DE10326397A1

DE10326397A1 - Housing of a drive unit for a vehicle is a mass-producible item, with at least its major components consisting entirely of a plastic material

Info

Publication number: DE10326397A1
Application number: DE2003126397
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dipl.-Ing. Heise; Jörg Dipl.-Ing. Sikorski
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-06-12
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2005-01-13

Abstract

The housing of a drive unit for a vehicle is a mass-producible item, with at least its major components consisting entirely of a plastic material.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregatgehäuse für ein Fahrzeug, wobei das Antriebsaggregatgehäuse ein in Serienproduktion hergestelltes Fahrzeugteil ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a drive unit housing for a vehicle, wherein the drive unit housing a mass-produced vehicle part is, according to the preamble of claim 1.

Antriebsaggregatgehäuse der eingangs genannten Art sind bekannt. Die DD 88 436 offenbart ein in ein Ober- und ein Unterteil geteiltes Getriebegehäuse, bei dem die Teile in einer geklebten Sandwichbauweise ausgebildet sind. Die Außen- und Innenlagen einer Gehäusewandung sind aus glasfaserverstärktem Kunststoff gebildet, wogegen der dazwischen eingeschlossene, die Gehäuseform bildende Wandungskern aus einer mit Schaumstoff gefüllten Metallarmierung, beispielsweise aus wabenförmigen Bandstahlstreifen, besteht.Drive unit housing of the type mentioned are known. The DD 88 436 discloses a transmission housing divided into upper and lower parts, in which the parts are formed in a glued sandwich construction. The outer and inner layers of a housing wall are made of glass fiber reinforced plastic, whereas the enclosed between them, the housing form forming wall core consists of a filled with foam metal reinforcement, for example, honeycomb strip steel.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Antriebsaggregatgehäuse der eingangs genannten Art zu schaffen.It Object of the invention, an alternative drive unit housing the to create the aforementioned type.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Antriebsaggregatgehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Antriebsaggregatgehäuse zeichnet sich dadurch aus, dass es wenigstens in seinen Hauptbestandteilen aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Hierbei werden unter dem Begriff „Hauptbestandteile" die tragenden Gehäuseanteile ver standen, wobei das Antriebsaggregatgehäuse einteilig oder auch mehrteilig ausgebildet sein kann. Somit ersetzt das Kunststoffmaterial den Einsatz eines traditionellen Metallwerkstoffs, wie z. B. von Aluminium, wobei die Geometrie des Antriebsaggregatgehäuses nicht grundsätzlich gegenüber Aluminiumgehäusen verändert werden muss, da in Bezug auf den Herstellungsprozess prinzipiell ähnliche Fertigungsverfahren zum Einsatz kommen können.to solution The object is a drive unit housing with the features of the claim 1 proposed. The drive unit housing according to the invention records characterized by being at least in its main components made of a plastic material. Here are under the term "main components" the bearing housing parts ver stood, the drive unit housing in one or more parts can be trained. Thus, the plastic material replaces the Use of a traditional metal material, such. From aluminum, wherein the geometry of the drive unit housing is not fundamentally changed with respect to aluminum housings has, in principle, similar in relation to the manufacturing process Manufacturing process can be used.

Mit Vorteil ist das Antriebsaggregatgehäuse ein spritzgegossenes Gehäuse. Da beispielsweise Aluminiumgehäuse mittels des Druckgießens hergestellt werden, kann ein spritzgegossenes Kunststoffgehäuse in Bezug auf die Gehäusegeometrie ähnlich einem Aluminiumgehäuse konzipiert sein. Das Spritzgießen eignet sich besonders zur Herstellung von Serienprodukten, die einteilig oder auch mehrteilig ausgebildet sein können.With Advantage is the drive unit housing an injection-molded housing. There for example, aluminum housing by means of die casting can be made, an injection-molded plastic housing with respect on the housing geometry similar to one aluminum casing be designed. The injection molding is particularly suitable for the production of series products, the one-piece or may be formed in several parts.

Als Kunststoffmaterial kann ein reiner Kunststoff und/oder ein faserverstärkter Kunststoff eingesetzt werden. Dabei kann der reine Kunststoff ein Polyamid sein, während der faserverstärkte Kunststoff ein glasfaserverstärkter Polyamid oder glasfaserverstärktes Polyethylen oder glasfaserverstärktes Polyurethan sein kann. Die Wahl des Werkstoffs zur Herstellung des Antriebsaggregatgehäuses kann durch die jeweils vorliegenden bzw. zu erwartenden Betriebsanforderungen bei Einsatz des Antriebsaggregatgehäuses beeinflusst sein, ohne dass hierdurch der grundsätzliche Einsatz eines Kunststoffmaterials wenigstens für Hauptbestandteile eines Antriebsaggregatgehäuses sowie dessen Herstellungsverfahren in Frage gestellt werden würde. Ein Antriebsaggregatgehäuse aus einem Kunststoffmaterial zeichnet sich im Vergleich zu einem entsprechenden Gehäuse aus einem Metallwerkstoff durch eine grundsätzlich erwünschte Gewichtsreduzierung aus und steht somit im Einklang mit einem prinzipiell anzustrebenden Leichtbau konzept. Bei Einsatz eines glasfaserverstärkten Kunststoffs lassen sich mittels Vorgabe des Glasfaseranteils die Steifigkeiten der entsprechenden Gehäuse bzw. von Anteilen derselben festlegen. Übliche Glasfaseranteile in Faserverbundwerkstoffen betragen ca. 30 % bis 40 %. Kunststoffe, wie Polyethylen oder Polyurethan, zeichnen sich insbesondere durch eine sehr gute Temperaturbeständigkeit aus, was insbesondere bei einem Einsatz des Antriebsaggregatgehäuses im Bereich des Antriebsmotorraums eines Verbrennungsmotors von Bedeutung ist. Als Polyamid kann beispielsweise ein sogenannter „6er-Polyamid" oder „66er-Polyamid", insbesondere für Anwendungsfälle in einem Motorraumbereich eines Fahrzeugs, herangezogen werden. Dabei kann ein 6er-Polyamid zur Gewährleistung einer besonders hohen Temperaturbeständigkeit des Antriebsaggregatgehäuses eingesetzt werden.When Plastic material may be a pure plastic and / or a fiber reinforced plastic be used. The pure plastic can be a polyamide be while the fiber reinforced Plastic a glass fiber reinforced Polyamide or glass fiber reinforced Polyethylene or glass fiber reinforced Polyurethane can be. The choice of material for the production of Drive unit housing can be determined by the current or expected operating requirements be influenced when using the drive unit housing, without that thereby the fundamental Use of a plastic material at least for main components of a drive unit housing as well whose production process would be called into question. One Drive unit housing made of a plastic material stands out in comparison to one corresponding housing from a metal material by a basically desirable weight reduction and is therefore consistent with a principle aspired to Lightweight concept. When using a glass fiber reinforced plastic can be by specifying the glass fiber content, the stiffness the corresponding housing or of their shares. Usual fiberglass shares in Fiber composites are about 30% to 40%. plastics, such as polyethylene or polyurethane, are characterized in particular a very good temperature resistance from, which in particular when using the drive unit housing in Area of the drive motor space of an internal combustion engine of importance is. As a polyamide, for example, a so-called "6-polyamide" or "66-polyamide", especially for applications in a Engine compartment of a vehicle, are used. It can a 6-polyamide to guarantee a particularly high temperature resistance of the drive unit housing used become.

Das Antriebsaggregatgehäuse ist vorzugsweise als mehrteiliges Gehäuse ausgebildet. Ein mehrteiliges Gehäusekonzept kann insbesondere erforderlich werden zur Gewährleistung einer korrekten Fertigung und/oder Montage des Antriebsaggregatgehäuses bzw. von mit selbigem zu verbindenden weiteren Funktionsteilen eines Fahrzeugs. Gegebenenfalls kann die Mehrteiligkeit des Antriebsaggregatgehäuses auch zur Integration unterschiedlicher Kunststoffmaterialien bei der Herstellung des Gehäuses benutzt werden. Dabei können einzelne Gehäuseteile bzw. Anteile von Gehäuseteilen aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien hergestellt sein. Hierdurch ist es möglich, ein bereichsweise an die jeweiligen Anforderungen angepasstes Antriebsaggregatgehäuse zu realisieren, ohne dass der Herstellungsaufwand deswegen erheblich erhöht werden würde.The Drive unit housing is preferably formed as a multi-part housing. A multipart housing concept may in particular be required to ensure correct manufacturing and / or assembly of the drive unit housing or of selbigem to be connected further functional parts of a vehicle. Possibly can the multi-part of the drive unit housing also for the integration of different plastic materials in the manufacture of the housing to be used. It can individual housing parts or parts of housing parts be made of different plastic materials. hereby Is it possible, to realize a drive unit housing adapted in regions to the respective requirements, without the production cost would therefore be increased considerably.

Die Gehäuseteile können mittels Kleben, Stecken, Schrauben, Kunststoffschweißen und/oder Klemmen miteinander verbunden sein. Gegebenenfalls können auch integrative Verbindungssys teme aus Metall eingesetzt werden. Eine konstruktive Anpassung der jeweiligen Gehäuseteile an eine vorgesehene Verbindungsart ist relativ einfach realisierbar.The housing parts can be connected to each other by gluing, plugging, screwing, plastic welding and / or clamps. If necessary, integrative metal connection systems can also be used. A constructive An Passing the respective housing parts to a designated connection is relatively easy to implement.

Das Antriebsaggregatgehäuse kann ein Motorgehäuse eines Verbrennungsmotors oder ein Getriebegehäuse sein. Diese Gehäuse stellen eine erhebliche Gewichtskomponente in einem Fahrzeug dar, so dass eine Realisierung wenigstens von Hauptbestandteilen derselben aus einem Kunststoffmaterial zu einer erheblichen Gewichtsreduzierung dieser Funktionseinheiten und somit auch des Fahrzeugs insgesamt führt. Da in Bezug auf eine Wärmeabfuhr bei entsprechenden traditionellen Funktionseinheiten aus Metall in einem Fahrzeug bereits üblicherweise Vorkehrungen getroffen sind (Motorkühlsysteme, Getriebeölkühlsysteme), kann auch bei Einsatz von entsprechenden Kunststoffgehäusen eine hinreichend große Wärmeabfuhr bei Betreiben des Fahrzeugs gewährleistet werden.The Drive unit housing can be a motor housing an internal combustion engine or a transmission housing. These cases provide a significant weight component in a vehicle, so that an implementation of at least main components thereof a plastic material to a significant weight reduction of these Functional units and thus the vehicle as a whole leads. There in terms of heat dissipation with corresponding traditional functional units made of metal in a vehicle already usually Arrangements have been made (engine cooling systems, transmission oil cooling systems), can also with the use of appropriate plastic housings a sufficiently large heat dissipation ensured when operating the vehicle become.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Antriebsaggregatgehäuse wenigstens teilweise mit einem verschleißfesten und/oder steifigkeitserhöhenden Material verstärkt. Dabei kann es sich bei dem verschleißfesten Material um ein oder mehrere, mit Kunststoffmaterial umspritzte Einlegeteile handeln. Die Einlegeteile können beispielsweise aus Aluminium oder aus Stahl hergestellt sein und als Verstärkungseinleger in Bereichen größerer Krafteinleitung (z. B. Wellenlagerungsbereiche) angeordnet sein. Alternativ können verschleißfeste und/oder steifigkeitserhöhende Materialien ggf. auch nachträglich mit dem fertiggestellten Kunststoffgehäuse verbunden werden.According to one preferred embodiment the drive unit housing at least partially with a wear-resistant and / or stiffness-increasing material strengthened. It may be the wear-resistant material to a or several, with plastic material encapsulated inserts act. The inserts can For example, be made of aluminum or steel and as a reinforcing insert in areas of greater force application (eg shaft storage areas). Alternatively, wear-resistant and / or stiffness-increasing Materials possibly also with later be connected to the finished plastic housing.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung. Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausfüh rungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine schematische Zeichnung näher erläutert.Further Advantages of the invention will become apparent from the description. The invention Will reference to a preferred Ausfüh example with reference explained in more detail on a schematic drawing.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine schematische Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Antriebsaggregatgehäuses in Form eines mehrteiligen Getriebegehäuses und 1 a schematic front view of a drive unit housing according to the invention in the form of a multi-part gear housing and

2 eine schematische Querschnittdarstellung eines Unterteils des Getriebegehäuses der 1. 2 a schematic cross-sectional view of a lower part of the transmission housing of 1 ,

Die 1 und 2 zeigen in schematischen Darstellungen ein Getriebegehäuse 10, dessen Hauptbestandteile vollständig aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sind. Das Getriebegehäuse 10 ist zweiteilig ausgebildet und enthält ein Getriebegehäuseunterteil 12 und ein Getriebegehäuseoberteil 14. Beide Gehäuseteile 12, 14 sind mittels des Spritzgießverfahrens hergestellt worden. An den spritzgegossenen Kunststoffgehäuseteilen 12, 14 sind nachträglich metallische Zubehörteile des Getriebegehäuses 10 befestigt worden. Die Gehäuseteile 12, 14 können aus einem reinen Kunststoff (z. B. ein reiner Polyamid) oder aus einem faserverstärkten Kunststoff (z. B. ein glasfaserverstärkter Polyamid oder ein glasfaserverstärktes Polyethylen oder ein glasfaserverstärktes Polyurethan) hergestellt sein. Dabei sind die tragenden Anteile des Getriebegehäuses 10, d. h. dessen Aufnahme- und Stützbereiche, vollständig aus Kunststoff hergestellt. Alternativ ist das Antriebsaggregatgehäuse wenigstens teilweise mit einem verschleißfesten und/oder steifigkeitserhöhenden Material, beispielsweise an seiner Oberfläche, verstärkt. Das Getriebegehäuse 10 stellt ein Antriebsaggregatgehäuse für ein Serienfahrzeug dar und zeichnet sich insbesondere im Vergleich zu einem entsprechenden traditionellen Metallgehäuse, beispielsweise aus Aluminium, durch eine erhebliche Gewichtsreduzierung aus. Die konstruktive Gestaltung des Kunststoffgetriebe gehäuses 10 kann im Wesentlichen derjenigen eines druckgegossenen Aluminiumgehäuses entsprechen, da das Kunststoffgetriebegehäuse 10 spritzgegossen ist.The 1 and 2 show in schematic representations of a transmission housing 10 whose main components are made entirely of a plastic material. The gearbox 10 is formed in two parts and includes a gear housing lower part 12 and a transmission housing upper part 14 , Both housing parts 12 . 14 have been produced by the injection molding process. At the injection-molded plastic housing parts 12 . 14 are subsequently metallic accessories of the gearbox 10 attached. The housing parts 12 . 14 may be made of a pure plastic (eg a pure polyamide) or a fiber reinforced plastic (eg a glass fiber reinforced polyamide or a glass fiber reinforced polyethylene or a glass fiber reinforced polyurethane). Here are the supporting parts of the gear housing 10 , ie its receiving and supporting areas, made entirely of plastic. Alternatively, the drive unit housing is at least partially reinforced with a wear-resistant and / or stiffness-increasing material, for example on its surface. The gearbox 10 represents a drive unit housing for a production vehicle and is characterized in particular in comparison to a corresponding traditional metal housing, such as aluminum, by a significant weight reduction. The structural design of the plastic transmission housing 10 can essentially correspond to that of a die-cast aluminum housing, since the plastic gear housing 10 injection molded.

Claims

Drive unit housing ( 10 ) for a vehicle, wherein the drive unit housing ( 10 ) is a mass-produced vehicle part, characterized in that the drive unit housing ( 10 ) is made entirely of a plastic material at least in its main components.

Drive unit housing according to claim 1, characterized characterized in that it is an injection-molded housing.

Drive unit housing according to claim 1 or 2, characterized in that the plastic material is a pure plastic and / or a fiber reinforced Plastic is.

Drive unit housing according to claim 3, characterized characterized in that the pure plastic is a polyamide.

Drive unit housing according to claim 3, characterized in that the fiber-reinforced plastic is a glasfaserver reinforced polyamide or glass fiber reinforced Polyethylene or glass fiber reinforced Polyurethane is.

Drive unit housing according to one of the preceding Claims, characterized in that it is designed as a multipart housing is.

Drive unit housing according to claim 5, characterized in that the housing parts ( 12 . 14 ) are connected together by gluing, plugging, screws, plastic welding and / or terminals.

Drive unit housing according to one of the preceding Claims, characterized in that it is a motor housing of an internal combustion engine is.

Drive unit housing according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that it is a transmission housing.

Drive unit housing according to one of the preceding Claims, characterized in that it at least partially with a wear-resistant and / or stiffness-enhancing Reinforced material is.

Drive unit housing according to claim 10, characterized characterized in that the wear-resistant and / or stiffness-increasing material as formed with the plastic material encapsulated insert is.