WO2020207671A1 - Kunststoffbauteil mit einem lagerauge und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Kunststoffbauteil mit einem lagerauge und verfahren zu seiner herstellung Download PDF

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bearing
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rubber bearing
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    • F16F1/3863—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type characterised by the rigid sleeves or pin, e.g. of non-circular cross-section
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00—Purpose; Design features
    • F16F2230/02—Surface features, e.g. notches or protuberances

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a plastic component with a bearing eye that receives a calibrated rubber bearing with an outer metal sleeve, the plastic component being manufactured in an injection molding process by injecting plasticized material under pressure into an injection molding tool.
  • the invention relates to a plastic component with a bearing eye that receives a calibrated rubber bearing with a metal sleeve and is designed as an injection molded component made of egg nem material.
  • Plastic components of the type mentioned are known in particular from vehicle construction for the articulated connection of different components.
  • the plastic components have at least one - as a rule, however, several - joint receptacles, which are formed, among other things, as a bearing eye for receiving a rubber bearing.
  • a rubber bearing of known design has a metallic inner core (or also called a socket), which is encompassed by a rubber sleeve, to accommodate a slide or the like.
  • the rubber bearing In order to achieve the required parameters of such a rubber bearing, the rubber bearing must be calibrated, which means that permanent pressure must be exerted on the rubber sleeve in the radial direction.
  • rubber bearings are calibrated with metal outer sleeves, which completely surround the rubber sleeves and are pressed together in suitable pressing tools.
  • the rubber bearings are usually pressed into pre-formed bearing eyes of the plastic component.
  • the diameter of the bearing eyes and the rubber bearing must be exactly matched to one another so that the relaxation of the plastic after pressing in provides a sufficient frictional connection and a sufficient pressing force of the rubber bearing. Too small a fit leads to a loose and therefore unusable mounting of the rubber bearing, while A fit with too much overlap can lead to cracking on the bearing eye when it is pressed in.
  • the permanently achievable pressing force of calibrated rubber bearings in bearing eyes does not meet the requirements that are made particularly in vehicle construction, which is why the service life of generic plastic components is limited.
  • the pressing forces from rubber bearings and thus the service life of the plastic components should be increased.
  • the calibrated rubber bearing with the metal outer sleeve is stored within the injection molding tool during the injection of the plasticized material and at least one shaped element is formed on the outer surface of the metal outer sleeve, which is injected with plasticized material so that it is hardened Condition of the plastic component results in a form-fitting mounting of the rubber bearing within the bearing eye and along the bearing eye axis.
  • the object is achieved by the plastic component according to claim 7.
  • the rubber bearing in the bearing eye of the plastic component is overmolded with material and has at least one molded element that forms a positive mounting of the rubber bearing within the bearing eye and along the bearing eye axis.
  • the overmoulding of the rubber bearing during the injection molding process for the manufacture of the plastic component and the subsequent form-fitting storage in the cured plastic component results in a significantly higher coverage of the fit compared to the prior art and therefore a significantly higher pressing force, which increases the service life of plastic components according to the invention .
  • the significant increase is due in particular to the positive mounting of the Due to the rubber bearing in the bearing eye, which is not dependent on the material-related restricted relaxation of the plastic.
  • the rubber mount is calibrated by means of a segmented jaw tool, which for this purpose applies a predeterminable pressure in the radial direction to the outer surface of the outer shell and compresses the rubber mount.
  • the segmented jaw tool has two or more tool jaws in which receptacles are formed which are designed to receive the rubber bearing and have corresponding contact surfaces. The tool jaws of the jaw tool are brought together to calibrate an inserted rubber bearing ra dial and thereby compress the rubber bearing with a neces sary pressure, which is then maintained by the metal outer sleeve.
  • the receptacle of the segmented jaw tool preferably has at least one structural element which is transferred as a formula element to the metal outer sleeve of the rubber bearing when the rubber bearing is calibrated.
  • the shaped element can be designed as a convex outer casing surface of the metal outer sleeve of the rubber milager, with a concave exception for forming the convex outer casing surface being provided in particular as a corresponding structural element of the segmented jaw tool.
  • the outer surface of the jacket can also be concave in order to form a shaped element, for which purpose a convex receptacle for forming the concave outer surface of the jacket is formed within the receptacle of the segmented jaw tool.
  • Groove-shaped depressions or other elevations that serve as a shaped element on the rubber mount can also be introduced during calibration by means of appropriately shaped structural elements.
  • the rubber bearing has a rubber sleeve which is preferably completely encompassed by the metal outer sleeve, with an annular groove being formed on the end faces of the rubber sleeve, each having a metal sleeve side in the radial direction outward Have groove wall.
  • the groove walls are preferably shaped inwardly together with the sections of the metal outer sleeves connected to them, so that a convex outer surface of the metal outer sleeve results.
  • This embodiment of the invention is particularly preferred because as a result the areas for forming the shaped elements are spaced apart from one another by the areas for calibrating the rubber bearing along the longitudinal axis of the rubber bearing. The areas for forming the molded elements can be compressed significantly more than the areas for calibrating the rubber bearing due to the ring-shaped groove and the resulting cavity, which is why there is a significantly greater overlap of the fit for form-fitting mounting.
  • Fig. 1a is a cross-sectional view of a rubber bearing with a segmentier th jaw tool (prior art)
  • FIG. 1 b shows a cross-sectional representation of a plastic component with a rubber bearing pressed in (prior art)
  • 2a is a cross-sectional view of a rubber bearing with a segmented jaw tool
  • FIG. 2b shows a detailed view from FIG. 2a
  • Fig. 2c is a perspective view of a rubber mount
  • Fig. 2d is a cross-sectional view of a plastic component with a bearing eye and an injected rubber bearing.
  • Fig. 1 a shows a cross-sectional view of a known rubber bearing 3 with an inner core 15, a rubber sleeve 10 encompassing the inner core 15 and an outer metal sleeve 4.
  • Such rubber bearings 3 are calibrated with a segmented jaw tool 7, which has at least two tool jaws 16, 16 for this purpose 'each having a receptacle 8 for receiving the rubber mount 3.
  • the rubber bearing 3 is placed in the segmented jaw tool 7 and then compressed by moving the tool jaws 16, 16 'in the direction of arrow 17.
  • the metal outer sleeve 4 of a rubber bearing 3 calibrated in this way has a strictly cylindrical outer surface 5, which extends parallel to the longitudinal axis B of the rubber bearing.
  • Rubber bearings 3 calibrated in this way are, according to the prior art, pressed into bearing areas 2 of a plastic component 1 and are supported therein in a force-locking manner due to the relaxation of the plastic.
  • Fig. 1 b shows in a further cross-sectional position such a plastic component 1 with a bearing eye 2 and a rubber bearing 3 pressed and frictionally held therein. In the assembled state, the bearing eye longitudinal axis A and the rubber bearing longitudinal axis B coincide.
  • Fig. 2a shows a rubber bearing 3, as it is injected with the inventive method within a bearing eye (not shown in Fig. 2a) of a plastic part 1.
  • the rubber bearing 3 has - as known in the prior tech technology - an inner core 15, a rubber sleeve 10 encompassing the inner core 15 and a metal outer sleeve 4 encompassing the rubber sleeve 10.
  • At the end faces 1 1, 1 T of the rubber bearing 3 is an annular one Groove 12, 12 'forms, which each have a metal sleeve-side groove wall 14 in the radial direction 13 outward.
  • the annular grooves 12, 12 ′ are each flanked by a groove wall 19 on the inner core side.
  • the rubber mount 3 is first calibrated by means of a segmented jaw tool 7, the tool jaws 16, 16 'with Aufnah men 8, in which at least one structural element 9 is introduced, which is when calibrating as a shaped element 6 on the outer metal sleeve 4 transfers.
  • the receptacles 8 of the segmented jaw tool 7 each have a concave shape so that the metal outer sleeve 4 receives a convex outer surface 5 when calibrating.
  • the segmented jaw tool 7 pushes the edge areas 20 of the metal outer sleeve 4 and therefore the metal sleeve-side groove walls 14 inward, so that overall a convex outer casing surface 5 of the metal outer sleeve 4 results as a shaped element 6.
  • the groove wall 14 on the metal sleeve side is pressed inward to such an extent that an angle ⁇ of approximately 11 ° results between the groove wall 14 on the metal sleeve side and the longitudinal axis B of the rubber bearing.
  • angles a between 5 ° and 20 ° have proven to be preferred for a sufficiently stable mounting of the rubber bearing 3 in a bearing eye. The larger the angle a, the higher the overlap of the fit and the achievable extrusion force of the rubber bearing 3.
  • 2c shows a perspective view of a calibrated rubber bearing 3 with a convex metal outer sleeve 4.
  • a plastic component 1 with a bearing eye 2 which receives a calibrated rubber bearing 3, the calibrated rubber bearing 3 is placed in an injection mold and immediately during the injection molding of the plastic component 1, material is overmolded so that in the cured state the plastic component 1 a positive storage of the rubber bearing 3 in the bearing eye 2 results.
  • Fig. 2d shows such a plastic component 1 with an encapsulated rubber bearing 3, which modalhülse 4 is positively mounted with a high overlap within the bearing eye 2 due to the shaped element 6 in the form of the convex Metallau. Due to the form-fitting mounting of the rubber bearing 3, a significantly higher extrusion force of an overmolded rubber bearing 3 within the bearing eye 2 results in comparison to the purely force-locking mounting (cf. FIG. 1 b). Bezuas Lake

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils mit einem Lagerauge (2), das ein kalibriertes Gummilager (3) mit einer Metallaußenhülse (4) aufnimmt, wobei das Kunststoffbauteil im Spritzgussverfahren hergestellt wird, indem plastifizierter Werkstoff unter Druck in ein Spritzgusswerkzeug eingespritzt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Kunststoffbauteil mit einem Lagerauge, das ein kalibriertes Gummilager mit einer Metallhülse aufnimmt und als Spritzgussbauteil aus einem Werkstoff ausgebildet ist. Um ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils und ein Kunststoffbauteil vorzuschlagen, das die Auspresskräfte von Gummilagern und mithin die Lebensdauer der Kunststoffbauteile erhöht, wird erfindungsgemäß ist vorgeschlagen, dass das kalibrierte Gummilager mit der Metallaußenhülse während des Einspritzens des plastifizierten Werkstoffs innerhalb des Spritzgusswerkzeugs gelagert ist und an der Mantelaußenfläche der Metallaußenhülse mindestens ein Formelement (6) ausgebildet ist, das mit plastifiziertem Werkstoff umspritzt wird, so dass sich im ausgehärteten Zustand des Kunststoffbauteils eine formschlüssige Lagerung des Gummilagers innerhalb des Lagerauges und entlang der Lageraugenachse ergibt. Darüber ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Gummilager im Lagerauge des Kunststoffbauteils mit Werkstoff umspritzt ist und mindestens ein Formelement aufweist, das eine formschlüssige Lagerung des Gummilagers innerhalb des Lagerauges und entlang der Lageraugenachse (A) bildet.

Description

Kunststoffbauteil mit einem Lagerauge und Verfahren zu seiner Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbau teils mit einem Lagerauge, das ein kalibriertes Gummilager mit einer Metallaußen hülse aufnimmt, wobei das Kunststoffbauteil im Spritzgussverfahren hergestellt wird, indem plastifizierter Werkstoff unter Druck in ein Spritzgusswerkzeug eingespritzt wird.
Ferner betrifft die Erfindung ein Kunststoffbauteil mit einem Lagerauge, das ein kalib riertes Gummilager mit einer Metallhülse aufnimmt und als Spritzgussbauteil aus ei nem Werkstoff ausgebildet ist.
Kunststoffbauteile der angesprochenen Art sind insbesondere aus dem Fahrzeugbau zur gelenkigen Verbindung unterschiedlicher Komponenten bekannt. Hierzu besitzen die Kunststoffbauteile mindestens eine - in der Regel jedoch mehrere - Gelenkauf nahmen, die unter anderem als Lagerauge zur Aufnahme eines Gummilagers ausge bildet sind. Ein Gummilager bekannter Bauart besitzt zur Aufnahme eines Schiebers oder dergleichen einen metallischen Innenkern (oder auch Buchse genannt), der von einer Gummihülse umgriffen ist. Um die erforderlichen Kennwerte eines solchen Gummilagers zu erreichen, muss das Gummilager kalibriert sein, das heißt, dass ein dauerhafter Druck in radialer Richtung auf die Gummihülse ausgeübt werden muss.
In der Regel werden Gummilager mit Metallaußenhülsen kalibriert, die die Gummihül sen vollständig umgreifen und in geeigneten Presswerkzeugen zusammengepresst werden.
Zum Einbau von kalibrierten Gummilagern mit Metallaußenhülsen in Kunststoffbau teile werden die Gummilager in der Regel in bereits vorgeformte Lageraugen des Kunststoffbauteils eingepresst. Dabei müssen die Durchmesser der Lageraugen und der Gummilager exakt aufeinander abgestimmt sein, damit durch das Relaxieren des Kunststoffs nach dem Einpressen ein hinreichender Kraftschluss und eine hinrei chende Auspresskraft des Gummilagers erzielt wird. Eine zu geringe Passung führt dabei zu einer losen und mithin unbrauchbaren Lagerung des Gummilagers, wäh- rend eine Passung mit einer zu hohen Überdeckung beim Einpressen zu Rissbildun gen am Lagerauge führen kann. Insgesamt genügt die dauerhaft erzielbare Aus presskraft von kalibrierten Gummilagern in Lageraugen nicht den Anforderungen, die insbesondere im Fahrzeugbau gestellt werden, weshalb die Lebensdauer gattungs gemäßer Kunststoffbauteile beschränkt ist.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils und ein Kunststoffbauteil vorzuschlagen, das die Nachteile bekannter Verfahren und Kunststoffbauteile behebt. Insbesondere sollen die Aus presskräfte von Gummilagern und mithin die Lebensdauer der Kunststoffbauteile er höht werden.
Diese Aufgabe wird zunächst durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Erfin dungsgemäß ist vorgesehen, dass das kalibrierte Gummilager mit der Metallaußen hülse während des Einspritzens des plastifizierten Werkstoffs innerhalb des Spritz gusswerkzeugs gelagert ist und an der Mantelaußenfläche der Metallaußenhülse mindestens ein Formelement ausgebildet ist, das mit plastifiziertem Werkstoff um spritzt wird, so dass sich im ausgehärteten Zustand des Kunststoffbauteils eine form schlüssige Lagerung des Gummilagers innerhalb des Lagerauges und entlang der Lageraugenachse ergibt.
Darüber hinaus wir die Aufgabe durch das Kunststoffbauteil nach Anspruch 7 gelöst. Erfindungsgemäß ist hiernach vorgesehen, dass das Gummilager im Lagerauge des Kunststoffbauteils mit Werkstoff umspritzt ist und mindestens ein Formelement auf weist, das eine formschlüssige Lagerung des Gummilagers innerhalb des Lagerau ges und entlang der Lageraugenachse bildet.
Durch das Umspritzen des Gummilagers während des Spritzgussverfahrens zur Her stellung des Kunststoffbauteils und die anschließende formschlüssige Lagerung im ausgehärteten Kunststoffbauteil ergibt sich eine im Vergleich zum Stand der Technik deutlich höhere Überdeckung der Passung und mithin eine deutlich höhere Aus presskraft, womit die Lebensdauer erfindungsgemäßer Kunststoffbauteile höher ist. Die deutliche Erhöhung ist dabei insbesondere auf die formschlüssige Lagerung des Gummilagers im Lagerauge zurückzuführen, die nicht von der materialbedingt einge schränkten Relaxation des Kunststoffs abhängig ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend und in den Unteransprüchen angegeben.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vor gesehen, dass das Gummilager mittels eines segmentierten Backenwerkzeugs kalib riert wird, das hierzu die Mantelaußenfläche der Mantelaußenhülse mit einem vor- gebbaren Druck in radialer Richtung beaufschlagt und das Gummilager komprimiert. Das segmentierte Backenwerkzeug weist hierzu zwei oder mehrere Werkzeugba cken auf, in denen Aufnahmen ausgebildet sind, die zur Aufnahme des Gummilagers ausgebildet sind und entsprechende Anlageflächen aufweisen. Die Werkzeugbacken des Backenwerkzeugs werden zur Kalibrierung eines eingelegten Gummilagers ra dial zusammengeführt und komprimieren hierdurch das Gummilager mit einem erfor derlichen Druck, der anschließend von der Metallaußenhülse aufrechterhalten wird.
Vorzugsweise weist die Aufnahme des segmentierten Backenwerkzeugs mindestens ein Strukturelement auf, das sich beim Kalibrieren des Gummilagers als Formele ment auf die Metallaußenhülse des Gummilagers überträgt. Beispielsweise kann das Formelement als eine konvexe Mantelaußenfläche der Metallaußenhülse des Gum milagers ausgebildet sein, wobei insbesondere als korrespondierende Strukturele ment des segmentierten Backenwerkzeugs eine konkave Ausnahme zum Ausbilden der konvexen Mantelaußenfläche vorgesehen ist. Alternativ zu einer konvexen Man telaußenfläche kann die Mantelaußenfläche zur Bildung eines Formelementes auch konkav geformt sein, wozu innerhalb der Aufnahme des segmentieren Backenwerk zeugs eine konvexe Aufnahme zum Ausbilden der konkaven Mantelaußenfläche ausgebildet ist. Auch nutförmige Vertiefungen oder anderweitige Erhöhungen , die am Gummilager als Formelement dienen, können beim Kalibrieren durch entsprechend ausgeformte Strukturelemente eingebracht werden. Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung des Formelementes ergibt sich nach dem Einspritzen des Gummila- gers in ein Lagerauge eines Kunststoffbauteils eine formschlüssige Lagerung mit ei ner im Vergleich zu einer Presspassung deutlich erhöhten Überdeckung, was die Auspresskräfte derartiger Gummilager deutlich erhöht.
Nach einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gummilager eine Gummihülse aufweist, die von der Metallaußenhülse vor zugsweise vollständig umgriffen ist, wobei an den Stirnseiten der Gummihülse jeweils eine ringförmige Nut ausgebildet ist, die in radialer Richtung nach außen hin jeweils eine metallhülsenseitige Nutwand aufweisen. Zur Bildung des Formelementes bei solchen Gummilagern werden die Nutwände vorzugsweise zusammen mit den damit verbundenen Abschnitten der Metallaußenhülsen nach innen geformt, so dass sich eine konvexe Mantelaußenfläche der Metallaußenhülse ergibt. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist besonders bevorzugt, weil hierdurch die Bereiche zur Bildung der Formelemente von den Bereichen zur Kalibrierung des Gummilagers entlang der Gummilagerlängsachse beabstandet zueinander sind. Die Bereiche zur Bildung der Formelemente lassen sich aufgrund der ringförmig angeordneten Nut und dem dadurch entstehenden Hohlraum deutlich mehr komprimieren als die Bereiche zur Kalibrierung des Gummilagers, weshalb sich zur formschlüssigen Lagerung eine deutlich größere Überdeckung der Passung ergibt.
Konkrete Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 a eine Querschnittsdarstellung eines Gummilagers mit einem segmentier ten Backenwerkzeug (Stand der Technik),
Fig. 1 b eine Querschnittsdarstellung eines Kunststoffbauteils mit einem einge pressten Gummilager (Stand der Technik),
Fig. 2a eine Querschnittsdarstellung eines Gummilagers mit einem segmentier ten Backenwerkzeug,
Fig. 2b eine Detailansicht aus Fig. 2a,
Fig. 2c eine perspektivische Ansicht eines Gummilagers und
Fig. 2d eine Querschnittsdarstellung eines Kunststoffbauteils mit einem Lager auge und einem eingespritzten Gummilager. Fig. 1 a zeigt in einer Querschnittsdarstellung ein an sich bekanntes Gummilager 3 mit einem Innenkern 15, einer den Innenkern 15 umgreifenden Gummihülse 10 und einer Metallaußenhülse 4. Derartige Gummilager 3 werden mit einem segmentierten Backenwerkzeug 7 kalibriert, das hierzu mindestens zwei Werkzeugbacken 16, 16' aufweist, die jeweils eine Aufnahme 8 zur Aufnahme des Gummilagers 3 besitzen. Zur Kalibrierung wird das Gummilager 3 in das segmentierte Backenwerkzeug 7 ein gelegt und anschließend durch eine Bewegung der Werkzeugbacken 16, 16' in Pfeil richtung 17 komprimiert. Abgesehen von einer geringfügig ausgebildeten Fase 18 besitzt die Metallaußenhülse 4 eines derart kalibrierten Gummilagers 3 eine streng zylindrische Mantelaußenfläche 5, die sich parallel zur Gummilagerlängsachse B er streckt.
Derart kalibrierte Gummilager 3 werden nach dem Stand der Technik in Lagerau gen 2 eines Kunststoffbauteils 1 eingepresst und sind hierin durch die Relaxation des Kunststoffs kraftschlüssig gelagert. Fig. 1 b zeigt in einer weiteren Querschnittsdar stellung ein solches Kunststoffbauteil 1 mit einem Lagerauge 2 und einem hierin ein gepressten und kraftschlüssig gehaltenen Gummilager 3. Im montierten Zustand fal len die Lageraugenlängsachse A und die Gummilagerlängsachse B zusammen.
Fig. 2a zeigt demgegenüber ein Gummilager 3, wie es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren innerhalb eines Lagerauges (in Fig. 2a nicht gezeigt) eines Kunststoffbau teils 1 eingespritzt wird. Das Gummilager 3 besitzt - wie nach dem Stand der Tech nik bekannt - einen Innenkern 15, eine den Innenkern 15 umgreifende Gummi hülse 10 und eine die Gummihülse 10 umgreifende Metallaußenhülse 4. An den Stirnseiten 1 1 , 1 T des Gummilagers 3 ist jeweils eine ringförmige Nut 12, 12' ausge bildet, die in radialer Richtung 13 nach außen hin jeweils eine metallhülsenseitige Nutwand 14 aufweisen. Auf der Innenseite werden die ringförmigen Nuten 12, 12' durch jeweils eine innenkernseitige Nutwand 19 flankiert.
Zur Montage des Gummilagers 3 wird das Gummilager 3 zunächst mittels eines seg mentierten Backenwerkzeugs 7 kalibriert, das Werkzeugbacken 16, 16' mit Aufnah men 8 aufweist, in denen mindesten ein Strukturelement 9 eingebracht ist, das sich beim Kalibrieren als Formelement 6 auf die Metallaußenhülse 4 überträgt. Im darge stellten Ausführungsbeispiel besitzen die Aufnahmen 8 des segmentierten Backen werkzeugs 7 jeweils eine konkave Form, so dass die Metallaußenhülse 4 beim Kalib rieren eine konvexe Mantelaußenfläche 5 erhält. Konkret werden durch das segmen tierte Backenwerkzeug 7 die Randbereiche 20 der Metallaußenhülse 4 und mithin die metallhülsenseitigen Nutwände 14 nach innen gedrückt, so dass sich insgesamt eine konvexe Mantelaußenfläche 5 der Metallaußenhülse 4 als Formelement 6 ergibt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die metallhülsenseitige Nutwand 14 soweit nach innen gedrückt, dass sich zwischen metallhülsenseitiger Nutwand 14 und Gum milagerlängsachse B ein Winkel a von ca. 1 1 ° ergibt. In der Praxis haben sich für eine hinreichend stabile Lagerung des Gummilagers 3 in einem Lagerauge Winkel a zwischen 5° und 20° als bevorzugt erwiesen. Je größer dabei der Winkel a ist, desto höher ist die Überdeckung der Passung und die erreichbare Auspresskraft des Gum milagers 3.
Fig. 2b zeigt eine Detailansicht der nach innen gedrückten metallhülsenseitigen Nut wand 14 und des hieraus entstehenden Formelementes 6 in Form der konvexen Me tallaußenhülse 4.
Fig. 2c zeigt eine perspektivische Ansicht eines kalibrierten Gummilagers 3 mit kon vexer Metallaußenhülse 4.
Zur erfindungsgemäßen Herstellung eines Kunststoffbauteils 1 mit einem Lager auge 2, das ein kalibriertes Gummilager 3 aufnimmt, wird das kalibrierte Gummila ger 3 in eine Spritzgussform eingelegt und unmittelbar beim Spritzgießen des Kunst stoffbauteils 1 mit Werkstoff umspritzt, so dass sich im ausgehärteten Zustand des Kunststoffbauteils 1 eine formschlüssige Lagerung des Gummilagers 3 im Lager auge 2 ergibt. Fig. 2d zeigt ein solches Kunststoffbauteil 1 mit einem umspritzten Gummilager 3, das aufgrund des Formelementes 6 in Form der konvexen Metallau ßenhülse 4 formschlüssig mit einer hohen Überdeckung innerhalb des Lagerauges 2 gelagert ist. Aufgrund der formschlüssigen Lagerung des Gummilagers 3 ergibt sich im Vergleich zu der rein kraftschlüssigen Lagerung (vgl. Fig. 1 b) eine deutlich höhere Auspresskraft eines umspritzten Gummilagers 3 innerhalb des Lagerauges 2. Bezuaszeichen
1 Kunststoffbauteil
2 Lagerauge
3 Gummilager
4 Metallaußenhülse
5 Mantelaußenfläche
6 Formelement
7 segmentiertes Backenwerkzeug
8 Aufnahme
9 Strukturelement
10 Gummihülse
11 , 11 ' Stirnseite
12, 12' ringförmige Nut
13 radiale Richtung
14 Nutwand (metallhülsenseitig)
15 Innenkern
16, 16' Werkzeugbacken
17 Pfeil rieh tu ng
18 Fase
19 Nutwand (innenkernseitig)
20 Randbereiche
A Lageraugenlängsachse
B Gummilagerlängsachse
a Winkel

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils (1 ) mit einem Lagerauge (2), das ein kalibriertes Gummilager (3) mit einer Metallaußenhülse (4) aufnimmt, wobei das Kunststoffbauteil (1 ) im Spritzgussverfahren hergestellt wird, indem plastifizierter Werkstoff unter Druck in ein Spritzgusswerkzeug eingespritzt wird, dadurch gekenn zeichnet, dass das kalibrierte Gummilager (3) mit der Metallaußenhülse (4) während des Einspritzens des plastifizierten Werkstoffs innerhalb des Spritzgusswerkzeugs gelagert ist und an der Mantelaußenfläche (5) der Metallaußenhülse (4) mindestens ein Formelement (6) ausgebildet ist, das mit plastifiziertem Werkstoff umspritzt wird, so dass sich im ausgehärteten Zustand des Kunststoffbauteils (1 ) eine formschlüs sige Lagerung des Gummilagers (3) innerhalb des Lagerauges (2) und entlang der Lageraugenachse (A) ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gummilager (3) mittels eines segmentierten Backenwerkzeugs (7) kalibriert wird, das hierzu eine Auf nahme (8) zur Aufnahme des Gummilagers (3) besitzt und die Mantelaußenfläche (5) der Metallaußenhülse (4) mit einem vorgebbaren Druck in radialer Richtung beauf schlagt und das Gummilager (3) komprimiert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (8) des segmentierten Backenwerkzeugs (7) mindestens ein Strukturelement (9) aufweist, das sich beim Kalibrieren des Gummilagers (3) als Formelement (6) auf die Metallau ßenhülse (4) des Gummilagers (3) überträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formelement (6) als eine konvexe Mantelaußenfläche (5) der Metallaußenhülse (4) des Gummilagers (3) ausgebildet wird, wobei insbesondere als korrespondierendes Strukturelement (9) des segmentierten Backenwerkzeugs (7) eine konkave Auf nahme (8) zum Ausbilden der konvexen Mantelaußenfläche (5) vorgesehen ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummilager (3) eine Gummihülse (10) aufweist, die von der Metallaußenhülse (4) vorzugsweise vollständig umgriffen ist, wobei an den Stirnseiten (1 1 , 1 1 ') der Gummi hülse (10) jeweils eine ringförmige Nut (12, 12‘) ausgebildet ist, die in radialer Rich tung (13) nach außen hin jeweils eine metallhülsenseitige Nutwand (14) aufweisen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Form elementes (6) die Nutwände (14, 14‘) zusammen mit den damit verbundenen Ab schnitten der Metallaußenhülse (4) nach innen geformt werden, so dass sich eine konvexe Mantelaußenfläche (5) der Metallaußenhülse (4) ergibt.
7. Kunststoff bauteil mit einem Lagerauge (2), das ein kalibriertes Gummilager (3) mit einer Metallaußenhülse (4) aufnimmt und als Spritzgussbauteil aus einem Werkstoff ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummilager (3) im Lagerauge (2) des Kunststoffbauteils (1 ) mit Werkstoff umspritzt ist und mindestens ein Formele ment (6) aufweist, das eine formschlüssige Lagerung des Gummilagers (3) innerhalb des Lagerauges (2) und entlang der Lageraugenachse (A) bildet.
8. Kunststoffbauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Formele ment (6) als eine konvexe Mantelaußenfläche (5) der Metallaußenhülse (4) des Gum milagers (3) ausgebildet ist.
9. Kunststoffbauteil nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummilager (3) eine Gummihülse (10) aufweist, die von der Metallaußen hülse (4) vorzugsweise vollständig umgriffen ist, wobei an den Stirnseiten (1 1 , 1 1 ') der Gummihülse (10) jeweils eine ringförmige Nut (12, 12‘) ausgebildet ist, die in radi aler Richtung (13) nach außen hin jeweils eine metallhülsenseitige Nutwand (14, 14‘) aufweisen.
10. Kunststoffbauteil nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Formelementes (6) die Nutwände (14, 14‘) zusammen mit den damit verbundenen Abschnitten der Metallaußenhülse (4) nach innen geformt sind, so dass sich eine konvexe Mantelfläche (5) der Metallaußenhülse (4) ergibt.
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