WO2019025165A1 - Dreipunktlenker und herstellungsverfahren für einen dreipunktlenker - Google Patents

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WO2019025165A1
WO2019025165A1 PCT/EP2018/069189 EP2018069189W WO2019025165A1 WO 2019025165 A1 WO2019025165 A1 WO 2019025165A1 EP 2018069189 W EP2018069189 W EP 2018069189W WO 2019025165 A1 WO2019025165 A1 WO 2019025165A1
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point link
storage area
core structure
winding
core
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PCT/EP2018/069189
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Andre Stieglitz
Ingolf Müller
Philipp Bauer
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B60G7/008—Attaching arms to unsprung part of vehicle

Definitions

  • the present invention relates to a three-point link with the above-conceptual features of claim 1 and a manufacturing method for a three-point link with the above-conceptual features according to claim 13.
  • Three-point links are used in commercial vehicles in tractor-trailer tractors in order to tie the axle to the structural frame. These contribute significantly to the transverse guidance and longitudinal guidance of the axle.
  • a three-point link guides the axle in an upper link level and influences the driving characteristics of the truck.
  • Each three-point link is during a driving operation of the truck high longitudinal loads and high transverse loads, as well as rolling movements, the z. B. during cornering of the commercial vehicle, exposed. This makes special demands on the rigidity of the same.
  • a multipoint link which is essentially formed from a fiber-plastic composite structure.
  • the fiber-plastic composite structure is integral and cohesively formed without a reinforcing structure.
  • the present invention is based on the prior art based on the object to propose an improved three-point link. This should be suitable for lightweight construction and thus have a low mass.
  • the present invention proposes starting from the aforementioned object, a three-point link with the features of claim 1 and a manufacturing method for a three-point link with the features of claim 13 before. Further advantageous embodiments and developments will become apparent from the dependent claims.
  • a three-point link for a chassis of a vehicle has two arms and a central storage area. Each arm has a storage area.
  • the three-point link comprises two load-transfer elements, a central key-in element, a stabilizer situation, a core element and a supporting winding.
  • the stabilization layer and the support winding are formed from a fiber-reinforced plastic composite material (FRP).
  • FRP fiber-reinforced plastic composite material
  • the central key introduction element is arranged at the central storage area.
  • the core element is enclosed by the stabilization layer in a partial area.
  • the supporting winding encloses the load-introducing elements, the central-load-discharging element, the stabilizing layer and the core element in one subarea.
  • the vehicle is preferably a commercial vehicle but may alternatively be a car.
  • the two Lasteinleitiata are uniformly shaped to each other.
  • the Gottlasteinleitelement may be formed of the same material as the two load-introducing elements.
  • the Gottlasteinleitelement may be formed of a different material than the two load-introducing elements.
  • Each load-introducing element has a bearing receptacle which is suitable for receiving a bearing.
  • These bearing receptacles preferably have a circular cross-section.
  • the bearing may be, for example, a rubber-metal bearing. If the three-point link used in a chassis of a vehicle, these bearings are used to the three-point link on a vehicle body, for. B. on a frame structure support.
  • the bearing mounts of the two load-transfer elements each have a bearing axis which lie in the same plane. This plane is perpendicular to a median plane of the three-point link.
  • the three-point link is preferably formed symmetrically to the median plane.
  • Each load-introducing element is arranged on one arm of the three-point link and limits it to a side opposite the central storage area.
  • a first load introduction element is arranged on a first arm of the three-point link at its storage area.
  • a second load transfer element is arranged on a second arm of the three-point link at its storage area.
  • the Monesteinleitelement has a bearing receptacle, which is adapted to receive a bearing.
  • the bearing may be, for example, a rubber-metal bearing. If the three-point link is used in a chassis of a vehicle, this bearing serves to connect the three-point link with an axle assembly.
  • the bearing receptacle of Monesteinleitelements is preferably cylindrical.
  • the bearing receptacle of Monesteinleitelements preferably has a bearing axis, which lies in the same plane in which are also the bearing axes of the two Lasteinleitmaschine.
  • the bearing which is connected to the Monaltasteinleitelement act during a driving loads when the three-point link is used in a vehicle. These loads are absorbed by this bearing and forwarded to the Monasteinleitelement, which in turn initiates the loads in the stabilization position and in the supporting winding.
  • the geometric basic shape of the three-point link is created by means of the core element.
  • the core element thus has two arms and a central storage area.
  • the core element is designed such that it has a lateral surface and two cover surfaces. More specifically, the lateral surface of the core element has two sections, wherein a first section of the lateral surface is arranged in the inner region of the two arms and wherein a second section of the lateral surface is arranged in the outer region of the two arms.
  • the core element is produced during the manufacturing process by means of a core structure.
  • the core structure may be detachable or, alternatively, permanently formed, so that the core element is either material-free or formed from the same material as the core structure. If the core element is made free of material, the three-point link is designed as a hollow structure. If the core element is formed of a material, it is formed as a solid structure.
  • the stabilization layer is formed from a FKV.
  • the stabilization layer can be formed from GFK, CFK, AFK or another suitable FKV.
  • the stabilization layer is preferably formed as a FKV laminate of multiple fiber layers.
  • the stabilization layer is designed such that it encloses the core element in a subarea. This subregion is the lateral surface or one or more sections of the lateral surface of the core element. This means that the stabilization layer can be formed in one piece or in several parts.
  • the stabilization layer may have two or three parts.
  • the stabilization layer may extend, for example, from the first storage area along the first arm to the central storage area and from the second storage area along the second arm to the central storage area.
  • the stabilization layer encloses the second portion of the lateral surface.
  • the stabilization layer may extend from the first storage area along the first arm across the central storage area to the second storage area. In this case, the stabilization layer encloses the first portion of the lateral surface.
  • the stabilization layer can either be connected to the load transfer elements and to the central charge introduction element, or the fibers of the stabilization layer can run around the two load transfer elements and the central load transfer element.
  • the stabilizing layer serves to accommodate the high transverse loads encountered during a driving operation when the three-point link is used in a vehicle.
  • the stabilization layer serves to accommodate longitudinal loads occurring along the arms during this driving operation.
  • the stabilization layer also serves to accommodate occurring during this driving bending loads that z. B. can be caused by the transverse loads and / or the longitudinal loads.
  • the support winding is formed from a FKV.
  • the support winding may be made of GFK, CFK, AFK or other suitable FKV.
  • the support winding is formed of unidirectional plastic composite fiber strands, which are preferably endless fiber reinforced.
  • a prepreg prepreg material having a duromer or thermoplastic matrix may be used to form the support coil (eg, TowPreg or tape). This is both inexpensive and advantageous for the production of the three-point link, since this material is suitable for high winding speeds.
  • the supporting winding encloses the load-introducing elements, the central-load-discharging element, the stabilizing layer and the core element in one subarea.
  • the supporting winding is wound around the load insertion members, the center key insertion member, the stabilizing sheet and the core member, so that the supporting winding defines an outer shape of the three-point link.
  • the support winding thus forms the two arms and the central storage area connecting them.
  • the support winding is operatively connected to the stabilization layer, with the two load-introducing elements and with the central key-in element.
  • the support winding is more specifically materially connected to the stabilization layer. If the core element is not formed material-free, the support winding is also operatively connected to the core element. Actively connected here means that two components are directly connected to each other, wherein this connection is such that forces and moments between the two components can be forwarded.
  • the support winding is formed by means of a combination of circumferential windings and cross windings. As a result, there is a partially thick-walled and largely closed composite laminate.
  • the support winding serves to accommodate the high transverse loads encountered during a driving operation when the three-point link is used in a vehicle.
  • the carrying winding serves to accommodate longitudinal loads occurring along the arms during this driving operation.
  • the support winding and the stabilization layer thus complement each other in their effect.
  • the three-point link When the three-point link is used in a vehicle, loads acting on the bearings associated with the load-introducing elements act.
  • the bearing which is connected to the Gottallasteinleitelement, loads act.
  • tensile and compressive stresses as well as bending stresses occur in the three-point link.
  • the three-point link has due to the shape of the arms by means of the stabilizing layer and the supporting winding, which are materially interconnected, a high moment of area moment of inertia, so that bending stresses occurring at the arms are reduced.
  • the arms of the three-point link have a high strength.
  • the train and Compressive stresses are absorbed by means of the stabilization layer and by means of the support winding.
  • An advantage of the three-point link shown here is that it has a lower mass than a conventional three-point link made of a metallic material.
  • the three-point link has a great potential for lightweight construction without sacrificing load capacity in the relevant load direction.
  • the total mass of the vehicle is reduced when using the three-point link in a vehicle, which leads to a fuel saving and an increase in the possible payload.
  • the stabilization layer has a unidirectional fiber direction which is oriented from the storage areas to the central storage area. That is, the fiber direction of the stabilization layer is oriented along the arms. The fiber direction is thus oriented from the first storage area to the central storage area and from the second storage area to the central storage area. Due to this unidirectional Faschtchtung the stabilization layer is particularly suitable to the occurring during a driving operation loads, eg. As transverse loads and longitudinal loads, record when the three-point link is used in a vehicle. The fiber direction of the stabilization layer is thus load-balanced.
  • the stabilization layer is formed at least in two parts.
  • the stabilization layer may also have more than two parts.
  • a first part of the stabilization layer extends from the first storage area along the first arm to the central storage area, and a second part of the stabilization layer extends from the second storage area along the second arm to the central storage area. If the stabilization layer has more than two parts, a third part of the stabilization layer runs from the first storage area along the first arm over the central storage area and along the second arm to the second storage area.
  • the parts of the stabilizing layer may be either as already cured parts or wet with a highly viscous sticky during the manufacturing process Matrix present. If the parts are wet, they are preferably cured together with the support winding during the production process, so that the cohesive connection between the stabilization layer and the support winding is formed.
  • the Gottlasteinleitelement and the Lasteinleitium are formed from a metallic material.
  • the Primaallasteinleitelement and each load-introducing element may be formed of aluminum, a steel, titanium or other suitable metallic material.
  • the Monlasteinleitelement and the two Lasteinleitium may be formed of the same material.
  • only the two load insertion elements may be formed of the same material.
  • the Lasteinleitiata and Monosteinleitelement be prepared by means of an extrusion process with low milling processing proportion.
  • the Gottlasteinleitelement and the Lasteinleitium are formed from a fiber-reinforced plastic composite material.
  • these may consist of a long fiber reinforced duromer, z. B. SMC (Sheet Molding Compound), or be formed from another suitable FKV.
  • the Monlasteinleitelement and the two Lasteinleitiata may be formed of the same material. Alternatively, only the two load insertion elements may be formed of the same material.
  • the Lasteinleitiata and Monlasteinleitelement be prepared by means of an extrusion process with low milling processing proportion.
  • fiber strands of the supporting winding in the region of the arms run parallel and stretched to the respective arm.
  • a substantial portion or most of the fiber strands of the support coil on each arm are parallel and stretched to that arm.
  • the core structure has at least one winding aid during the manufacturing process of the three-point link and / or an angled and planar formation on the central storage area, so that the fiber strands can be selectively deflected and do not slip.
  • the core structure at the central storage area may have three or more surfaces which are perpendicular to the plane subtended by the bearing axes of the bearing grooves of the load introduction elements and the central key insertion element. These surfaces each have an angle to each other.
  • one or more of these surfaces can be arranged parallel to a bearing axis of a bearing receptacle of a load-introducing element. In winding the support coil during the manufacturing process, the fiber strands are perpendicular to the surface they contact.
  • An advantage of this arrangement of the fiber strands of the support winding is that thereby a load-compatible laminate is constructed and the fiber strands occupy the primary load paths.
  • the Lasteinleitiata and Gottitzleitelement the same orientation.
  • the bearing axis of the bearing receptacle of Gottitzleitelements is not perpendicular to a plane which is spanned by the bearing axes of the bearing mounts of the load-introducing elements.
  • the core element is formed from a plastic foam material.
  • This plastic foam material may be, for example, foamed polyurethane, polypropylene, polycarbonate, or other suitable plastic. The advantage of this is that this plastic foam material has a low mass. As a result, the entire three-point link has a low mass. In addition, this plastic foam material is inexpensive and easy to manufacture and further process.
  • the core element is formed from a metallic foam material.
  • This metallic foam material can, for example, foamed aluminum, a bismuth-based metallic alloy, or other suitable metallic material. The advantage of this is that this metallic foam material has a low mass. As a result, the entire three-point link has a low mass.
  • the core element is formed material-free.
  • the three-point link is hollow. This is achieved during the manufacturing process by using a releasable core structure which is enclosed by the stabilization layer and by the support winding in a partial region. This is triggered after curing of the supporting winding and possibly the stabilizing layer, so that no material of the core structure remains in the three-point link.
  • Foam material e.g. As a foamed metallic bismuth-based alloy, or a soluble core structure based on salt can be used.
  • the three-point link has a very low mass by the material-free core element in contrast to a conventional three-point link made of a metallic material. Nevertheless, the three-point link has a comparable rigidity.
  • a core structure is provided.
  • This core structure forms the basic form of the three-point link.
  • Each load-introducing element is arranged on a storage area and integrated into the core structure.
  • the Lasteinleitieri can be positively connected to the core structure, z. B. are placed on or in the core structure, and / or materially connected to the core structure.
  • the Monallasteinleitelement is arranged at the central storage area and integrated into the core structure.
  • the Monlasteinleitelement can be positively and / or materially connected to the core structure.
  • the core structure may have a bore, in which the Monlasteinleitelement is plugged or with the Monlasteinleitelement is glued.
  • the stabilization layer is connected to the core structure, so that it encloses the core structure in a partial region, wherein this connection takes place by means of a bond.
  • the stabilization layer is thus materially bonded to the core structure.
  • the support winding is wound around the core structure, the stabilization layer, the load introduction elements and the Montasteinleitelement, thereby fixing the stabilization layer in position, and wherein the support winding is guided such that fiber strands of the support winding in the region of the arms parallel and stretched to the respective arm run.
  • the winding of the support winding is z. B. by means of a 3D winding process.
  • the fiber strands of the support winding are wound around and operatively connected to the center key insertion element, around the load introduction elements, around the stabilization layer and around the core structure.
  • By winding creates a planar support winding structure on the top surfaces of the three-point link.
  • On the lateral surface of the three-point link the fiber strands of the carrying winding at an angle to each other.
  • the support winding is present as a partially thick-walled and largely closed composite laminate.
  • the support winding also fixes the Primalasteinleitelement and the two Lasteinleitmaschine at their spatial position. Finally, the three-point link is cured.
  • the stabilizing layer is wet when bonded to the core structure.
  • the stabilization layer is present as a pre-impregnated fiber structure provided with a highly viscous, tacky matrix.
  • a cohesive adhesive bond is created between the core structure and the stabilization layer when the stabilization layer is joined to the core structure.
  • the stabilization layer is cured in the connection with the core structure.
  • the stabilization layer is thus already in the target geometry in the connection with the core structure and does not have to be cured together with the support winding. After curing of the support winding, the stabilization layer is fixed at its spatial position by means of the support winding.
  • the support winding is wound by means of a 3D Wicklebacters.
  • the core structure, which is connected to the stabilizing layer, the Lasteinleit instituten and Gottallasteinleitelement are rotated and the fiber strands of the support winding are fed stationary, or the core structure, which is connected to the stabilization layer, the Lasteinleit instituten and Monallasteinleitelement is held stationary and the fiber strands of the support winding are wound around them.
  • two handling robots can be used for this purpose.
  • the core structure has winding aids, so that the fiber strands of the support winding are deflected at predetermined intervals during the winding process.
  • winding aids can be, for example, surfaces which have a certain angle to one another.
  • the winding aids can also be projections, undercuts or recesses.
  • the core structure is formed such that it remains in the three-point link after curing of the three-point link, so that the core structure forms a core element of the three-point link.
  • the core structure is in this case from a permanent, d. H. insoluble plastic foam material or of a permanent, d. H. insoluble metallic
  • the plastic foam material may be, for example, foamed polyurethane, polypropylene, polycarbonate, or other suitable plastic.
  • the metallic foam material may be, for example, foamed aluminum, a bismuth-based metallic alloy or another suitable metallic material.
  • the core structure is detachably formed and is triggered after curing of the three-point link from the three-point link, so that a material-free core element is formed.
  • the core structure of a metallic foam material for. B. from a foamed metallic bismuth-based alloy, or a soluble core structure based on salt.
  • the triggering of the core structure can take place, for example, by flushing with a fluid. After the triggering of the core structure, the support winding, the stabilization layer, the load introduction elements and the central load introduction element remain in their spatial position.
  • FIG. 2 shows a schematic detail of the enlargement range A from FIG. 1, FIG.
  • FIG. 3 is a schematic representation of the finished three-point link according to the embodiment of FIG. 1 and FIG. 2,
  • FIG. 5 shows a schematic detail of the enlargement region B from FIG. 4.
  • the core structure 10 forms the basic shape of the three-point link 1.
  • the core structure 10, like the three-point link 1, has a central storage area 3 and two arms 2.
  • Each arm 2 has a storage area 4.
  • a first arm 2 has a first storage area 4.
  • a second arm 2 has a second storage area 4.
  • Each arm 2 is connected to the central storage area 3.
  • Each storage area 4 limits its corresponding arm 2 to a central storage area 3 opposite side.
  • the three-point link 1 is formed symmetrically to a center plane, of which only a central axis 12 is shown here.
  • the three-point link 1 has two top surfaces and a lateral surface.
  • the core structure 10 is formed from a plastic foam material.
  • Each load-introducing element 5 has a bearing receptacle 14, which is suitable for receiving a bearing when the three-point link 1 is used in a vehicle.
  • Each bearing receptacle 14 has a circular cross-section.
  • each bearing receptacle 14 has a bearing axis 1 1.
  • the bearing axles 11 of the two load introduction elements 5 are arranged in the same plane. This plane is perpendicular to the median plane in which the central axis 12 is arranged.
  • the Lasteinleitiata 5 are operatively connected to the core structure 10 and integrated into it.
  • the Core structure 10 has a bore.
  • the Monlasteinleitelement 6 is operatively connected to the core structure 10 and integrated into it.
  • the Monlasteinleitelement 6 has a bearing receptacle 14 which has a circular cross-section.
  • the bearing receptacle 14 also has a bearing axis 1 1. This bearing axis 1 1 of the bearing receptacle 14 of the Monlasteinleitelements 6 is arranged in the same plane as the bearing axes 1 1 of the bearing mounts 14 of the Lasteinleitiata 5.
  • the Lasteinleitiata 5 and 6 Monlasteinleitelement therefore have the same orientation.
  • the Lasteinleitiata 5 and the Gottlasteinleitelement 6 are formed from the same material, for. B. from a FKV or from a metallic material.
  • the stabilizing layer 7 is in three parts and formed as a laminate. A first part of the stabilization layer 7 extends from the first storage area 4 along the first arm 2 to the central storage area 3. A second part of the stabilization layer 7 extends from the second storage area 4 along the second arm 2 to the central storage area 3. A third part of Stabilization layer 7 extends from the first storage area 4 along the first arm 2 via the central storage area 3 along the second arm 2 to the second storage area 4. The first and the second part of the stabilization layer 7 thus form an outer surface of the three-point link 1 from. The third part of the stabilizing layer 7 thus forms an inner circumferential surface of the three-point link 1.
  • the stabilization layer 7 has a unidirectional fiber direction, which is shown in more detail in FIG. 2 by means of the magnification range A.
  • the stabilization layer 7 is connected to the core structure 10 by means of an adhesive bond.
  • the stabilizing layer 7 is connected by means of an adhesive connection with the two Lasteinleitmaschinen 5 surface.
  • the stabilizing layer 7 is connected by means of an adhesive connection surface with the Monlasteinleitelement 6. The stabilization layer 7 thus encloses the core structure 10 in a partial area.
  • the core structure 10 has three surfaces on its side facing away from the storage areas 4. These surfaces are perpendicular to the plane which is spanned by the bearing shafts 11 of the load introduction elements 5 and 6 Gottlasteinlei--. A first of these surfaces is parallel to the bearing axis 11 of the bearing receptacle 14 of the first load-introducing element 5. A second of these surfaces is parallel to the bearing axis 11 of the bearing receptacle 14 of the second Lasteinleitelements 5. A third of these surfaces is parallel to the Bearing axis 11 of the bearing seat 14 of the Gottallasteinleitele- element 6. These three surfaces have each other so angle.
  • FIG. 2 shows a schematic detail representation of the enlargement range A from FIG. 1.
  • the fiber direction 13 of the stabilization layer 7 is unidirectional.
  • the fiber direction 13 extends along the longitudinal extent of the arm 2, from the storage area 4 to the central storage area 3. Due to the unidirectional fiber direction 13, the stabilizing layer 7 is particularly suitable for receiving the transverse loads and longitudinal loads occurring during a driving operation when the three-point link 1 used in a vehicle.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of the finished three-point link 1 according to the embodiment of Fig. 1 and Fig. 2. Shown here is the three-point link 1 after curing of the support winding 9.
  • the support winding 9 is not completely and greatly simplified shown for clarity. Since the core structure 10 of FIG. 1 and FIG. 2 is a permanent core structure 10 and is not detachable, this forms the core element 8 after curing.
  • the core element 8 is therefore formed from the same material as the core structure in FIG. 1 and FIG. 2.
  • the support winding 9 is formed from a FKV. It can be clearly seen that the supporting winding 9 encloses the core element 8, the stabilizing layer 7, the load-transfer elements 5 and the center-loading element 6 in a partial region. The supporting winding 9 is therefore wound around the stabilizing layer 7, around the load-introducing elements 5 and around the center-loading element 6. The support winding 9 fixes the stabilizing layer 7 in addition to its position. Of course, several fiber strands of the support winding 9 run parallel to each arm 2 and stretched to this arm 2. This is made possible by the shape of the central storage area 3 by means of three surfaces, which has already been shown in Fig. 1. The three surfaces represent the winding aids. The fiber strands of the support winding 9 are oriented in the loading direction. The three-point link 1, due to the stabilization layer 7 and the support winding 9, which on the arms 2 of the Three-point link 1 are connected to each other, a high area moment of inertia, so that occurring at the arms 2 bending stresses can be reduced.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of a three-point link 1 according to a further embodiment.
  • the three-point link 1 is shown in a plan view.
  • the three-point link 1 has the same components as the three-point link of Fig. 1 to Fig. 3, namely a core element 8, two Lasteinleitiata 5, a Monlasteinleitelement 6, a three-part stabilization layer 7 and a support winding 9.
  • the three-point link 1 has two storage areas 4, the central storage area 3 and two arms 2.
  • the stabilizing layer 7 is formed as a laminate.
  • the arrangement, formation and connections of these components to one another are the same as in FIGS. 1 to 3.
  • the core element 8 shown here and the support winding 9 shown here are shaped differently, which again illustrates more clearly the enlargement region B in FIG. 5.
  • the core element 8 forms the basic shape of the three-point link 1.
  • a first arm 2 has a first storage area 4.
  • a second arm 2 has a second storage area 4.
  • Each arm 2 is connected to the central storage area 3.
  • Each storage area 4 limits its corresponding arm 2 to a central storage area 3 opposite side.
  • the three-point link 1 is formed symmetrically to a center plane, of which only a central axis 12 is shown here.
  • the three-point link 1 has two top surfaces and a lateral surface.
  • the core element 8 is formed from a plastic foam material. The connection of the Core element 8 with the load introduction elements 5 and the central load input element 6 as well as with the stabilization layer 7 is shown as well as in FIGS. 1 to 3.
  • the core element 8 has three surfaces on its side facing away from the storage areas 4. These surfaces constitute winding aids. These surfaces are perpendicular to the plane which is spanned by the bearing shafts 11 of the load-introducing elements 5 and the central-load-discharging element 6. A first of these surfaces is parallel to the bearing axis 11 of the bearing receptacle 14 of the first load introduction element 5. A second of these surfaces is parallel to the bearing axis 11 of the bearing receptacle 14 of the second Lasteinleitelements 5. A third of these surfaces is parallel to the bearing axis 11 of the bearing receptacle 14 of Gottlasteinleitelements 6. This third surface is formed significantly smaller than in Fig. 1 and Fig. 3. These three surfaces have each other so angle. Due to this arrangement of the surfaces to each other, the fiber strands of the support winding 9 are guided and deflected.
  • the support winding 9 is formed from a FKV. It can be clearly seen that the supporting winding 9 encloses the core element 8, the stabilizing layer 7, the load-transfer elements 5 and the central-load-discharging element 6 in a partial area. The supporting winding 9 is thus wound around the stabilizing layer 7, around the load-introducing elements 5 and around the central-load-discharging element 6. The support winding 9 fixes the stabilizing layer 7 in addition to its position. Of course, a plurality of fiber strands of the support winding 9 run parallel to each arm 2 and stretched to this arm 2. Here, however, only a fiber strand is shown for reasons of clarity.
  • a fiber strand of the support winding 9 is perpendicular to the bearing axis 11 of the bearing receptacle 14 of the Marialasteinleitelements 6 and thus in the center plane, of which the central axis 12 is shown. This is made possible by the shaping of the central storage area 3 by means of the three surfaces.
  • the fiber strands of the support winding 9 are oriented in the loading direction.
  • the three-point link 1 has a high due to the stabilizing layer 7 and the support winding 9, which are connected to the arms 2 of the three-point link 1 together Area moment of inertia, so that occurring at the arms 2 bending stresses are reduced.
  • the three-point link 1 shown here has the same advantages as already described in FIG.
  • FIG. 5 shows a schematic detail of the enlargement region B from FIG. 4. It can be clearly seen that the three surfaces of the core element 8 serve to deflect the fiber strands of the support winding 9 in a targeted manner. The surfaces represent the winding aids. In addition, the course of the fiber strands of the support winding 9 to each other and to the core element 8 is shown. There is a much simplified representation of the three-point link 1 before. After completion of the three-point link, the support winding 9 is thick-walled and largely closed.
  • the core structure can be made detachable so that it is dissolved out of the three-point link after curing and a material-free core element is present.

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Abstract

Ein Dreipunktlenker (1) für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs weist zwei Arme (2) und einen Zentrallagerbereich (3) auf. Jeder Arm (2) weist einen Lagerbereich (4) auf. Der Dreipunktlenker (1) umfasst zwei Lasteinleitelemente (5), ein Zentrallasteinleitelement (6), eine Stabilisierungslage (7), ein Kernelement (8) und eine Tragwicklung (9). Die Stabilisierungslage (7) und die Tragwicklung (9) sind aus einem Faserkunststoffverbundmaterial ausgeformt. An jedem Lagerbereich (4) ist ein Lasteinleitelement (5) angeordnet. Das Zentrallasteinleitelement (6) ist an dem Zentrallagerbereich (3) angeordnet. Das Kernelement (8) wird von der Stabilisierungslage (7) in einem Teilbereich umschlossen. Die Tragwicklung (9) umschließt die Lasteinleitelemente (5), das Zentrallasteinleitelement (6), die Stabilisierungslage (7) und das Kernelement (8) in einem Teilbereich.

Description

Dreipunktlenker und Herstellungsverfahren für einen Dreipunktlenker
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dreipunktlenker mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 1 und ein Herstellungsverfahren für einen Dreipunktlenker mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 13.
Dreipunktlenker werden im NKW-Bereich in Sattelzugmaschinen eingesetzt, um die Achse am Strukturrahmen anzubinden. Diese tragen in erheblichem Maße zur Querführung und Längsführung der Achse bei. Ein Dreipunktlenker führt die Achse in einer oberen Lenkerebene und beeinflusst die Fahreigenschaften des NKWs. Jeder Dreipunktlenker ist während eines Fahrbetriebs des NKWs hohen Längslasten und hohen Querlasten, sowie Wankbewegungen, die z. B. während einer Kurvenfahrt des NKWs auftreten, ausgesetzt. Dadurch stellen sich besondere Anforderungen an die Steifigkeit desselben.
Aus der DE102014214827A1 ist ein Mehrpunktlenker bekannt, der im Wesentlichen ausgebildet ist aus einer Faser-Kunststoff-Verbund-Struktur. Die Faser-Kunststoff- Verbund-Struktur ist einstückig und stoffschlüssig, ohne eine Verstärkungsstruktur ausgebildet.
Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten Dreipunktlenker vorzuschlagen. Dieser soll für den Leichtbau geeignet sein und somit eine geringe Masse aufweisen.
Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe einen Dreipunktlenker mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 und ein Herstellungsverfahren für einen Dreipunktlenker mit den Merkmalen nach Patentanspruch 13 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Ein Dreipunktlenker für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs weist zwei Arme und einen Zentrallagerbereich auf. Jeder Arm weist einen Lagerbereich auf. Der Dreipunktlenker umfasst zwei Lasteinleitelemente, ein Zentrallasteinleitelement, eine Stabilisie- rungslage, ein Kernelement und eine Tragwicklung. Die Stabilisierungslage und die Tragwicklung sind aus einem Faserkunststoffverbundmaterial (FKV) ausgeformt. An jedem Lagerbereich ist ein Lasteinleitelement angeordnet. Das Zentrallasteinleitele- ment ist an dem Zentrallagerbereich angeordnet. Das Kernelement wird von der Stabilisierungslage in einem Teilbereich umschlossen. Die Tragwicklung umschließt die Lasteinleitelemente, das Zentrallasteinleitelement, die Stabilisierungslage und das Kernelement in einem Teilbereich. Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein NKW kann aber alternativ dazu ein PKW sein.
Die beiden Lasteinleitelemente sind zueinander gleichförmig ausgeformt. Das Zentrallasteinleitelement kann aus demselben Material ausgeformt sein wie die beiden Lasteinleitelemente. Selbstverständlich kann das Zentrallasteinleitelement aus einem anderen Material ausgeformt sein als die beiden Lasteinleitelemente.
Jedes Lasteinleitelement weist eine Lageraufnahme auf, die dazu geeignet ist, ein Lager aufzunehmen. Diese Lageraufnahmen weisen vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt auf. Das Lager kann beispielsweise ein Gummi-Metall-Lager sein. Wird der Dreipunktlenker in einem Fahrwerk eines Fahrzeugs verwendet, dienen diese Lager dazu, den Dreipunktlenker an einem Fahrzeugaufbau, z. B. an einer Rahmenstruktur, abzustützen. Die Lageraufnahmen der beiden Lasteinleitelemente weisen jeweils eine Lagerachse auf, die in derselben Ebene liegen. Diese Ebene ist senkrecht zu einer Mittelebene des Dreipunktlenkers.
Der Dreipunktlenker ist vorzugsweise symmetrisch zu der Mittelebene ausgebildet. Jedes Lasteinleitelement ist an einem Arm des Dreipunktlenkers angeordnet und begrenzt diesen zu einer dem Zentrallagerbereich entgegengesetzten Seite hin. Ein erstes Lasteinleitelement ist an einem ersten Arm des Dreipunktlenkers an dessen Lagerbereich angeordnet. Ein zweites Lasteinleitelement ist an einem zweiten Arm des Dreipunktlenkers an dessen Lagerbereich angeordnet. In einem Fahrbetrieb wirken auf diese Lager, die mit den jeweiligen Lasteinleitelementen wirkverbunden sind, Lasten ein. Diese werden über die Aufnahmen der Lasteinleitelemente an die
Lasteinleitelemente weitergeleitet. Diese Lasten werden von den Lasteinleitelementen an die Stabilisierungslage und an die Tragwicklung weitergeleitet. Das Zentrallasteinleitelement weist eine Lageraufnahme auf, die dazu geeignet ist, ein Lager aufzunehmen. Das Lager kann beispielsweise ein Gummi-Metall-Lager sein. Wird der Dreipunktlenker in einem Fahrwerk eines Fahrzeugs verwendet, dient dieses Lager dazu, den Dreipunktlenker mit einem Achsaufbau zu verbinden. Die Lageraufnahme des Zentrallasteinleitelements ist vorzugsweise zylindrisch ausgeformt. Die Lageraufnahme des Zentrallasteinleitelements weist vorzugsweise eine Lagerachse auf, die in derselben Ebene liegt in der auch die Lagerachsen der beiden Lasteinleitelemente liegen. Auf das Lager, das mit dem Zentrallasteinleitelement verbunden ist, wirken während eines Fahrbetriebs Lasten, wenn der Dreipunktlenker in einem Fahrzeug verwendet wird. Diese Lasten werden von diesem Lager aufgenommen und an das Zentrallasteinleitelement weitergeleitet, das die Lasten wiederum in die Stabilisierungslage und in die Tragwicklung einleitet.
Die geometrische Grundform des Dreipunktlenkers wird mittels des Kernelements geschaffen. Das Kernelement weist also zwei Arme und einen Zentrallagerbereich auf. Das Kernelement ist derart ausgebildet, dass es eine Mantelfläche und zwei Deckflächen aufweist. Genauer weist die Mantelfläche des Kernelements zwei Abschnitte auf, wobei ein erster Abschnitt der Mantelfläche im Innenbereich der beiden Arme angeordnet ist und wobei ein zweiter Abschnitt der Mantelfläche im Außenbereich der beiden Arme angeordnet ist.
Das Kernelement wird während des Herstellungsverfahrens mittels einer Kernstruktur hergestellt. Die Kernstruktur kann lösbar oder alternativ dazu permanent ausgebildet sein, so dass das Kernelement entweder materialfrei ausgebildet ist oder aus demselben Material ausgebildet ist wie die Kernstruktur. Ist das Kernelement materialfrei ausgebildet, ist der Dreipunktlenker als eine Hohlstruktur ausgebildet. Ist das Kernelement aus einem Material ausgebildet, ist es als eine Vollstruktur ausgebildet.
Die Stabilisierungslage ist aus einem FKV ausgeformt. Beispielsweise kann die Stabilisierungslage aus GFK, CFK, AFK oder einem anderen geeigneten FKV ausgeformt sein. Die Stabilisierungslage ist vorzugsweise als ein FKV-Laminat aus mehreren Faserlagen ausgeformt. Die Stabilisierungslage ist derart ausgebildet, dass diese das Kernelement in einem Teilbereich umschließt. Dieser Teilbereich ist die Mantelfläche oder ein oder mehrere Abschnitte der Mantelfläche des Kernelements. Das heißt, dass die Stabilisierungslage einteilig oder mehrteilig ausgeformt sein kann. Beispielsweise kann die Stabilisierungslage zwei oder drei Teile aufweisen. Die Stabilisierungslage kann sich beispielsweise von dem ersten Lagerbereich entlang des ersten Arms zu dem Zentrallagerbereich und von dem zweiten Lagerbereich entlang des zweiten Arms zu dem Zentrallagerbereich erstrecken. In diesem Fall umschließt die Stabilisierungslage den zweiten Abschnitt der Mantelfläche. Zusätzlich dazu kann sich die Stabilisierungslage von dem ersten Lagerbereich entlang des ersten Arms über den Zentrallagerbereich zu dem zweiten Lagerbereich erstrecken. In diesem Fall umschließt die Stabilisierungslage den ersten Abschnitt der Mantelfläche. Die Stabilisierungslage kann entweder flächig an die Lasteinleitelemente und an das Zentrallasteinleitelement angebunden sein, oder die Fasern der Stabilisierungslage können um die beiden Lasteinleitelemente und das Zentrallasteinleitelement herum verlaufen.
Die Stabilisierungslage dient dazu, die in hohem Maße auftretenden Querlasten während eines Fahrbetriebs, wenn der Dreipunktlenker in einem Fahrzeug verwendet wird, aufzunehmen. Zudem dient die Stabilisierungslage dazu während dieses Fahrbetriebs entlang der Arme auftretende Längslasten aufzunehmen. Die Stabilisierungslage dient außerdem dazu, während dieses Fahrbetriebs auftretende Biegelasten aufzunehmen, die z. B. durch die Querlasten und/oder die Längslasten hervorgerufen werden können.
Die Tragwicklung ist aus einem FKV ausgeformt. Beispielsweise kann die Tragwicklung aus GFK, CFK, AFK oder einem anderen geeigneten FKV ausgeformt sein. Die Tragwicklung ist ausgebildet aus unidirektionalen Kunststoffverbund-Fasersträngen, die vorzugsweise endlosfaserverstärkt sind. Beispielsweise kann ein vorimprägniertes FKV-Prepregmaterial mit einer duromeren oder thermoplastischen Matrix verwendet werden, um die Tragwicklung auszuformen (z. B. TowPreg oder Tape). Dies ist sowohl kostengünstig als auch für die Herstellung des Dreipunktlenkers vorteilhaft, da sich dieses Material für hohe Wickelgeschwindigkeiten eignet. Die Tragwicklung umschließt die Lasteinleitelemente, das Zentrallasteinleitelement, die Stabilisierungslage und das Kernelement in einem Teilbereich. In anderen Worten ist die Tragwicklung um die Lasteinleitelemente, das Zentrallasteinleitelement, die Stabilisierungslage und das Kernelement herumgewickelt, so dass die Tragwicklung eine äußere Form des Dreipunktlenkers festlegt. Die Tragwicklung formt also die beiden Arme und den diese verbindenden Zentrallagerbereich aus. Die Tragwicklung ist wirkverbunden mit der Stabilisierungslage, mit den beiden Lasteinleitelementen und mit dem Zentrallasteinleitelement. Die Tragwicklung ist genauer gesagt stoffschlüssig mit der Stabilisierungslage verbunden. Ist das Kernelement nicht materialfrei ausgebildet, ist die Tragwicklung ebenfalls wirkverbunden mit dem Kernelement. Wirkverbunden heißt hierbei, dass zwei Bauelemente direkt miteinander verbunden sind, wobei diese Verbindung derart beschaffen ist, dass Kräfte und Momente zwischen den beiden Bauelementen weitergeleitet werden können. Die Tragwicklung ist ausgeformt mittels einer Kombination aus Umfangswicklungen und Kreuzwicklungen. Dadurch liegt ein teilweise dickwandiges und weitgehend geschlossenes Verbundlaminat vor.
Die Tragwicklung dient dazu, die in hohem Maße auftretenden Querlasten während eines Fahrbetriebs, wenn der Dreipunktlenker in einem Fahrzeug verwendet wird, aufzunehmen. Zudem dient die Tragwicklung dazu während dieses Fahrbetriebs entlang der Arme auftretende Längslasten aufzunehmen. Die Tragwicklung und die Stabilisierungslage ergänzen sich also in ihrer Wirkung.
Wird der Dreipunktlenker in einem Fahrzeug verwendet, wirken auf die Lager, die mit den Lasteinleitelementen verbunden sind, Lasten ein. Auf das Lager, das mit dem Zentrallasteinleitelement verbunden ist, wirken Lasten ein. Dadurch treten im Dreipunktlenker Zug- und Druckbeanspruchungen sowie Biegespannungen auf. Durch den beschriebenen Multimaterialaufbau des Dreipunktlenkers sind die Faserstränge der Tragwicklung in Belastungsrichtung orientiert. Der Dreipunktlenker weist aufgrund der Ausformung der Arme mittels der Stabilisierungslage und der Tragwicklung, die stoffschlüssig miteinander verbunden sind, ein hohes Flächenträgheitsmoment auf, so dass an den Armen auftretende Biegespannungen reduziert werden. Die Arme des Dreipunktlenkers weisen eine hohe Festigkeit auf. Die Zug- und Druckbeanspruchungen werden mittels der Stabilisierungslage und mittels der Tragwicklung aufgenommen.
Vorteilhaft an dem hier dargestellten Dreipunktlenker ist, dass dieser eine geringere Masse aufweist als ein herkömmlicher Dreipunktlenker aus einem metallischen Material. Der Dreipunktlenker weist also ein großes Leichtbaupotential auf ohne Einbußen bei der Belastbarkeit in relevanter Lastrichtung einzugehen. Dadurch wird bei der Verwendung des Dreipunktlenkers in einem Fahrzeug die Gesamtmasse des Fahrzeugs verringert, was zu einer Kraftstoffeinsparung und zu einer Erhöhung der möglichen Nutzlast führt.
Nach einer Ausführungsform weist die Stabilisierungslage eine unidirektionale Faserrichtung auf, die orientiert ist von den Lagerbereichen zu dem Zentrallagerbereich. Das heißt, die Faserrichtung der Stabilisierungslage ist entlang der Arme orientiert. Die Faserrichtung ist somit von dem ersten Lagerbereich zu dem Zentrallagerbereich orientiert und von dem zweiten Lagerbereich zu dem Zentrallagerbereich. Aufgrund dieser unidirektionalen Fasernchtung ist die Stabilisierungslage in besonderem Maße dazu geeignet, die während eines Fahrbetriebs auftretenden Lasten, z. B. Querlasten und Längslasten, aufzunehmen, wenn der Dreipunktlenker in einem Fahrzeug verwendet wird. Die Faserrichtung der Stabilisierungslage ist damit lastgerecht.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Stabilisierungslage wenigstens zweiteilig ausgeformt. Selbstverständlich kann die Stabilisierungslage auch mehr als zwei Teile aufweisen. Ein erster Teil der Stabilisierungslage verläuft von dem ersten Lagerbereich entlang des ersten Arms zum Zentrallagerbereich, und ein zweiter Teil der Stabilisierungslage verläuft von dem zweiten Lagerbereich entlang des zweiten Arms zum Zentrallagerbereich. Weist die Stabilisierungslage mehr als zwei Teile auf, verläuft ein dritter Teil der Stabilisierungslage von dem ersten Lagerbereich entlang des ersten Arms über den Zentrallagerbereich und entlang des zweiten Arms zu dem zweiten Lagerbereich.
Die Teile der Stabilisierungslage können während des Herstellungsverfahrens entweder als bereits ausgehärtete Teile oder nass mit einer hoch-viskosen klebrigen Matrix vorliegen. Liegen die Teile nass vor, werden diese während des Herstellungsverfahrens vorzugsweise gemeinsam mit der Tragwicklung ausgehärtet, so dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Stabilisierungslage und der Tragwicklung ausgeformt ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind das Zentrallasteinleitelement und die Lasteinleitelemente ausgeformt aus einem metallischen Material. Beispielsweise können das Zentrallasteinleitelement und jedes Lasteinleitelement aus Aluminium, aus einem Stahl, aus Titan oder aus einem anderen geeigneten metallischen Material ausgeformt sein. Das Zentrallasteinleitelement und die beiden Lasteinleitelemente können aus demselben Material ausgeformt sein. Alternativ dazu können nur die beiden Lasteinleitelemente aus demselben Material ausgeformt sein. Vorzugsweise werden die Lasteinleitelemente und das Zentrallasteinleitelement mittels eines Strangpressverfahrens mit geringem Fräserbearbeitungsanteil hergestellt.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind das Zentrallasteinleitelement und die Lasteinleitelemente ausgeformt aus einem Faserkunststoffverbundmaterial. Beispielsweise können diese aus einem langfaserverstärkten Duromer, z. B. SMC (Sheet Molding Compound), oder aus einem anderen geeigneten FKV ausgeformt sein. Das Zentrallasteinleitelement und die beiden Lasteinleitelemente können aus demselben Material ausgeformt sein. Alternativ dazu können nur die beiden Lasteinleitelemente aus demselben Material ausgeformt sein. Vorzugsweise werden die Lasteinleitelemente und das Zentrallasteinleitelement mittels eines Strangpressverfahrens mit geringem Fräserbearbeitungsanteil hergestellt.
Nach einer weiteren Ausführungsform verlaufen Faserstränge der Tragwicklung im Bereich der Arme parallel und gestreckt zu dem jeweiligen Arm. Dies heißt, dass wenigstens ein Faserstrang an jedem Arm parallel und gestreckt zu diesem Arm verläuft. Vorzugsweise verläuft jedoch ein wesentlicher Anteil oder der Großteil der Faserstränge der Tragwicklung an jedem Arm parallel und gestreckt zu diesem Arm.
Um diese Ausrichtung der Faserstränge zu erreichen, weist die Kernstruktur während des Herstellungsverfahrens des Dreipunktlenkers wenigstens eine Wickelhilfe und/oder eine abgewinkelte und flächige Ausformung am Zentrallagerbereich auf, so dass die Faserstränge gezielt umgelenkt werden können und nicht verrutschen. Beispielsweise kann die Kernstruktur am Zentrallagerbereich drei oder mehr Flächen aufweisen, die zu der Ebene senkrecht sind, die von den Lagerachsen der Lageraufnamen der Lasteinleitelemente und des Zentrallasteinleitelements aufgespannt wird. Diese Flächen weisen zueinander je einen Winkel auf. Beispielsweise können eine oder mehrere dieser Flächen zu einer Lagerachse einer Lageraufnahme eines Lasteinleitelements parallel angeordnet sein. Bei einem Wickeln der Tragwicklung während des Herstellungsverfahrens sind die Faserstränge zu derjenigen Fläche, die sie kontaktieren, senkrecht angeordnet.
Vorteilhaft an dieser Anordnung der Faserstränge der Tragwicklung ist, dass dadurch ein lastgerechtes Laminat aufgebaut ist und die Faserstränge die primären Lastpfade belegen.
Nach einer weiteren Ausführungsform weisen die Lasteinleitelemente und das Zentrallasteinleitelement die gleiche Orientierung auf. Das heißt, dass die Lagerachsen der Lageraufnahmen der Lasteinleitelemente und des Zentrallasteinleitelements derart zueinander angeordnet sind, dass diese in einer Ebene liegen. Die Lagerachse der Lageraufnahme des Zentrallasteinleitelements ist nicht senkrecht zu einer Ebene, die aufgespannt wird durch die Lagerachsen der Lageraufnahmen der Lasteinleitelemente.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist das Kernelement ausgeformt aus einem Kunststoffschaummaterial. Dieses Kunststoffschaummaterial kann beispielsweise aufgeschäumtes Polyurethan, Polypropylen, Polycarbonat, oder ein anderer geeigneter Kunststoff sein. Vorteilhaft daran ist, dass dieses Kunststoffschaummaterial eine geringe Masse aufweist. Dadurch weist der gesamte Dreipunktlenker eine geringe Masse auf. Zudem ist dieses Kunststoffschaummaterial kostengünstig und auf einfache Art und Weise herzustellen und weiterzuverarbeiten.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist das Kernelement ausgeformt aus einem metallischen Schaummaterial. Dieses metallische Schaummaterial kann beispiels- weise aufgeschäumtes Aluminium, eine metallische Legierung auf Bismutbasis oder ein anderes geeignetes metallisches Material sein. Vorteilhaft daran ist, dass dieses metallische Schaummaterial eine geringe Masse aufweist. Dadurch weist der gesamte Dreipunktlenker eine geringe Masse auf.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist das Kernelement materialfrei ausgeformt. Das heißt, dass der Dreipunktlenker hohl ausgeformt ist. Dies wird während des Herstellungsverfahrens erreicht, indem eine lösbare Kernstruktur eingesetzt wird, die von der Stabilisierungslage und von der Tragwicklung in einem Teilbereich umschlossen wird. Diese wird nach dem Aushärten der Tragwicklung und ggf. der Stabilisierungslage ausgelöst, so dass kein Material der Kernstruktur in dem Dreipunktlenker verbleibt. Beispielsweise kann eine lösbare Kernstruktur aus einem metallischen
Schaummaterial, z. B. aus einer aufgeschäumten metallische Legierung auf Bismutbasis, oder eine lösbare Kernstruktur auf Salzbasis verwendet werden.
Vorteilhaft daran ist, dass der Dreipunktlenker durch das materialfreie Kernelement eine sehr geringe Masse aufweist im Gegensatz zu einem herkömmlichen Dreipunktelenker aus einem metallischen Material. Trotzdem weist der Dreipunktlenker eine vergleichbare Steifigkeit auf.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Dreipunktlenkers, der bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben wurde, wird eine Kernstruktur bereitgestellt. Diese Kernstruktur bildet die Grundform des Dreipunktlenkers aus. Jedes Lasteinleitelement wird an einem Lagerbereich angeordnet und in die Kernstruktur integriert. Beispielsweise können die Lasteinleitelemente mit der Kernstruktur formschlüssig verbunden werden, z. B. auf oder in die Kernstruktur gesteckt werden, und/oder stoffschlüssig mit der Kernstruktur verbunden werden. Das Zentrallasteinleitelement wird an dem Zentrallagerbereich angeordnet und in die Kernstruktur integriert. Das Zentrallasteinleitelement kann formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Kernstruktur verbunden werden. Beispielsweise kann die Kernstruktur eine Bohrung aufweisen, in die das Zentrallasteinleitelement gesteckt wird oder mit der das Zentrallasteinleitelement verklebt wird. Die Stabilisierungslage wird mit der Kernstruktur verbunden, so dass diese die Kernstruktur in einem Teilbereich umschließt, wobei diese Verbindung mittels einer Verklebung erfolgt. Die Stabilisierungslage wird also stoffschlüssig mit der Kernstruktur verbunden. Die Tragwicklung wird um die Kernstruktur, die Stabilisierungslage, die Lasteinleitelemente und das Zentrallasteinleitelement gewickelt, wobei dadurch die Stabilisierungslage an ihrer Position fixiert wird, und wobei die Tragwicklung derart geführt wird, dass Faserstränge der Tragwicklung im Bereich der Arme parallel und getreckt zu dem jeweiligen Arm verlaufen.
Das Wickeln der Tragwicklung erfolgt z. B. mittels eines 3D-Wickelverfahrens. Die Faserstränge der Tragwicklung werden um das Zentrallasteinleitelement, um die Lasteinleitelemente, um die Stabilisierungslage und um die Kernstruktur herumgewickelt und mit diesen wirkverbunden. Durch das Wickeln entsteht an den Deckflächen des Dreipunktlenkers eine flächige Tragwicklungsstruktur. An der Mantelfläche des Dreipunktlenkers weisen die Faserstränge der Tragwicklung Winkel zueinander auf. Nach Beendigung des Wickelns liegt die Tragwicklung als ein teilweise dickwandiges und weitgehend geschlossenes Verbundlaminat vor. Die Tragwicklung fixiert zudem das Zentrallasteinleitelement und die beiden Lasteinleitelemente an ihrer Raumposition. Abschließend wird der Dreipunktlenker ausgehärtet.
Nach einer Ausführungsform liegt die Stabilisierungslage bei der Verbindung mit der Kernstruktur nass vor. Dies heißt, dass die Stabilisierungslage als vorimprägnierte Faserstruktur vorliegt, die mit einer hoch-viskosen, klebrigen Matrix versehen ist. Dadurch wird zwischen der Kernstruktur und der Stabilisierungslage eine stoffschlüssige Klebeverbindung geschaffen, wenn die Stabilisierungslage mit der Kernstruktur verbunden wird. Nachdem die Tragwicklung um die Kernstruktur, die Stabilisierungslage, die Lasteinleitelemente und das Zentrallasteinleitelement gewickelt wurde, werden die Tragwicklung und die Stabilisierungslage gemeinsam ausgehärtet. Somit entsteht zwischen der Stabilisierungslage und der Tragwicklung eine stoffschlüssige Verbindung. Nach diesem Aushärten ist die Stabilisierungslage an ihrer Raumposition mittels der Tragwicklung fixiert. Nach einer weiteren Ausführungsform liegt die Stabilisierungslage bei der Verbindung mit der Kernstruktur ausgehärtet vor. Die Stabilisierungslage liegt bei der Verbindung mit der Kernstruktur also bereits in der Zielgeometrie vor und muss nicht gemeinsam mit der Tragwicklung ausgehärtet werden. Nach dem Aushärten der Tragwicklung ist die Stabilisierungslage an ihrer Raumposition mittels der Tragwicklung fixiert.
Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Tragwicklung mittels eines 3D- Wickleverfahrens gewickelt. Dabei kann entweder die Kernstruktur, die mit der Stabilisierungslage, den Lasteinleitelementen und dem Zentrallasteinleitelement verbunden ist, rotiert werden und die Faserstränge der Tragwicklung ortsfest zugeführt werden, oder die Kernstruktur, die mit der Stabilisierungslage, den Lasteinleitelementen und dem Zentrallasteinleitelement verbunden ist, wird ortsfest gehalten und die Faserstränge der Tragwicklung werden um diese herumgewickelt. Dazu können beispielsweise zwei Handling-Roboter eingesetzt werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Kernstruktur Wickelhilfen auf, so dass die Faserstränge der Tragwicklung in vorbestimmten Abständen während des Wickelverfahrens gezielt umgelenkt werden. Diese Wickelhilfen können beispielsweise Flächen sein, die einen bestimmten Winkel zueinander aufweisen. Beispielsweise können die Wickelhilfen auch Vorsprünge, Hinterschneidungen oder Ausnehmungen sein.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Kernstruktur derart ausgebildet ist, dass diese nach dem Aushärten des Dreipunktlenkers in dem Dreipunktlenker verbleibt, so dass die Kernstruktur ein Kernelement des Dreipunktlenkers ausbildet. Die Kernstruktur ist in diesem Fall aus einem permanenten, d. h. unlösbaren Kunststoff- schaummaterial oder aus einem permanenten, d. h. unlösbaren metallischen
Schaummaterial ausgebildet. Das Kunststoffschaummaterial kann beispielsweise aufgeschäumtes Polyurethan, Polypropylen, Polycarbonat, oder ein anderer geeigneter Kunststoff sein. Das metallische Schaummaterial kann beispielsweise aufgeschäumtes Aluminium, eine metallische Legierung auf Bismutbasis oder ein anderes geeignetes metallisches Material sein. Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Kernstruktur lösbar ausgebildet und wird nach dem Aushärten des Dreipunktlenkers aus dem Dreipunktlenker ausgelöst, so dass ein materialfreies Kernelement ausgeformt wird. Beispielsweise kann die Kernstruktur aus einem metallischen Schaummaterial, z. B. aus einer aufgeschäumten metallische Legierung auf Bismutbasis, oder eine lösbare Kernstruktur auf Salzbasis sein. Das Auslösen der Kernstruktur kann beispielsweise durch das Spülen mit einem Fluid erfolgen. Nach dem Auslösen der Kernstruktur verbleiben die Tragwicklung, die Stabilisierungslage, die Lasteinleitelemente und das Zentrallasteinleitele- ment in ihrer Raumposition.
Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kernstruktur, eines Zentrallasteinleitele- ments und zweier Lasteinleitelemente eines Dreipunktlenkers nach einem Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 eine schematische Detaildarstellung des Vergrößerungsbereichs A aus Fig. 1 ,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des fertiggestellten Dreipunktlenkers nach dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 und Fig. 2,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Dreipunktlenkers nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 eine schematische Detaildarstellung des Vergrößerungsbereichs B aus Fig. 4.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kernstruktur 10, einer Stabilisierungslage 7, eines Zentrallasteinleitelements 6 und zweier Lasteinleitelemente 5 eines Dreipunktlenkers 1 nach einem Ausführungsbeispiel. Der Dreipunktlenker 1 ist in der hier gezeigten Darstellung noch nicht fertiggestellt, sondern befindet sich noch im Herstellungsverfahren. Die Kernstruktur 10 bildet die Grundform des Dreipunktlenkers 1 aus. Die Kernstruktur 10 weist -wie der Dreipunktlenker 1 - einen Zentrallagerbereich 3 und zwei Arme 2 auf. Jeder Arm 2 weist einen Lagerbereich 4 auf. Ein erster Arm 2 weist einen ersten Lagerbereich 4 auf. Ein zweiter Arm 2 weist einen zweiten Lagerbereich 4 auf. Jeder Arm 2 ist mit dem Zentrallagerbereich 3 verbunden. Jeder Lagerbereich 4 begrenzt seinen entsprechenden Arm 2 zu einer dem Zentrallagerbereich 3 entgegengesetzten Seite hin. Der Dreipunktlenker 1 ist symmetrisch zu einer Mittelebene ausgeformt, von welcher hier nur eine Mittelachse 12 dargestellt ist. Der Dreipunktlenker 1 weist zwei Deckflächen und eine Mantelfläche auf. Die Kernstruktur 10 ist aus einem Kunststoffschaummaterial ausgeformt.
An jedem Lagerbereich 4 ist ein Lasteinleitelement 5 angeordnet. Diese Lasteinleitelemente 5 sind gleichförmig zueinander ausgeformt. Jedes Lasteinleitelement 5 weist eine Lageraufnahme 14 auf, die dazu geeignet ist, ein Lager aufzunehmen, wenn der Dreipunktlenker 1 in einem Fahrzeug verwendet wird. Jede Lageraufnahme 14 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Zudem weist jede Lageraufnahme 14 eine Lagerachse 1 1 auf. Die Lagerachsen 11 der beiden Lasteinleitelemente 5 sind in derselben Ebene angeordnet. Diese Ebene ist senkrecht zu der Mittelebene, in der die Mittelachse 12 angeordnet ist. Die Lasteinleitelemente 5 sind mit der Kernstruktur 10 wirkverbunden und in diese integriert.
An dem Zentrallagerbereich 3 ist das Zentrallasteinleitelement 6 angeordnet. Dazu weist die Kernstruktur 10 eine Bohrung auf. Das Zentrallasteinleitelement 6 ist mit der Kernstruktur 10 wirkverbunden und in diese integriert. Das Zentrallasteinleitelement 6 weist eine Lageraufnahme 14 auf, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Die Lageraufnahme 14 weist zudem eine Lagerachse 1 1 auf. Diese Lagerachse 1 1 der Lageraufnahme 14 des Zentrallasteinleitelements 6 ist in derselben Ebene angeordnet wie Lagerachsen 1 1 der Lageraufnahmen 14 der Lasteinleitelemente 5. Die Lasteinleitelemente 5 und das Zentrallasteinleitelement 6 weisen daher dieselbe Orientierung auf. Die Lasteinleitelemente 5 und das Zentrallasteinleitelement 6 sind aus demselben Material ausgeformt, z. B. aus einem FKV oder aus einem metallischen Material. Die Stabilisierungslage 7 ist dreiteilig und als Laminat ausgeformt. Ein erster Teil der Stabilisierungslage 7 erstreckt sich von dem ersten Lagerbereich 4 entlang des ersten Arms 2 zu dem Zentrallagerbereich 3. Ein zweiter Teil der Stabilisierungslage 7 erstreckt sich von dem zweiten Lagerbereich 4 entlang des zweiten Arms 2 zu dem Zentrallagerbereich 3. Ein dritter Teil der Stabilisierungslage 7 erstreckt sich von dem ersten Lagerbereich 4 entlang des ersten Arms 2 über den Zentrallagerbereich 3 entlang des zweiten Arms 2 zu dem zweiten Lagerbereich 4. Der erste und der zweite Teil der Stabilisierungslage 7 formen also eine äußere Mantelfläche des Dreipunktlenkers 1 aus. Der dritte Teil der Stabilisierungslage 7 formt also eine innere Mantelfläche des Dreipunktlenkers 1 aus. Die Stabilisierungslage 7 weist eine unidirektiona- le Faserrichtung auf, was in Fig. 2 mittels des Vergrößerungsbereichs A näher dargestellt ist.
Die Stabilisierungslage 7 ist mittels einer Klebeverbindung mit der Kernstruktur 10 verbunden. Zudem ist die Stabilisierungslage 7 mittels einer Klebeverbindung flächig mit den beiden Lasteinleitelementen 5 verbunden. Außerdem ist die Stabilisierungslage 7 mittels einer Klebeverbindung flächig mit dem Zentrallasteinleitelement 6 verbunden. Die Stabilisierungslage 7 umschließt die Kernstruktur 10 somit in einem Teilbereich.
Am Zentrallagerbereich 3 weist die Kernstruktur 10 an ihrer den Lagerbereichen 4 abgewandten Seite drei Flächen auf. Diese Flächen sind senkrecht zu der Ebene, die durch die Lagerachsen 11 der Lasteinleitelemente 5 und des Zentrallasteinlei- telements 6 aufgespannt wird. Diese Flächen stellen Wickelhilfen dar. Eine erste dieser Flächen ist parallel zu der Lagerachse 11 der Lageraufnahme 14 des ersten Lasteinleitelements 5. Eine zweite dieser Flächen ist parallel zu der Lagerachse 11 der Lageraufnahme 14 des zweiten Lasteinleitelements 5. Eine dritte dieser Flächen ist parallel zu der Lagerachse 11 der Lageraufnahme 14 des Zentrallasteinleitele- ments 6. Diese drei Flächen weisen zueinander also Winkel auf. Aufgrund dieser Anordnung der Flächen zueinander können im weiteren Herstellungsverfahren die Faserstränge der Tragwicklung gezielt geführt und umgelenkt werden. Dies ist in Fig. 3 näher dargestellt. Fig. 2 zeigt eine schematische Detaildarstellung des Vergrößerungsbereichs A aus Fig. 1. Hier ist deutlich zu erkennen, dass die Faserrichtung 13 der Stabilisierungslage 7 unidirektional ist. Zudem verläuft die Faserrichtung 13 entlang der Längserstreckung des Arms 2, von dem Lagerbereich 4 zu dem Zentrallagerbereich 3. Aufgrund der unidirektionalen Faserrichtung 13 ist die Stabilisierungslage 7 in besonderem Maße dazu geeignet, die während eines Fahrbetriebs auftretenden Querlasten und Längslasten aufzunehmen, wenn der Dreipunktlenker 1 in einem Fahrzeug verwendet wird.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des fertiggestellten Dreipunktlenkers 1 nach dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 und Fig. 2. Hier dargestellt ist der Dreipunktlenker 1 nach dem Aushärten der Tragwicklung 9. Dabei ist die Tragwicklung 9 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht vollständig und stark vereinfacht dargestellt. Da die Kernstruktur 10 aus Fig. 1 und Fig. 2 eine permanente Kernstruktur 10 ist und nicht lösbar ist, formt diese nach dem Aushärten das Kernelement 8 aus. Das Kernelement 8 ist also aus demselben Material ausgeformt wie die Kernstruktur in Fig. 1 und Fig. 2.
Die Tragwicklung 9 ist aus einem FKV ausgeformt. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Tragwicklung 9 das Kernelement 8, die Stabilisierungslage 7, die Lasteinleitelemente 5 und das ZentraNasteinleitelement 6 in einem Teilbereich umschließt. Die Tragwicklung 9 ist also um die Stabilisierungslage 7, um die Lasteinleitelemente 5 und um das ZentraNasteinleitelement 6 herumgewickelt. Die Tragwicklung 9 fixiert die Stabilisierungslage 7 zusätzlich an ihrer Position. Ein hier dargestellter Faserstrang der Tragwicklung 9 verläuft an jedem Arm 2 parallel und gestreckt zu diesem Arm 2. Selbstverständlich verlaufen mehrere Faserstränge der Tragwicklung 9 an jedem Arm 2 parallel und gestreckt zu diesem Arm 2. Dies ist ermöglicht durch die Ausformung des Zentrallagerbereichs 3 mittels der drei Flächen, was bereits in Fig. 1 gezeigt wurde. Die drei Flächen stellen die Wickelhilfen dar. Die Faserstränge der Tragwicklung 9 sind in Belastungsrichtung orientiert. Der Dreipunktlenker 1 weist aufgrund der Stabilisierungslage 7 und der Tragwicklung 9, die an den Armen 2 des Dreipunktlenkers 1 miteinander verbunden sind, ein hohes Flächenträgheitsmoment auf, so dass an den Armen 2 auftretende Biegespannungen reduziert werden.
Wird der Dreipunktlenker 1 in einem Fahrzeug verwendet, wirken auf die Lager, die mit den Lasteinleitelementen 5 verbunden sind, Lasten ein. Auf das Lager, das mit dem Zentrallasteinleitelement 6 verbunden ist, wirken Lasten ein. Dadurch treten im Dreipunktlenker 1 Zug- und Druckbeanspruchungen sowie Biegespannungen auf. Die Zug- und Druckbeanspruchungen werden mittels der Stabilisierungslage 7 und mittels der Tragwicklung 9 aufgenommen. Vorteilhaft an dem dargestellten Dreipunktlenker 1 ist, dass dieser ein hohes Leichtbaupotential aufweist, da seine Masse deutlich geringer ist als bei einem herkömmlichen Dreipunktlenker aus einem metallischen Material.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Dreipunktlenkers 1 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. Der Dreipunktlenker 1 ist in einer Draufsicht dargestellt. Der Dreipunktlenker 1 weist dieselben Bauelemente auf wie der Dreipunktlenker aus Fig. 1 bis Fig. 3 auf, nämlich ein Kernelement 8, zwei Lasteinleitelemente 5, ein Zentrallasteinleitelement 6, eine dreiteilige Stabilisierungslage 7 und eine Tragwicklung 9. Der Dreipunktlenker 1 weist zwei Lagerbereiche 4, den Zentrallagerbereich 3 und zwei Arme 2 auf. Die Stabilisierungslage 7 ist als Laminat ausgebildet. Die Anordnung, Ausformung und Verbindungen dieser Bauelemente zueinander sind dieselben wie in Fig. 1 bis Fig. 3. Jedoch sind das hier dargestellte Kernelement 8 und die hier dargestellte Tragwicklung 9 anders ausgeformt, was der Vergrößerungsbereich B in Fig. 5 nochmals deutlicher darstellt.
Das Kernelement 8 bildet die Grundform des Dreipunktlenkers 1 aus. Ein erster Arm 2 weist einen ersten Lagerbereich 4 auf. Ein zweiter Arm 2 weist einen zweiten Lagerbereich 4 auf. Jeder Arm 2 ist mit dem Zentrallagerbereich 3 verbunden. Jeder Lagerbereich 4 begrenzt seinen entsprechenden Arm 2 zu einer dem Zentrallagerbereich 3 entgegengesetzten Seite hin. Der Dreipunktlenker 1 ist symmetrisch zu einer Mittelebene ausgeformt, von welcher hier nur eine Mittelachse 12 dargestellt ist. Der Dreipunktlenker 1 weist zwei Deckflächen und eine Mantelfläche auf. Das Kernelement 8 ist aus einem Kunststoffschaummaterial ausgeformt. Die Verbindung des Kernelements 8 mit den Lasteinleitelementen 5 und dem Zentrallasteinleitelement 6 sowie mit der Stabilisierungslage 7 ist ebenso wie in Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellt.
Am Zentrallagerbereich 3 weist das Kernelement 8 an seiner den Lagerbereichen 4 abgewandten Seite drei Flächen auf. Diese Flächen stellen Wickelhilfen dar. Diese Flächen sind senkrecht zu der Ebene, die durch die Lagerachsen 11 der Lasteinleitelemente 5 und des Zentrallasteinleitelements 6 aufgespannt wird. Eine erste dieser Flächen ist parallel zu der Lagerachse 11 der Lageraufnahme 14 des ersten Lasteinleitelements 5. Eine zweite dieser Flächen ist parallel zu der Lagerachse 11 der Lageraufnahme 14 des zweiten Lasteinleitelements 5. Eine dritte dieser Flächen ist parallel zu der Lagerachse 11 der Lageraufnahme 14 des Zentrallasteinleitelements 6. Diese dritte Fläche ist deutlich kleiner ausgebildet als in Fig. 1 und Fig. 3. Diese drei Flächen weisen zueinander also Winkel auf. Aufgrund dieser Anordnung der Flächen zueinander die Faserstränge der Tragwicklung 9 gezielt geführt und umgelenkt werden.
Die Tragwicklung 9 ist aus einem FKV ausgeformt. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Tragwicklung 9 das Kernelement 8, die Stabilisierungslage 7, die Lasteinleitelemente 5 und das Zentrallasteinleitelement 6 in einem Teilbereich umschließt. Die Tragwicklung 9 ist also um die Stabilisierungslage 7, um die Lasteinleitelemente 5 und um das Zentrallasteinleitelement 6 herumgewickelt. Die Tragwicklung 9 fixiert die Stabilisierungslage 7 zusätzlich an ihrer Position. Ein hier dargestellter Faserstrang der Tragwicklung 9 verläuft an jedem Arm 2 parallel und gestreckt zu diesem Arm 2. Selbstverständlich verlaufen mehrere Faserstränge der Tragwicklung 9 an jedem Arm 2 parallel und gestreckt zu diesem Arm 2. Hier ist aus Übersichtlichkeitsgründen jedoch nur ein Faserstrang dargestellt. Ein Faserstrang der Tragwicklung 9 verläuft senkrecht zu der Lagerachse 11 der Lageraufnahme 14 des Zentrallasteinleitelements 6 und somit in der Mittelebene, von der die Mittelachse 12 dargestellt ist. Dies ist ermöglicht durch die Ausformung des Zentrallagerbereichs 3 mittels der drei Flächen. Die Faserstränge der Tragwicklung 9 sind in Belastungsrichtung orientiert. Der Dreipunktlenker 1 weist aufgrund der Stabilisierungslage 7 und der Tragwicklung 9, die an den Armen 2 des Dreipunktlenkers 1 miteinander verbunden sind, ein hohes Flächenträgheitsmoment auf, so dass an den Armen 2 auftretende Biegespannungen reduziert werden.
Der hier dargestellte Dreipunktlenker 1 weist dieseleben Vorteile auf, die bereits in Fig. 3 beschrieben wurden.
Fig. 5 zeigt eine schematische Detaildarstellung des Vergrößerungsbereichs B aus Fig. 4. Es ist deutlich zu erkennen, dass die drei Flächen des Kernelements 8 dazu dienen, die Faserstränge der Tragwicklung 9 gezielt umzulenken. Die Flächen stellen die Wickelhilfen dar. Außerdem ist der Verlauf der Faserstränge der Tragwicklung 9 zueinander und zu dem Kernelement 8 dargestellt. Es liegt eine stark vereinfachte Darstellung des Dreipunktlenkers 1 vor. Nach Fertigstellung des Dreipunktlenkers ist die Tragwicklung 9 dickwandig und weitgehend geschlossen.
Die hier dargestellten Beispiele sind nur beispielhaft gewählt. Beispielsweise kann die Kernstruktur lösbar ausgebildet sein, so dass diese nach dem Aushärten des Dreipunktlenkers aus diesem herausgelöst wird und ein materialfreies Kernelement vorliegt.
Bezuqszeichen
1 Dreipunktlenker
2 Arm
3 Zentrallagerbereich
4 Lagerbereich
5 Lasteinleitelement
6 Zentrallasteinleitelement
7 Stabilisierungslage
8 Kernelement
9 Tragwicklung
10 Kernstruktur
11 Lagerachse
12 Mittelachse
13 Faserrichtung
14 Lageraufnahme
A Vergrößerungsbereich
B Vergrößerungsbereich

Claims

Patentansprüche
1. Dreipunktlenker (1) für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, wobei
- der Dreipunktlenker (1) zwei Arme (2) und einen Zentrallagerbereich (3) aufweist,
- jeder Arm (2) einen Lagerbereich (4) aufweist,
- der Dreipunktlenker (1) zwei Lasteinleitelemente (5), ein Zentrallasteinleitelement (6), eine Stabilisierungslage (7), ein Kernelement (8) und eine Tragwicklung (9) um- fasst,
- die Stabilisierungslage (7) und die Tragwicklung (9) aus einem Faserkunststoffverbundmaterial ausgeformt sind,
- an jedem Lagerbereich (4) ein Lasteinleitelement (5) angeordnet ist,
- das Zentrallasteinleitelement (6) an dem Zentrallagerbereich (3) angeordnet ist,
- das Kernelement (8) von der Stabilisierungslage (7) in einem Teilbereich umschlossen wird, und
- die Tragwicklung (9) die Lasteinleitelemente (5), das Zentrallasteinleitelement (6), die Stabilisierungslage (7) und das Kernelement (8) in einem Teilbereich umschließt.
2. Dreipunktlenker (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungslage (7) eine unidirektionale Faserrichtung aufweist, die orientiert ist von den Lagerbereichen (4) zu dem Zentrallagerbereich (3).
3. Dreipunktlenker (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungslage (7) wenigstens zweiteilig ausgeformt ist.
4. Dreipunktlenker (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Teil der Stabilisierungslage (7) von einem ersten Lagerbereich (4) zum Zentrallagerbereich (3) verläuft, und dass ein zweiter Teil der Stabilisierungslage (7) von einem zweiten Lagerbereich (4) zum Zentrallagerbereich (3) verläuft.
5. Dreipunktlenker (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Teil der Stabilisierungslage (7) von dem ersten Lagerbereich (4) zu dem zweiten Lagerbereich (4) verläuft.
6. Dreipunktlenker (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrallasteinleitelement (6) und die Lasteinleitelemente (5) ausgeformt sind aus einem metallischen Material.
7. Dreipunktlenker (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrallasteinleitelement (6) und die Lasteinleitelemente (5) ausgeformt sind aus einem Faserkunststoffverbundmaterial.
8. Dreipunktlenker (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Faserstränge der Tragwicklung (9) im Bereich der Arme (2) parallel und gestreckt zu dem jeweiligen Arm (2) verlaufen.
9. Dreipunktlenker (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasteinleitelemente (5) und das Zentrallasteinleitelement (6) die gleiche Orientierung aufweisen.
10. Dreipunktlenker (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernelement (8) ausgeformt ist aus einem Kunststoffschaumma- terial.
11. Dreipunktlenker (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernelement (8) ausgeformt ist aus einem metallischen Schaummaterial.
12. Dreipunktlenker (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernelement (8) materialfrei ausgeformt ist.
13. Verfahren zur Herstellung eines Dreipunktlenkers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Kernstruktur (10) bereitgestellt wird,
- jedes Lasteinleitelement (5) an einem Lagerbereich (4) angeordnet wird und in die Kernstruktur (10) integriert wird,
- das Zentrallasteinleitelement (6) an dem Zentrallagerbereich (3) angeordnet wird und in die Kernstruktur (10) integriert wird, - die Stabilisierungslage (7) mit der Kernstruktur (10) verbunden wird, so dass diese die Kernstruktur (10) in einem Teilbereich umschließt, wobei diese Verbindung mittels einer Verklebung erfolgt,
- die Tragwicklung (9) um die Kernstruktur (10), die Stabilisierungslage (7), die Lasteinleitelemente (5) und das Zentrallasteinleitelement (6) gewickelt wird, wobei dadurch die Stabilisierungslage (7) an ihrer Position fixiert wird, und wobei die Tragwicklung (9) derart geführt wird, dass Faserstränge der Tragwicklung (9) im Bereich der Arme (2) parallel und getreckt zu dem jeweiligen Arm (2) verlaufen,
- der Dreipunktlenker (10) ausgehärtet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungslage (7) bei der Verbindung mit der Kernstruktur (10) nass vorliegt.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungslage (7) bei der Verbindung mit der Kernstruktur (10) ausgehärtet vorliegt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragwicklung (9) mittels eines 3D-Wickleverfahrens gewickelt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernstruktur (10) Wickelhilfen aufweist, so dass die Faserstränge der Tragwicklung (9) in vorbestimmten Abständen während des Wickelverfahrens gezielt umgelenkt werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16 zur Herstellung eines Dreipunktlenkers (1 ) nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kernstruktur (10) derart ausgebildet ist, dass diese nach dem Aushärten des Dreipunktlenkers (1) in dem Dreipunktlenker (1 ) verbleibt, so dass die Kernstruktur (10) ein Kernelement (8) des Dreipunktlenkers (1 ) ausbildet.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16 zur Herstellung eines Dreipunktlenkers (1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernstruktur (10) lösbar ausgebildet ist und dass diese nach dem Aushärten des Dreipunktlenkers (10) aus dem Dreipunktlenker (10) ausgelöst wird, so dass ein materialfreies Kernelement (8) ausgeformt wird.
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