweisen, und wobei zumindest einer der Anlenkbereiche ein durch einen der Metalleinleger in Form einer Metallhülse bereitgestelltes Lagerauge mit eingesetztem, in radialer Richtung vorgespanntes Elastomer-Metall-Buchsenlager aufweist.The invention relates to a motor vehicle chassis component 1 comprising a core-free, fiber-reinforced plastic injection-molded coupling rod 2 with at least two articulation areas for the respective load input or load discharge, the at least two articulation areas each having a metal insert 3, 4, 5, 6 surrounded by plastic extrusion. and wherein at least one of the articulation areas has a bearing eye provided by one of the metal inserts in the form of a metal sleeve with an inserted, radially biased elastomer-metal bushing bearing.

Description

Die Erfindung betrifft ein KFZ-Fahrwerksbauteil unter Verwendung eines Kunststoffwerkstoffes zur Kopplung von Bauteilen innerhalb eines Fahrwerks bzw. zur Kopplung an die Karosserie eines Kraftfahrzeuges.The invention relates to a motor vehicle chassis component using a plastic material for coupling components within a chassis or for coupling to the body of a motor vehicle.

In zunehmendem Maße ersetzen auch im Fahrwerksbau Kunststoffteile, insbesondere Kunststoffverbundteile, übliche Metallbauteile aufgrund der günstigen Materialeigenschaften wie hohe Korrosionsbeständigkeit und geringes Gewicht. Zur Erhöhung der Festigkeit werden häufig faserverstärkte Kunststoffe (FVK) eingesetzt, insbesondere glasfaserverstärkte, kohlenstofffaserverstärkte oder aramidfaserverstärkte Kunststoffe. Insbesondere bei solchen Anwendungen, bei welchen auf das jeweilige KFZ-Fahrwerksbauteil neben dynamischen Lasteinwirkungen eine konstante Last einwirkt, beispielsweise bei der Gestaltung eines KFZ-Fahrwerksbauteils mit einem vorgespannten Lager, besteht das Problem einer zeitabhängigen, plastischen Verformung des Kunststoffes, was allgemein als Kriechen oder Retardation des jeweiligen Werkstoffes bezeichnet wird. Dieses Kriechen kann im Betrieb dazu führen, dass sich eine Anlenkung des KFZ-Fahrwerksbauteils im Laufe der Zeit löst und das Bauteil damit ausfällt.Plastic parts, in particular plastic composite parts, replace common metal components in chassis construction due to the favorable material properties such as high corrosion resistance and low weight. To increase the strength of fiber-reinforced plastics (FRP) are often used, in particular glass fiber reinforced, carbon fiber reinforced or aramid fiber reinforced plastics. In particular, in such applications in which a constant load acts on the respective vehicle chassis component in addition to dynamic load effects, for example in the design of a vehicle chassis component with a preloaded bearing, there is the problem of a time-dependent, plastic deformation of the plastic, which is generally creep or Retardation of the respective material is called. During operation, this creep can lead to a coupling of the vehicle chassis component becoming detached over time and thus causing the component to fail.

Eine Lösung der beschriebenen Problematik kann darin bestehen, ein Fahrwerksbauteil aus einem Kunststoff mit einem Metallkern zu versehen, über welchen auch die Lastein- bzw. Lastausleitung erfolgt, sodass ein betriebsbedingtes Kriechen des Kunststoffes trotz Vorliegen einer statischen Last über einen längeren Zeitraum im Wesentlichen vermieden werden kann. Eine solche Maßnahme nutzt jedoch nicht in vollem Maße die beschriebenen Vorteile bei der Verwendung von Kunststoffbauteilen, insbesondere in Bezug auf Gewichtsaspekte. Darüber hinaus muss der Metallkern eines solchen KFZ-Fahrwerksbauteils entsprechend der gewünschten geometrischen Gestalt des Bauteils ausgebildet bzw. angepasst werden.A solution to the problem described may be to provide a chassis component made of a plastic with a metal core, via which the load input or load discharge takes place, so that an operational creep of the plastic despite the presence of a static load over a longer period are substantially avoided can. However, such a measure does not fully utilize the advantages described when using plastic components, especially with regard to weight aspects. In addition, the metal core of such a vehicle chassis component must be formed or adapted according to the desired geometric shape of the component.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein KFZ-Fahrwerksbauteil unter Verwendung eines herkömmlichen Kunststoffwerkstoffes bereitzustellen, das die beschriebene Problematik herkömmlicher Kunststoff-Fahrwerksbauteile nicht bzw. nur vermindert aufweist und als hochdynamisch belastbares Fahrwerksbauteil einsetzbar ist.The invention has for its object to provide a motor vehicle chassis component using a conventional plastic material that does not have the described problem of conventional plastic suspension components or only reduced and can be used as a highly dynamic loadable suspension component.

Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung schon mit einem KFZ-Fahrwerksbauteil mit den Merkmalen von Anspruch 1. Dabei weist das erfindungsgemäße KFZ-Fahrwerksbauteil eine kernfreie, faserverstärkte Kunststoffspritzguss-Koppelstange auf mit zumindest zwei Anlenkbereichen zur jeweiligen Last- bzw. Lastausleitung, wobei die zumindest zwei Anlenkbereiche jeweils einen umfänglich durch Kunststoffumspritzung umschlossenen Metalleinleger umfassen und wobei zumindest einer der Anlenkbereiche ein durch einen der Metalleinleger in Form einer Metallhülse bereitgestelltes Lagerauge mit eingesetztem, in radialer Richtung vorgespanntes Elastomer-Metall-Buchsenlager aufweist.This object is achieved by the present invention with a motor vehicle chassis component having the features of claim 1. The vehicle chassis component according to the invention has a core-free, fiber-reinforced plastic injection-coupling rod with at least two articulation areas for the respective load or load discharge, wherein the at least two Anlenkbereiche each comprise a circumferentially enclosed by plastic extrusion metal insert and wherein at least one of the hinge portions has a provided by one of the metal insert in the form of a metal sleeve bearing eye with inserted, biased in the radial direction elastomeric metal bushing bearing.

Die erfindungsgemäße Gestaltung des KFZ-Fahrwerksbauteils ermöglicht das Vorsehen von faserverstärktem Kunststoff innerhalb der Koppelstange bzw. eines Koppelbereichs zwischen zwei Anlenkabschnitten, in welchen die Lastein- bzw. Lastausleitung erfolgt, sodass in diesem Koppelbereich auf die Verwendung von verstärkenden Inlets wie einem Metallkern verzichtet werden kann. Zur Bereitstellung der notwendigen und trotz Einsatzes eines Lagers mit radialer Vorspannung zeitlich nicht nachlassenden machanischen Festigkeit kann im jeweiligen Anlenkbereich ein Metalleinleger vorgesehen sein, der durch Kunststoffumspritzung umschlossen ist und der damit für die Lasteinleitung bzw. -ausleitung in die Kunststoffspritzguss-Koppelstange bzw. in den Koppelbereich sorgt. Zumindest für einen der wenigstens zwei Anlenkbereiche kann der Metalleinleger als umfänglich geschlossene Metallhülse ausgebildet sein zur Bereitstellung eines Lagerauges, in welches ein radial vorgespanntes Buchsenlager einsetzbar ist, sodass die Metallhülse mit ihrer Innenmantelfläche ein Gegenlager für das radial vorgespannte Lager bereitstellt, ohne dass auf den umgebenden Kunststoff eine das Kriechen des Kunststoffes auslösende statische Kraft einwirkt.The design of the vehicle chassis component according to the invention allows the provision of fiber-reinforced plastic within the coupling rod or a coupling region between two Anlenkabschnitten in which the Lastein- or Lastausleitung takes place, so that in this coupling region can be dispensed with the use of reinforcing Inlets such as a metal core , To provide the necessary and despite the use of a bearing with radial bias temporally not diminishing machanic strength can be provided in the respective Anlenkbereich a metal insert, which is surrounded by plastic extrusion and thus for the load application or discharge in the plastic injection-coupling rod or in the Coupling area provides. At least for one of the at least two articulation areas, the metal insert may be formed as a circumferentially closed metal sleeve for providing a bearing eye, in which a radially biased bush bearing is used, so that the metal shell provides with its inner surface a counter-bearing for the radially biased bearing without affecting the surrounding Plastic acts a creep of the plastic triggering static force.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale sind in der allgemeinen Beschreibung, der Figurenbeschreibung, den Zeichnungen sowie den Unteransprüchen angegeben.Further features according to the invention are given in the general description, the description of the figures, the drawings and the subclaims.

Zweckmäßigerweise kann das Elastomer-Metall-Buchsenlager eine äußere, axial geschlitzte Hülse, beispielsweise eine geschlitzte Metallhülse, aufweisen, welche einen inneren festen Kern, beispielsweise einen Metallkern, und ein zwischen Kern und Hülse angeordneten Elastomerkörper umgibt. Auch der Elastomerkörper kann einen axiale Ausnehmmung aufweisen, die sich radial nach innen erstreckt und die wie der Schlitz der äußeren Hülse durch Aufbringen einer radialen Kraft auf das Lager schließt, wobei das so radial vorgespannte Lager in das Lagerauge einsetzbar ist. Der Elastomerkörper selbst kann zur Einstellung einer vorgegebenen Härte Einleger aufweisen.Conveniently, the elastomeric metal bushing bearing may comprise an outer, axially slotted sleeve, such as a slotted metal sleeve, which surrounds an inner solid core, such as a metal core, and an elastomeric body disposed between core and sleeve. Also, the elastomeric body may have an axial recess which extends radially inwardly and which closes like the slot of the outer sleeve by applying a radial force to the bearing, wherein the thus radially biased bearing is insertable into the bearing eye. The elastomeric body itself may have inserts for setting a predetermined hardness.

Dadurch, dass der jeweilige Metalleinleger im jeweiligen Anlenkbereich des KFZ-Fahrwerksbauteils umfänglich von Kunststoff umschlossen sein kann, kann eine symmetrische Lastweiterleitung vom jeweiligen Metalleinleger in den vollständig aus Kunststoff bestehenden Koppelstangenabschnitt bzw. die Koppelstange bereitgestellt werden.The fact that the respective metal insert in the respective articulation of the vehicle chassis component may be circumferentially enclosed by plastic, can be a symmetrical Lastweiterleitung be provided by the respective metal insert in the completely made of plastic coupling rod portion or the coupling rod.

Zur symmetrischen Weiterleitung der von einem Anlenkpunkt innerhalb des Fahrwerks aufgenommenen Last in den Kunststoffspritzguss-Koppelstangenabschnitt kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Metalleinleger als Rotationskörper ausgebildet ist mit einer jeweiligen Außenmantelfläche. Die Außenmantelfläche eines solchen Rotationskörpers kann durch Rotation einer erzeugenden Kurve um eine Rotationsachse gebildet sein.For the symmetrical transmission of the load taken up by an articulation point within the chassis into the plastic injection-coupling rod section, it can be provided that at least one of the metal inserts is designed as a rotary body with a respective outer circumferential surface. The outer circumferential surface of such a rotary body may be formed by rotation of a generating curve about an axis of rotation.

Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass die Außenmantelfläche eines Einlegers umfänglich über seinen gesamten Umfang, d. h. über einen Vollkreis kunststoffumspritzt ist. Vorzugsweise kann die Außenmantelfläche des Metalleinlegers vollständig kunststoffumspritzt sein, sodass der Einleger – insbesondere bis auf seine beiden Stirnseiten, vollständig im Aufnahmebereich der Kunststoffspritzguss-Koppelstange bzw. des Koppelstangenabschnitts eingebettet ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Außenmantelfläche des Einleger über seine gesamte axiale Erstreckung kunststoffumspritzt sein.Appropriately, it can be provided that the outer circumferential surface of an insert circumferentially over its entire circumference, d. H. is plastic encapsulated over a full circle. Preferably, the outer circumferential surface of the metal insert can be completely encapsulated in plastic, so that the insert is completely embedded in the receiving region of the plastic injection-molded coupling rod or of the coupling rod section, in particular except for its two end faces. In this embodiment, the outer circumferential surface of the insert can be plastic-encapsulated over its entire axial extent.

Zur Bereitstellung einer zuverlässigen Krafteinleitung vom jeweiligen Metalleinleger in die Kunststoffspritzguss-Koppelstange kann ein Formschluss und/oder ein Stoffschluss zwischen dem Metalleinleger und dem diesen umgebenden Kunststoff vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Kunststoffumspritzung eines Metalleinlegers, insbesondere die Kunststoffumspritzung der Metallhülse, eine Überkragung der Stirnseiten des Einlegers aufweisen, sodass ein axialer Formschluss zwischen Einleger und Kunststoffspritzguss-Koppelstange bereitgestellt ist. Darüber hinaus kann der Metalleinleger an seiner Außenmantelfläche eine Mikrostrukturierung aufweisen, beispielsweise in der Art einer Riffelung, mit einer Oberflächenstruktruierung oder -rauigkeit im Bereich von beispielsweise einigen 100 μm bis ca. 3 mm zur Bereitstellung eines Formschlusses mit der an seiner Außenmantelfläche anliegenden Kunststoffumspritzung. Eine derartige Oberflächenstrukturierung kann insbesondere bei einem zylindrischen Metalleinleger zweckmäßig sein, insbesondere in Verbindung mit einer schon beschriebenen Überkragung der Stirnseiten des Einlegers durch eine Kunststoffumspritzung.To provide a reliable introduction of force from the respective metal insert in the plastic injection-coupling rod, a positive connection and / or a material connection between the metal insert and the surrounding plastic may be provided. For example, the plastic extrusion of a metal insert, in particular the plastic extrusion of the metal sleeve, have an overhang of the end faces of the insert, so that an axial positive connection between insert and plastic injection-coupling rod is provided. In addition, the metal insert on its outer circumferential surface may have a microstructure, for example in the form of a corrugation, with a Oberflächenstruktrierung or -rauigkeit in the range of, for example, some 100 microns to about 3 mm to provide a positive connection with the voltage applied to its outer surface plastic extrusion. Such a surface structuring may be expedient in particular in the case of a cylindrical metal insert, in particular in conjunction with an already described overhang of the end faces of the insert by means of a plastic extrusion.

Zweckmäßigerweise kann der Aufbau des erfindungsgemäßen KFZ-Fahrwerksbauteils dergestalt sein, dass die Metalleinleger jeweils kunststofffreie Anlageflächen bereitstellen, über welche die Lasteinleitung in das KFZ-Fahrwerksbauteil bzw. die Lastausleitung aus dem KFZ-Fahrwerksbauteil vollständig erfolgt, sodass eine Einlenkung der Kräfte immer über die Metalleinleger in die Kunststoffspritzguss-Koppelstange erfolgt und keine Anlenkung direkt auf den Kunststoff erfolgt.Conveniently, the structure of the vehicle chassis component according to the invention may be such that the metal insert each provide plastic-free contact surfaces over which the load is completely transferred to the vehicle chassis component or the load discharge from the vehicle chassis component, so that a deflection of the forces always on the metal insert takes place in the plastic injection-coupling rod and no articulation takes place directly on the plastic.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Metalleinleger im Anlenkbereich der Kunststoffspritzguss-Koppelstange eingeklebt ist, insbesondere im Bereich seiner Außenmantelfläche, zweckmäßigerweise umfänglich über seinen gesamten Umfang, d. h. über einen Vollkreis.In a further embodiment it can be provided that at least one of the metal insert is glued in the articulation region of the plastic injection-molded coupling rod, in particular in the region of its outer circumferential surface, expediently circumferentially over its entire circumference, d. H. over a full circle.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ein Metalleinleger in Bezug auf seine Außenmantelfläche, welche dem Kunststoff der Koppelstange zugewandt ist, eine solche makroskopische Gestaltung, d. h. eine Formgestaltung, wie konkave oder konvexe Form aufweist zur Bereitstellung eines Formschlusses zwischen dem Einleger und dem diesen umgebenden Kunststoff.In a further embodiment it can be provided that a metal insert with respect to its outer circumferential surface, which faces the plastic of the coupling rod, such macroscopic design, d. H. a shape design, such as concave or convex shape to provide a positive connection between the insert and the surrounding plastic.

In einer besonderen Ausführungsform kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zumindest einer der Metalleinleger die Gestalt von zwei koaxial ausgerichteten und im Bereich ihrer Deckflächen über einen koaxialen, zylindrischen Verbindungsabschnitt verbundene Kegelstümpfe mit einer mittigen Durchgangsbohrung aufweist. Dabei kann der Metalleinleger an seiner Außenmantelfläche vollständig von Kunststoff umspritzt sein, sodass axiale, radiale und kardanische Kräfte durch den beschriebenen Formschluss zwischen Metalleinleger und Kunststoff vom Metalleinleger in die Kunststoffspritzguss-Koppelstange bzw. den Koppelstangenbereich einleitbar sind. Insbesondere um tangentiale Kräfte zwischen Metalleinleger und Kunststoffspritzguss-Koppelstange durch eine Formschlussgestaltung zu übertragen, kann vorgesehen sein, dass der zylindrische Verbindungsabschnitt zwischen den beiden Kegelstümpfen des Metalleinlegers eine Außenmantelfläche mit einer Oberflächenstrukturierung aufweist, beispielsweise eine axial verlaufende Riffelung oder eine andere Mikrostruktruierung, z. B. im Bereich von beispielsweise einigen 100 μm bis ca. 3 mm zwischen.In a particular embodiment, it may be provided, for example, that at least one of the metal insert has the shape of two coaxially aligned truncated cones with a central through hole connected in the region of their top surfaces via a coaxial, cylindrical connecting section. In this case, the metal insert can be encapsulated completely on its outer circumferential surface of plastic, so that axial, radial and cardanic forces can be introduced by the described positive connection between metal insert and plastic from the metal insert into the plastic injection coupling rod or the coupling rod area. In particular, in order to transfer tangential forces between metal insert and plastic injection-coupling rod by a form-locking design, it can be provided that the cylindrical connecting portion between the two truncated cones of the metal insert has an outer circumferential surface with a surface structuring, for example, an axially extending corrugation or other Mikrostruktruierung, z. B. in the range of for example a few 100 microns to about 3 mm between.

Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einiger Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobeiThe invention will now be elucidated by describing some embodiments with reference to the accompanying drawings, in which: FIG

1 ein erfindungsgemäß gestaltetes KFZ-Fahrwerksbauteil in einer perspektivischen Ansicht, 1 an inventively designed vehicle chassis component in a perspective view,

2 das in 1 gezeigte KFZ-Fahrwerksbauteil ohne eingesetztes Buchsenlager in einer Explosionsdarstellung, 2 this in 1 shown vehicle chassis component without inserted bush bearing in an exploded view,

3 das erfindungsgemäße KFZ-Fahrwerksbauteil gemäß 1 ohne eingesetztes Buchsenlager mit einer Wegschneidung im Bereich einer Aufnahme zur Darstellung weiterer Detailgestaltungen, 3 the vehicle chassis component according to the invention 1 without inserted bush bearing with a Wegschneidung in the area of Recording to show further details,

4 das KFZ-Fahrwerksbauteil gemäß 1 ohne eingesetztes Buchsenlager mit einer anderen Ausschneidung im Bereich einer weiteren Aufnahme zur Darstellung weiterer Detailgestaltungen, 4 the vehicle chassis component according to 1 without inserted bush bearing with another cutout in the area of a further receptacle to show further detail designs,

5 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen KFZ-Fahrwerksbauteils ohne eingesetztes Buchsenlager mit einer Ausschneidung im Bereich einer Aufnahme zur Darstellung von Details und 5 a second embodiment of a vehicle chassis component according to the invention without inserted bush bearing with a cutout in the area of a recording to show details and

6 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäß gestalteten KFZ-Fahrwerksbauteils ohne eingesetztes Buchsenlager mit einer Ausschneidung im Bereich einer Aufnahme zur Darstellung von Details
zeigt. 6 a third embodiment of an inventively designed vehicle chassis component without inserted bush bearing with a cutout in the field of a recording for displaying details
shows.

1 stellt eine perspektivische Ansicht auf ein erfindungsgemäß gestaltetes KFZ-Fahrwerksbauteil dar, das eine kernfreie, faserverstärkte Kunststoffspritzguss-Koppelstange 2 umfasst, die jeweils endstämmig eine etwa zylinderförmige Aufnahme 21, 22 bereitstellt. Die Aufnahmen 21, 22 stellen Anlenkbereiche des Bauteils bereit, wobei in der beschriebenen Ausführungsform zwei Einleger 3, 4 in den Aufnahmen angeordnet sind. Das KFZ-Fahrwerksbauteil gemäß 1 ist ein Kunststoffspritzgussteil, bei welchem die Einleger 4, 3 bei der Herstellung der Kunststoffspritzguss-Koppelstange gleichzeitig an ihrer jeweiligen Außenmantelfläche umspritzt werden. In der in 1 angegebenen Ausführungsform sind die beiden Aufnahmen 21, 22 um etwa 90° um die Koppelachse zueinander verdreht, wobei der Einleger 4 als Metallhülse mit zylindrischer Innen- und zylindrischer Außenfläche ausgebildet ist, und wobei deren zylindrische Außenfläche sowohl in Umfangsrichtung als auch in ihrer axialen Erstreckung des Einlegers vollkommen von der Umspritzung abgedeckt ist. 1 FIG. 3 illustrates a perspective view of a vehicle chassis component designed according to the invention, which is a core-free, fiber-reinforced plastic injection-molded coupling rod 2 includes, each endstämmig an approximately cylindrical receptacle 21 . 22 provides. The pictures 21 . 22 provide hinge portions of the component, wherein in the described embodiment, two inserts 3 . 4 are arranged in the recordings. The vehicle chassis component according to 1 is a plastic injection molded part, wherein the depositors 4 . 3 be molded at the same time on their respective outer circumferential surface in the production of the plastic injection-coupling rod. In the in 1 specified embodiment, the two shots 21 . 22 rotated by about 90 ° about the coupling axis to each other, wherein the insert 4 is formed as a metal sleeve with a cylindrical inner and cylindrical outer surface, and wherein the cylindrical outer surface is completely covered both in the circumferential direction and in its axial extent of the insert of the encapsulation.

In der Ausführungsform der 1 ist in den Einleger 4 ein radial vorgespanntes Elastomer-Metall-Buchsenlager 7 eingesetzt, das einen Metallkern 7a, einen am Metallkern 7a anvulkanisierten Elastomerkörper 7b sowie eine äußere, axial geschlitzte Hülse, beispielsweise eine geschlitzte Metallhülse 7c, aufweist. Diese geschlitzte Metallhülse 7c umgreift den innenliegenden Metallkern 7a und den zwischen Kern und Hülse angeordneten Elastomerkörper 7b. Auch der Elastomerkörper weist einen axiale Ausnehmung auf, die sich radial nach innen erstreckt und die sich wie der Schlitz der äußeren Hülse durch Aufbringen einer radialen Kraft auf das Lager schließt, wobei das so radial vorgespannte Lager in das Lagerauge eingesetzt ist. Insofern liegt im zusammengesetzten Zustand des KFZ-Fahrwerksbauteils 1 die Außenmantelfläche der Metallhülse 7c kraftschlüssig an der Innenmantelfläche des hülsenartigen Einlegers 4 an, sodass die radialen Vorspannkräfte des Lagers 7 vollständig vom Einleger 4 aufgenommen werden.In the embodiment of the 1 is in the depositor 4 a radially biased elastomeric metal bushing bearing 7 used that a metal core 7a one on the metal core 7a vulcanized elastomeric body 7b and an outer, axially slotted sleeve, such as a slotted metal sleeve 7c , having. This slotted metal sleeve 7c surrounds the inner metal core 7a and the elastomeric body disposed between the core and the sleeve 7b , Also, the elastomeric body has an axial recess which extends radially inwardly and which closes like the slot of the outer sleeve by applying a radial force to the bearing, wherein the thus radially biased bearing is inserted into the bearing eye. In this respect lies in the assembled state of the vehicle chassis component 1 the outer circumferential surface of the metal sleeve 7c non-positively on the inner circumferential surface of the sleeve-like insert 4 so that the radial preload forces of the bearing 7 completely from the depositor 4 be recorded.

Dagegen weist in der beschriebenen Ausführungsform der Einleger 3 eine etwa zylinderförmige Gestalt mit einer Mittenbohrung auf, wobei die Außenmantelfläche des Einlegers 3 wiederum vollständig durch die Umspritzung abgedeckt ist.In contrast, in the described embodiment, the insert 3 an approximately cylindrical shape with a central bore, wherein the outer circumferential surface of the insert 3 again completely covered by the encapsulation.

Die Kunststoffspritzguss-Koppelstange 2 selbst weist zur Verstärkung eine Rippenstrukturierung umfassend eine Mehrzahl von Längsrippen 23a und Querrippen 23b auf. Wie beschrieben, besteht das Bauteil außerhalb der Aufnahmen 21, 22 vollständig aus spritzgussfähigen faserverstärktem Kunststoff, vorliegend aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff.The plastic injection coupling rod 2 itself has a rib structure for reinforcement comprising a plurality of longitudinal ribs 23a and transverse ribs 23b on. As described, the component is outside the receptacles 21 . 22 made entirely of injection-moldable fiber-reinforced plastic, in this case of a carbon fiber-reinforced plastic.

Die Befestigung des KFZ-Fahrwerksbauteils 1 an anderen KFZ-Fahrwerksbauteilen bzw. der Karosserie des KFZ erfolgt über den Metallkern 7a und den Einleger 3.The attachment of the vehicle chassis component 1 on other vehicle chassis components or the body of the vehicle via the metal core 7a and the depositor 3 ,

2 zeigt das KFZ-Fahrwerksbauteil 1 gemäß 1 ohne Buchsenlager in Art einer Explosionsdarstellung, bei welcher die Einleger 3, 4 zur Darstellung weiterer Details entfernt zur Koppelstange 2 und jeweils ausgerichtet zur jeweiligen Aufnahme 21, 22 dargestellt sind. Erkennbar ist der Einleger 4 durch angespritzte Überkragungen 25a, 25b in der Aufnahme 22 in axialer Richtung formschlüssig gehalten, sodass das KFZ-Fahrwerksbauteil auch zur Aufnahme von axial, hier etwa senkrecht zur Achse der Koppelstange 2, verlaufenden Kräften ausgebildet ist. 2 shows the vehicle chassis component 1 according to 1 without bush bearing in the manner of an exploded view, in which the depositors 3 . 4 to show more details removed to the coupling rod 2 and each aligned with the respective recording 21 . 22 are shown. Visible is the depositor 4 through molded overhangs 25a . 25b in the recording 22 held positively in the axial direction, so that the vehicle chassis component also for receiving axially, here approximately perpendicular to the axis of the coupling rod 2 , extending forces is formed.

Die Metallhülse 4 ist ausgebildet zur Aufnahme eines in radialer Richtung, d. h. senkrecht zur Achse der Aufnahme vorgespannten Elastomer-Metall-Buchsenlagers. Dieses Buchsenlager kann in einer Ausführungsform eine äußere metallene, geschlitzte Buchsenhülse umfassen. Nach Aufbringung einer Vorspannung auf das Lager kann dieses dann in den Einleger 4 eingesetzt werden. und liegt mit seiner Außenhülse an der Innenmantelfläche 42 des Einlegers 4 an.The metal sleeve 4 is formed for receiving a in the radial direction, that is biased perpendicular to the axis of the receptacle elastomer-metal bushing bearing. This bushing bearing may in one embodiment comprise an outer metal slotted bushing sleeve. After applying a bias to the camp this can then in the depositor 4 be used. and lies with its outer sleeve on the inner circumferential surface 42 of the depositor 4 at.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann der als geschlossene Hülse ausgebildete Einleger 4 an seiner Außenmantelfläche 41 auch eine Strukturierung, beispielsweise eine Riffelung oder mit einer Längskomponente sich erstreckende Rillen aufweisen, sodass durch die Umspritzung des Einlegers beim Herstellvorgang der Koppelstange 2 auch in Umfangsrichtung ein Formschluss zwischen dem Einleger 4 und der die Aufnahme 22 festlegende Wandung der Koppelstange 2 ausgebildet ist.In one embodiment, not shown, designed as a closed sleeve insert 4 on its outer surface 41 also a structuring, for example, a corrugation or having a longitudinal component extending grooves, so that by the encapsulation of the insert during the production process of the coupling rod 2 also in the circumferential direction a positive connection between the insert 4 and the recording 22 fixing wall of the coupling rod 2 is trained.

In der beschriebenen Ausführungsform ist der Einleger 3, welcher in der Aufnahme 21 der Koppelstange 2 kunststoffumspritzt ist, zur starren Anlenkung an ein anderes KFZ-Fahrwerksbauteil bzw. an die Karosserie des Fahrzeuges ausgebildet. Der Einleger 3 ist etwa zylinderförmig gestaltet mit konkaver Außenmantelfläche 33, sodass durch dessen Umspritzung beim Herstellvorgang der Koppelstange 2 ein besonders belastbarer Formschluss in axialer Richtung zwischen der Kunststoffspritzguss-Koppelstange und dem Einleger 3 bereitgestellt werden kann. Der Einleger 3 hat in der beschriebenen Ausführungsform etwa die Gestalt von zwei koaxial ausgerichteten und im Bereich ihrer Deckflächen über einen koaxialen, zylindrischen Verbindungsabschnitt verbundene Kegelstümpfe, wobei der Verbindungsabschnitt bzw. axiale Mittenabschnitt 32 des Einlegers 3 an seiner Außenfläche etwa axial verlaufende Rippen oder Rillen aufweist zur Vermeidung einer relativen Verdrehung des Einlegers 3 zur Koppelstange 2, sodass auch dieser beschriebene Anlenkbereich des KFZ-Fahrwerksbauteils torsionale bzw. tangential zur Aufnahme 21 verlaufende Belastungen aufnehmen kann.In the described embodiment, the insert is 3 which is in the picture 21 the coupling rod 2 is molded plastic, designed for rigid articulation to another vehicle chassis component or to the body of the vehicle. The depositor 3 is approximately cylindrical with a concave outer surface 33 so that by the encapsulation during the manufacturing process of the coupling rod 2 a particularly resilient positive connection in the axial direction between the plastic injection-coupling rod and the insert 3 can be provided. The depositor 3 has in the described embodiment, approximately the shape of two coaxially aligned and in the region of their top surfaces via a coaxial, cylindrical connecting portion connected truncated cones, wherein the connecting portion or axial center portion 32 of the depositor 3 Has approximately axially extending ribs or grooves on its outer surface to prevent relative rotation of the insert 3 to the coupling rod 2 , So that this described articulation of the vehicle chassis component torsional or tangential for recording 21 can absorb ongoing loads.

3 zeigt das KFZ-Fahrwerksbauteil 1 ohne eingesetztes Buchsenlager mit einer Ausschneidung im Bereich der Aufnahme 21, sodass die Einbettung des Einlegers 3 in der Aufnahme 21 im Detail ersichtlich ist. Die Aufnahme 21 weist im Bereich der Außenmantelfläche 33 des Einlegers durch die Umspritzung eine komplementäre Innenfläche der Wandung 26 auf. Die Umspritzung umfasst darüber hinaus an den beiden Stirnseiten des Einlegers 3 vollumfänglich umlaufende Überkragungen oder Flansche 24a, b. 3 shows the vehicle chassis component 1 without inserted bush bearing with a cutout in the recording 21 so that the embedding of the inserter 3 in the recording 21 can be seen in detail. The recording 21 points in the area of the outer circumferential surface 33 the insert by the encapsulation a complementary inner surface of the wall 26 on. The encapsulation also includes on the two end faces of the insert 3 fully encircling overhangs or flanges 24a , b.

In ähnlicher Weise zeigt 4 durch eine Wegschneidung im Bereich der Aufnahme 22 die Anordnung des als Metallhülse ausgebildeten Einlegers 4 in der Aufnahme 22. Entsprechend der zylindrischen Außenmantelfläche 41 ist die Innenfläche der Wandung 22 angespritzt, wobei der Einleger 4 an seinen beiden Stirnseiten durch Überkragungen oder Flansche 25a, b übergriffen ist.In a similar way shows 4 by cutting away in the area of the recording 22 the arrangement of the insert formed as a metal sleeve 4 in the recording 22 , According to the cylindrical outer circumferential surface 41 is the inner surface of the wall 22 molded, with the depositor 4 on its two front sides by overhangs or flanges 25a , b is overrun.

Die 5 und 6 zeigen weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen KFZ-Fahrwerksbauteils jeweils ohne eingesetztes Buchsenlager, bei welchen im Vergleich zum Fahrwerksbauteil der vorstehenden Figuren statt des Einlegers 3 andere Einleger 5, 6 in der Aufnahme 21 angeordnet sind, deren Außenmantelfläche zylinderförmig gestaltet sind. Bei der Ausführungsform gemäß 5 ist die Außenmantelfläche des Einlegers 6 zylinderförmig und nicht strukturiert, wobei zur Übertragung der Betriebskräfte zwischen dem Einleger 6 und der Koppelstange 2 beide miteinander verklebt sind, d. h. es liegt ein Stoffschluss zwischen der äußeren Mantelfläche 63 des Einlegers 6 und der dort anliegenden und geschlossenen Innenfläche der Wandung 26 der Koppelstange 2 vor. Bei der Ausführungsform gemäß 6 weist die an sich zylindrische Außenmantelfläche 53 des Einlegers 5 eine Mikrostrukturierung im Bereich von 1 mm bis ca. 3 mm auf, derart, dass durch die Umspritzung beim Herstellungsprozess der Koppelstange 2 zur Gestaltung des Fahrwerksbauteils 1 ein Formschluss zwischen dem Einleger 5 und der Wandung 26 der Koppelstange 2 sowohl in axialer als auch in tangentialer Richtung zur Aufnahme 21 ausgebildet ist.The 5 and 6 show further embodiments of a vehicle chassis component according to the invention in each case without inserted bush bearing, in which compared to the chassis component of the above figures instead of the insert 3 other depositors 5 . 6 in the recording 21 are arranged, whose outer circumferential surface are cylindrical. In the embodiment according to 5 is the outer surface of the insert 6 cylindrical and unstructured, wherein for transmitting the operating forces between the depositor 6 and the coupling rod 2 both are glued together, ie there is a material bond between the outer surface 63 of the depositor 6 and the adjoining and closed inner surface of the wall 26 the coupling rod 2 in front. In the embodiment according to 6 has the per se cylindrical outer surface 53 of the depositor 5 a microstructuring in the range of 1 mm to about 3 mm, such that by the encapsulation in the manufacturing process of the coupling rod 2 for the design of the chassis component 1 a positive connection between the depositor 5 and the wall 26 the coupling rod 2 both in the axial and in the tangential direction for receiving 21 is trained.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: KFZ-FahrwerksbauteilCar chassis component
1'1': KFZ-Fahrwerksbauteil ohne radial vorgespanntes BuchsenlagerCar chassis component without radially preloaded bush bearing
22: Koppelstangecoupling rod
3, 4, 5, 63, 4, 5, 6: Einlegerdepositors
77: Elastomer-Metall-BuchsenlagerElastomer-metal bush bearing
7a7a: Lagerkernbearing core
7b7b: Elastomerkörperelastomer body
7c7c: geschlitzte AußenhülseSlotted outer sleeve
21, 2221, 22: Aufnahmeadmission
2323: Rippenstrukturierungribs structuring
23a23a: Längsrippelongitudinal rib
23b23b: Querrippetransverse rib
24a, b24a, b: Überkragung, FlanschOverhang, flange
26a, b26a, b: Überkragung, FlanschOverhang, flange
26, 2726, 27: Wandungwall
3131: Mittenlochcenter hole
3232: Axialer MittenabschnittAxial center section
3333: Konkave MantelflächeConcave lateral surface
4141: AußenmantelflächeOuter casing surface
4242: InnenmantelflächeInner surface area
4343: Stirnflächeface
5151: Mittenlochcenter hole
5353: AußenmantelflächeOuter casing surface
6161: Mittenlochcenter hole
6363: AußenmantelflächeOuter casing surface

Claims

Vehicle chassis component ( 1 ) comprising a core-free, fiber-reinforced plastic injection-molded coupling rod ( 2 ) with at least two articulation areas for the respective load input or load discharge, wherein the at least two articulation areas each have a circumferentially encapsulated by plastic encapsulation metal insert ( 3 . 4 . 5 . 6 ), and wherein at least one of the articulation areas has a bearing eye provided by one of the metal insert in the form of a metal sleeve with an inserted radially-biased elastomer-metal bushing bearing (US Pat. 7 ) having.

Vehicle chassis component ( 1 ) According to claim 1, characterized in that the (S, at least one of the two metal inserts 3 . 4 . 5 . 6 ) is designed as a rotational body with a respective Outer circumferential surface ( 41 . 53 . 63 ), which is circumferentially plastic encapsulated over a full circle.

Vehicle chassis component ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the respective metal insert ( 3 . 4 . 5 . 6 ) Is connected by positive engagement and / or material bond with the surrounding plastic.

Vehicle chassis component ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the plastic extrusion coating of the metal sleeve has an overhang of the end faces of the metal sleeve.

Vehicle chassis component ( 1 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the metal inserts ( 3 . 4 . 5 . 6 ) each provide plastic-free contact surfaces, via which the load introduction into the vehicle chassis component ( 1 ) or the load rejection from the vehicle chassis component ( 1 ) completely.

Vehicle chassis component ( 1 ) According to one of claims 3 to 5, characterized in that the outer surface ( 32 . 53 ) of a metal insert ( 3 . 5 ) is substantially cylindrical and has a microstructure.

Vehicle chassis component ( 1 ) According to one of claims 1 to 6, characterized in that one of the metal insert ( 3 ) has a concave or convex outer surface on average.

Vehicle chassis component ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that one of the metal inserts ( 3 ) the shape of two coaxially aligned and in the region of their top surfaces via a coaxial, cylindrical connecting portion connected truncated cones with a central through hole ( 31 ) having.

Vehicle chassis component ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the cylindrical connecting portion comprises an outer circumferential surface having a surface structuring.