DE102017220548A1 - Composite trailer coupling for a motor vehicle and method for its production - Google Patents
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Abstract
Anhängerkupplung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, mit einer Verbindungsstange, die an einem Ende ein Befestigungsteil zur Befestigung an dem Kraftfahrzeug aufweist und an dem anderen Ende ein mit der Verbindungsstange fest verbundenes Kugelteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelteil aus Metall besteht und das Befestigungsteil ebenfalls aus Metall besteht und die Verbindungsstange dagegen aus Kunststoff besteht, der mit einem unidirektionalen Band verstärkt ist, und Verfahren zu dessen Herstellung. Trailer coupling for a motor vehicle, in particular a passenger car, with a connecting rod having at one end a fastening part for attachment to the motor vehicle and at the other end a fixedly connected to the connecting rod ball part, characterized in that the ball part consists of metal and the Mounting part is also made of metal and the connecting rod, however, consists of plastic, which is reinforced with a unidirectional tape, and method for its preparation.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anhängerkupplung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, mit einer Verbindungsstange, die an einem Ende ein Befestigungsteil zur Befestigung an dem Kraftfahrzeug aufweist und an dem anderen Ende ein mit der Verbindungsstange fest verbundenes Kugelteil aufweist, und Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to a trailer hitch for a motor vehicle, in particular a passenger car, with a connecting rod which has at one end a fastening part for attachment to the motor vehicle and at the other end has a fixedly connected to the connecting rod ball part, and method for its preparation.
Es ist allgemein bekannt sogenannte Abschleppösen für Kraftwagen, die üblicherweise aus Stahl bestanden, durch den Einsatz von Kunststoff im Gewicht zu reduzieren.It is well known so-called towing eyes for motor vehicles, which were usually made of steel, through the use of plastic to reduce in weight.
Aus der
Aus der
Aus der
Es besteht jedoch nach wie vor Bedarf nach einem einfachen und kostengünstigen Verfahren zur Herstellung und entsprechend hergestellten Anhängerkupplungen.However, there is still a need for a simple and inexpensive method of manufacturing and correspondingly manufactured trailer hitches.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Anhängerkupplung bzw. dem in Anspruch 10 angegebenen Verfahren zur Herstellung gelöst.This object is achieved by the reproduced in
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass wenn das Kugelteil aus Metall besteht und das Befestigungsteil ebenfalls aus Metall besteht und die Verbindungsstange dagegen aus Kunststoff besteht, der mit einem unidirektionalen Band verstärkt ist, es möglich ist, eine leichte Anhängerkupplung mit hoher Zugfestigkeit kostengünstig herzustellen.According to the invention, it has been recognized that if the ball member is made of metal and the fixing member is also made of metal and the connecting rod is made of plastic reinforced with a unidirectional band, it is possible to inexpensively produce a lightweight tow bar with high tensile strength.
Es wird also eine Anhängerkupplung als Compositebauteil hergestellt, wobei der Kugelteil (bzw. Kugelkopf) und der Befestigungsteil üblicherweise aus Metall (z.B. Stahl) bestehen und entsprechend gut bearbeitbar sowie belastbar sind.Thus, a trailer hitch is produced as a composite component, wherein the ball part (or ball head) and the fastening part usually consist of metal (for example steel) and are correspondingly easy to process and load.
Die Verbindungsstange (oder Bolzen) besteht dagegen zur Gewichtsreduktion aus Kunststoff und wird zur Verstärkung der Zugfestigkeit mit einem unidirektionalen Band versehen.On the other hand, the connecting rod (or pin) is made of plastic for weight reduction and is provided with a unidirectional band for reinforcing the tensile strength.
Es versteht sich, dass unter unidirektionalen Bändern auch bi-axiale und multi-axiale Bänder fallen sollen.It is understood that under unidirectional bands also bi-axial and multi-axial bands are to fall.
Als Kunststoff kommen in Betracht: Polypropylen, Polyamid, Polyoxymethylen (POM), Polycarbonat und Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) sowie Gemische der zuvor genannten. Diese können mit Füllstoffen versetzt sein, wie z.B. Glasfasern, Talkum usw. Auch können die Kunststoffe geschäumt sein.Suitable plastics are: polypropylene, polyamide, polyoxymethylene (POM), polycarbonate and acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and mixtures of the abovementioned. These may be filled with fillers, e.g. Glass fibers, talc, etc. Also, the plastics can be foamed.
Als Verstärkungsband eignen sich besonders unidirektionale Bänder aus denselben oder ähnlichen Kunststoffen wie zuvor genannt. Diese sind vorzugsweise mit Glasfasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern, Borfasern, Basaltfasern, Stahlfasern, Naturfasern oder Nylonfasern versetzt.As a reinforcing band are particularly unidirectional bands of the same or similar plastics as mentioned above. These are preferably mixed with glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, boron fibers, basalt fibers, steel fibers, natural fibers or nylon fibers.
Kostengünstig und in großer Stückzahl kann die Verbindungsstange aus Kunststoff im Spitzverfahren hergestellt werden.Inexpensive and in large numbers, the connecting rod made of plastic can be produced by the tip process.
Zur Verbesserung der Verbindung zwischen Verbindungsstange und Kugelteil bzw. Befestigungsteil, ist es sinnvoll, wenn das unidirektionale Band durch eine Aussparung am Befestigungsteil verläuft und vorzugsweise auch durch eine Aussparung an einem Hals des Kugelteils oder um den Hals verläuft.To improve the connection between connecting rod and ball part or fastening part, it is useful if the unidirectional band passes through a recess on the fastening part and preferably also extends through a recess on a neck of the ball part or around the neck.
Zur Versteifung und Verstärkung der Verbindungsstange kann diese mit einem Organoblech oder einem Schaumblock ausgestaltet werden. Die Verbindungstange muss kein Vollkörper sein und kann auch durch Wasser oder Gas unterstütztes Spritzen als Hohlkörper ausgebildet werden.To stiffen and reinforce the connecting rod, this can be configured with an organic sheet or a foam block. The connecting rod need not be a solid body and can also be formed by water or gas assisted spraying as a hollow body.
Möglich ist es weiterhin, dass zwischen Kugelteil und Befestigungsteil eine Metallverstärkung innerhalb der Verbindungsstange verläuft, um die Zugkraft und Steifigkeit zu erhöhen.It is also possible that there is a metal reinforcement within the connecting rod between the ball part and the fastening part in order to increase the tensile force and rigidity.
Damit das unidirektionale Band nicht reißt, kann an der Aussparung am Befestigungsteil auf der dem Kugelteil zugewandten Seite eine abgerundete Erhöhung und/oder eine Führungsnut für das unidirektionale Band angeordnet werden.So that the unidirectional belt does not rupture, a rounded elevation and / or a guide groove for the unidirectional belt can be arranged on the recess on the fastening part on the side facing the ball part.
Bevorzugt ist es, wenn das unidirektionale Band auf der Außenfläche der Verbindungsstange verläuft.It is preferred if the unidirectional band runs on the outer surface of the connecting rod.
Alternativ oder zusätzlich kann das unidirektionale Band auf der Innenfläche der Verbindungsstange verlaufen, also den Innenumfang der eigentlichen Verbindungsstange auskleiden.Alternatively or additionally, the unidirectional band can run on the inner surface of the connecting rod, that is, lining the inner circumference of the actual connecting rod.
Wie bereits ausgeführt, eignet sich die erfindungsgemäße Anhängerkupplung dazu, durch Spritzgießen hergestellt zu werden. Dazu werden die folgenden Schritte ausgeführt:
- a) Öffnen des Spritzgusswerkzeugs;
- b) Platzieren und Fixieren eines metallischen Befestigungsteils und eines metallischen Kugelteils in dem Spritzgusswerkzeug;
- c) Platzieren und Fixieren eines unidirektionalen Bandes in dem Spritzgusswerkzeug;
- d) Schließen des Spritzgusswerkzeugs;
- e) Überspritzen des metallischen Befestigungsteils, des metallischen Kugelteils und des unidirektionalen Bandes mit Kunststoff;
- f) Öffnen des Spritzgusswerkzeugs;
- g) Auswerfen der fertigen Anhängerkupplung; wobei das Spritzgusswerkzeug eine Negativform mit einem ersten Bereich für das metallische Befestigungsteil, einen zweiten Bereich für das metallische Kugelteil und einen dritten Bereich zur Ausbildung der Verbindungsstange aus Kunststoff aufweist, und das unidirektionale Band an der Wandung des dritten Bereichs platziert und fixiert wird, wobei als Kunststoff derselbe Kunststoff wie derjenige des unidirektionalen Bandes eingesetzt wird.
- a) opening the injection mold;
- b) placing and fixing a metallic fastening part and a metallic ball part in the injection molding tool;
- c) placing and fixing a unidirectional tape in the injection molding tool;
- d) closing the injection molding tool;
- e) overmolding of the metallic attachment part, the metallic ball part and the unidirectional belt with plastic;
- f) opening the injection molding tool;
- g) ejecting the finished trailer hitch; wherein the injection molding tool has a negative mold having a first area for the metallic fastening part, a second area for the metallic ball part and a third area for forming the connecting rod made of plastic, and the unidirectional band is placed and fixed to the wall of the third area, wherein Plastic, the same plastic as that of the unidirectional tape is used.
Mit anderen Worten, das unidirektionale Band kann an der Außenwandung des dritten und/oder der Innenwandung des dritten Bereichs platziert werden.In other words, the unidirectional tape can be placed on the outer wall of the third and / or the inner wall of the third area.
Beim Überspritzen mit Kunststoff wird eine Art Verschweißung der Teile erreicht, insbesondere wenn das Matrixmaterial des unidirektionalen Bands und der Kunststoff gleich oder ähnlich sind (vgl. oben). So wird eine innige Verbindung der Verbindungsstange und des unidirektionalen Bands erzeugt, die auf einfache und kostengünstige Weise eine Anhängerkupplung mit hoher Zugfestigkeit bereitstellt.When overmolding with plastic, a kind of welding of the parts is achieved, in particular if the matrix material of the unidirectional tape and the plastic are the same or similar (see above). Thus, an intimate connection of the connecting rod and the unidirectional belt is produced, which provides a trailer hitch with high tensile strength in a simple and cost-effective manner.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Es zeigen:
-
1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anhängerkupplung; -
2 eine schematische perspektivische Ansicht des Befestigungsteils aus1 ; -
3 eine schematische perspektivische Ansicht eines alternativen Befestigungsteils; -
4 eine schematische Seitenansicht des Kugelteils aus1 in zwei Varianten; -
5 eine schematische Seitenansicht einer alternativen erfindungsgemäßen Anhängerkupplung; -
6 eine schematische perspektivische Ansicht eines weiteren alternativen Befestigungsteils; -
7 eine schematische perspektivische Ansicht eines weiteren alternativen Befestigungsteils und -
8 eine schematische perspektivische Ansicht eines Kugelteils aus4 .
-
1 a schematic side view of a trailer hitch according to the invention; -
2 a schematic perspective view of thefastening part 1 ; -
3 a schematic perspective view of an alternative fastening part; -
4 a schematic side view of theball part 1 in two variants; -
5 a schematic side view of an alternative trailer coupling according to the invention; -
6 a schematic perspective view of another alternative fastening part; -
7 a schematic perspective view of another alternative fastening part and -
8th a schematic perspective view of aball part 4 ,
In der
Während das Befestigungsteil
Das Befestigungsteil
Wie aus
Alle diese Varianten erlauben es, sicherzustellen, dass das unidirektionale Band
Die Bohrungen
Wie aus
Der verdickte Endbereich
Wie aus
Wie aus
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 4423633 A1 [0003]DE 4423633 A1 [0003]
- DE 102014200722 A1 [0004]DE 102014200722 A1 [0004]
- DE 102007039482 B4 [0005]DE 102007039482 B4 [0005]
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