WO2022073813A1 - Mehrpunktlenker für ein fahrwerk eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2022073813A1
WO2022073813A1 PCT/EP2021/076735 EP2021076735W WO2022073813A1 WO 2022073813 A1 WO2022073813 A1 WO 2022073813A1 EP 2021076735 W EP2021076735 W EP 2021076735W WO 2022073813 A1 WO2022073813 A1 WO 2022073813A1
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load
structural elements
porosity
multipoint link
segment
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PCT/EP2021/076735
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Andre Stieglitz
Paul Niemöller
Frank Jung
Ingolf Müller
Christoph Hoffmeister
Patrick Schiebel
Michael Petrich
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Zf Friedrichshafen Ag
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Definitions

  • Multipoint link for a chassis of a vehicle
  • the invention relates to a multipoint link for a chassis of a vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the present invention relates to a method for producing a multipoint link for a chassis of a vehicle according to claim 17.
  • Multi-point links such as wishbones, trailing arms, links of multi-link axles and the like, are used in practically all wheel suspensions and axles of motor and commercial vehicles and are used for the defined movable connection or to limit the degrees of freedom of movement of the wheel relative to the vehicle chassis.
  • links often also serve to carry out body-supporting tasks by transferring spring and damper forces.
  • links are also part of the steering and roll suspension of a vehicle, where they then connect to a steering gear or stabilizer.
  • a link can be realized as a 2-point link, as a 3-point link, as a 4-point link or as a 5-point link.
  • multi-point links are made of metal in the form of cast iron, steel or aluminum, with the steel variant in particular being characterized by high strength, rigidity and ductility.
  • a significant disadvantage of multipoint links made of metal is that they are very heavy, additional post-processing is usually necessary during production and measures against corrosion must also be taken.
  • multi-point links are now made of fiber composite materials in order to achieve a particularly light, load-bearing construction that is also easily adaptable in terms of geometry.
  • DE 10 2015 104656 A1 discloses a multi-point link of the type mentioned at the outset, which comprises a body made of injection-molded plastic that has at least two load application areas that are connected to one another by a connecting structure.
  • Draw multipoint links made of plastic compared to multi-point links made of metal due to a significantly lower dead weight. The production of such a multipoint link from a plastic is carried out in large series since the costs for the provision of injection molds are high.
  • a multipoint link for a chassis of a vehicle comprising a body that has at least two load application areas that are connected to one another by a connecting section, the body made of plastic, which is constructed by an additive manufacturing process, having a completely closed outer lateral surface , and that the body has an at least partially porous structure on the inside, the porosity of the structure being predetermined by the load to be absorbed by the body.
  • the structure of the body using the additive manufacturing process makes it possible to produce a multipoint link of the type mentioned at low cost in small numbers. Due to the completely closed outer lateral surface of the body, deposits and contamination of the multi-point link installed in a vehicle chassis can be avoided during operation.
  • the efficient use of materials is characterized in particular by a reduction in material costs and the production time when carrying out the additive manufacturing process.
  • the material reduction thus also brings about a reduction in the occupancy time of the device for carrying out the additive manufacturing method.
  • the additive manufacturing method can be, for example, the fused deposition modeling method (FDM method) or the poly-jet modeling (PJM method) or multi-jet modeling (MJM method).
  • FDM method fused deposition modeling method
  • PJM method poly-jet modeling
  • MBM method multi-jet modeling
  • the body is constructed by applying and curing a plastic, in particular a thermoplastic.
  • the porosity of the structure is predetermined by the load to be absorbed by the body of the multipoint link.
  • the porosity of the structure inside the body can vary in terms of expression and location, with the variation in the porosity of the structure being predetermined by the load to be absorbed by the body. This ensures that only as much material is used for the construction of the structure inside the body by the additive manufacturing process as is necessary for the respective load case to which the multipoint link is exposed during operation.
  • the porosity of the structure represents the ratio of the void volume to the total volume of the body.
  • the structure of the body can be layered by an additive manufacturing process.
  • the porous structure in the interior of the body can be formed partially by building up a large number of structural elements which enclose cavities between themselves and/or the outer lateral surface.
  • the volume of the cavities enclosed by the structural elements determines the porosity of the structure inside the body.
  • the structural elements can have different dimensions.
  • the structural elements can be flat elements, in particular ribs.
  • the structural elements can be rod-shaped elements, in particular webs or struts.
  • An essentially supporting structure is created by the structural elements. This is the aspect of profitability in the Production of the body by means of the additive manufacturing process is taken into account. At the same time, the lightweight effect is reinforced.
  • the structural elements can have a porosity, the porosity of the structural elements being predetermined by the load to be absorbed by the body.
  • the structural elements that form the structure inside the body also have porosity.
  • the porosity of the structural elements themselves is determined as a function of the load which is introduced into the connection section via the load introduction areas.
  • the structure inside the body and the structural elements that form the structure can be designed to be completely porous. Within the cavities enclosed by the structural elements and/or the outer lateral surface, the structure therefore has a porosity that differs from that of the structural elements. This further minimizes the amount of material required to produce the body, without falling short of the required strength and rigidity requirements of the body.
  • the body can be made stiffer and stronger by varying the magnitude of the porosity along the main load directions.
  • the internal structure of the body can - be made almost completely porous - with the exception of the outer surface. In this case, by varying the magnitude of the porosity of the internal structure and of the structural elements along the existing main load directions in the body, they can be made stiffer and stronger.
  • the body can preferably be divided into several load segments. By dividing the body into different load segments, the type and magnitude of the loads occurring in a respective load segment of the body can be taken into account when designing the internal structure.
  • a load segment is defined as an area or portion of the body that is subjected to a specific type and/or magnitude of stress. Different load segments of the body differ from each other in terms of the nature and/or magnitude of the exposure.
  • the body can be divided into at least two different load segments. The transition between the at least two load segments can be abrupt or smooth.
  • the porosity of the structure and/or structural elements may vary between different load segments.
  • the porosity can vary depending on the type and/or magnitude of the loads occurring in a load segment.
  • the porosity of the structural elements can also have the value zero, i.e. the structural elements consist of a solid material.
  • the porosity of structural elements within a load segment can be lower than the porosity of the respective structure filling the cavities in this load segment. This also serves to reduce the amount of material used in the manufacture of the body.
  • a first load segment can preferably lie in the respective load application area of the body.
  • a low porosity of the internal structure of the body is required in the first load segment, which is in a load application area.
  • the load introduced in the load introduction areas of the body can be distributed over a large area over a short distance over the cross section of the connecting section by a narrow branch due to the large number of porous structural elements and/or structural elements made of solid material. This avoids local stress peaks. Bending loads can be of at least minor importance in the load application areas due to an increased thickness of the body, i.e. a greater extension of the load application areas in the vertical direction than the connecting section.
  • a second load segment can be located in the area of at least one narrowing of the connecting section running in the vertical direction, the narrowing starting from one of the load introduction areas and forming a transition into an intermediate section of the connecting section located between the load introduction areas.
  • a narrowing of the connecting section of the multipoint link may be necessary in order to do justice to the often limited space available in the area of the chassis.
  • the waist means a section-by-section reduction in the expansion of the connecting section compared to the load introduction areas in the vertical direction.
  • the waist adjoins the respective load application area and extends in sections in the longitudinal direction of the connecting section.
  • the load is concentrated on a smaller cross-section than in the first load segment.
  • the porosity of the structure and the structural elements in the respective second load segment should still be very low in order to be able to absorb the loads. Increased loads occur in particular in the tapered edge layer of the respective second load segment, which is why the edge layer should be designed with relatively thick walls.
  • a third load segment and a fourth load segment can be provided, with the fourth load segment being arranged between two third load segments.
  • the third load segment serves to homogenize the transmitted force over the entire cross-sectional area of the connecting section, which adjoins the respective waist, i.e. the second load segment.
  • the bending components contained in the load are increasingly relevant.
  • the fourth load segment experiences an increased tendency to buckle transverse to the longitudinal axis of the body as a result of a compressive load.
  • the fourth load segment can therefore be secured against bending by the design of the structural elements in the shear panel.
  • the fourth load segment of the connection section can have a higher porosity of the structure and/or of the structural elements than the first and second load segments close to the load introduction.
  • a specifically adjusted variation of the porosity of the inner structure and/or the structural elements can be explicitly used here in order to obtain a body of the multipoint link that is adapted to the loads.
  • the porosity of the structure within a load segment can vary from the first load segment to the fourth load segment.
  • the porosity of the structure may increase or decrease within one of the load segments or relative to adjacent load segments.
  • the load segments may be separated from one another by transverse ribs running transversely of the body.
  • the transverse ribs can be arranged oriented perpendicularly to the center plane in the body, i.e. the transverse ribs extend in the transverse and vertical direction.
  • the structural elements can preferably have an inclination in the longitudinal direction and/or transverse direction of the body.
  • the longitudinal direction designates an extension running along a longitudinal axis of the body.
  • the body has a longitudinal extension in the longitudinal direction.
  • the transverse direction denotes an extension running perpendicularly to the longitudinal axis of the body, which spatially lies in one plane with the longitudinal direction.
  • the body has a width dimension in the transverse direction.
  • the vertical direction denotes an extension running perpendicularly to the longitudinal axis of the body, which extends perpendicularly to the plane of the longitudinal and transverse directions.
  • the body has a vertical extent in the vertical direction, which is generally much more limited by the available space than the width of the body in the transverse direction.
  • the inclined arrangement of the structural elements in areas subject to tensile or compressive forces can be combined with an internal structure that is primarily subject to shear stress. It is therefore advantageous to arrange or form structural elements with a preferred orientation in a +/-45° direction.
  • Structural elements can preferably have a flattening angle as the distance from a central plane of the body to the areas subjected to tensile or compressive forces increases.
  • the median plane of the body is to be understood as an imaginary plane extending longitudinally and transversely from the midpoint of the body.
  • the midplane can also be physically configured as one or more structural elements that are extend continuously in the longitudinal and transverse directions. As a result, the structural elements can extend from the center plane or be divided by it.
  • some of the structural elements can have a course that is radially curved in sections.
  • the structure elements following a curved path can run at a shallow angle near the outer lateral surface, while they enclose an angle of approximately 45° with a structural element running parallel to the outer lateral surface.
  • the structural elements following a curved path can have a parabolic profile. Due to the curved course of the structural elements, the acting shear stress in the body can be represented.
  • the structural elements, which are arranged in particular in the third and fourth load segment have a substantially S-shaped course in the vertical direction of the body.
  • the structural elements have different angles to the longitudinal axis of the body over their course.
  • the structural elements can particularly preferably have a tangent-continuous course, i.e. a course without edges or kinks.
  • At least the structural elements arranged in the first load segment can run essentially parallel to the center plane of the body.
  • the course of the structural elements parallel to the central plane corresponds to the orientation of the forces that are introduced into the body in the load application areas. These are primarily compressive or tensile forces.
  • the connecting section can have an extent in the longitudinal direction of the body that is greater than in the vertical direction of the body, the body having an outer contour that widens continuously in the longitudinal direction of the body, the maximum extent of which is in the center of the body.
  • the outer contour of the connecting section which widens continuously in the longitudinal direction of the body, creates a large axial area moment of inertia in order to be able to absorb the compressive forces that are introduced without the connecting section buckling or bulging.
  • the fourth load segment of the connection section can have a higher porosity than the areas close to the load introduction, since the load in the area of the fourth load segment is already introduced uniformly into the inner structure and is distributed over an increased width of the connection section in the transverse direction.
  • the multi-point link can be designed as a 2-point link.
  • the object set at the outset is solved by a method for producing a multipoint link for a chassis of a vehicle with the features of independent claim 17 .
  • a method for producing a multipoint link for a chassis of a vehicle comprising the implementation of an additive manufacturing method for constructing a body from a plastic, the body being constructed with at least two load application areas which are connected to one another by a connecting section , wherein the body is constructed with a completely closed outer lateral surface, and that the body is constructed on the inside with an at least partially porous structure, the porosity of the structure being predetermined by the load to be absorbed by the body.
  • the porosity of the structure can be varied inside the body, the variation in the porosity of the structure being predetermined by the load to be carried by the body.
  • the porosity ie the location of cavities inside the body, is determined by the respective type and magnitude of the load that occurs.
  • the layered construction of the body by the additive manufacturing process makes it possible to produce a multipoint link of the type mentioned at low cost in small quantities, which is adapted to the loads to be absorbed. This is favored by the fact that the porous design of the body results in a reduction in material and thus the production time is minimized.
  • a thermoplastic material is preferably used.
  • the structure can be formed by building up a large number of structural elements which enclose cavities between themselves and/or the outer lateral surface.
  • the porosity of the body can be shaped by the volume of the cavities enclosed by the structural elements and the number and dimensioning of the structural elements. This takes into account the aspect of economy in the manufacture of the body using the additive manufacturing process.
  • the lightweight effect is reinforced.
  • the structural elements can be manufactured with different wall thicknesses.
  • the structural elements can be made porous at least in sections, the porosity of the structural elements being predetermined by the load to be absorbed by the body.
  • the body can preferably be made stiffer and stronger by varying the magnitude of the porosity of the structure and the structural elements along the main load directions.
  • an additive manufacturing process can be used to build up the body in layers.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a chassis according to the prior art in a partial view
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a multipoint link according to the invention in an isometric view
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the multipoint link according to the invention in a sectional view along the line AA according to FIG. 2 and a detailed view; and 4 shows a schematic representation of the multipoint link in a side view (A) and a top view (B).
  • the chassis 1 shows a schematic representation of a chassis 1 of a vehicle, in particular a commercial vehicle, according to the prior art in a partial view.
  • the chassis 1 comprises two longitudinal beams 2, a steerable axle 3 and a steering rod 4 extending in the longitudinal direction of the vehicle (not shown).
  • a U-shaped roll stabilizer 5 is arranged on the steerable axle 3 .
  • the roll stabilizer 5 is connected in an articulated manner to the respective longitudinal member 2 by a two-point link 7 assigned to the roll stabilizer 5 at the end (only one of which is shown in FIG. 1).
  • the two-point link 7 has a load introduction area 8 at each end, at which the two-point link 7 is connected in an articulated manner to the roll stabilizer 5 or the longitudinal member 2 .
  • the two-point links 7 arranged on the roll stabilizer 5 are designed here as so-called coupling rods. Also extending in the longitudinal direction of the vehicle is a leaf spring assembly 6 which is arranged below the side member 2 and parallel to the steering rod 4 . The two-point link 7 extends in the vertical direction between the leaf spring assembly 6 and the steering rod 4 . The installation space between the leaf spring assembly 6 and the steering rod 4 that is available transversely to the longitudinal direction of the vehicle is very limited.
  • the two-point link 7 known from the prior art is made of a metallic material so that the two-point link 7 has the necessary rigidity to prevent a buckling or bulging of a connecting section 9 due to the compressive forces to be absorbed by the two-point link 7, which are caused by the oppositely arranged Load application areas 8 are initiated in the two-point link 7.
  • the multi-point link 10 is designed as a two-point link and comprises a body 11 which has two load application areas 13 at the end which are connected by a connecting section 14 formed between the load application areas 13 are connected to each other.
  • the body 11 is preferably symmetrical.
  • the extension of the connecting portion 14 in the longitudinal direction x of the body 11 is greater than in its vertical direction z.
  • the body 11 has a completely closed outer lateral surface 12 which is only interrupted in the load application areas 13 by a cylindrical recess 21 .
  • the completely closed outer lateral surface 12 prevents foreign material from penetrating and depositing.
  • a bearing mount 15 is arranged in the respective recess 21 .
  • the respective bearing mount 15 is used to hold a joint or joint part--not shown.
  • the respective joint can be designed as a ball joint or as an elastomer joint or as a part of the same.
  • the connecting section 14 has an outer contour that widens continuously in the longitudinal direction x of the body 11 , the maximum extent of which in the transverse direction y lies in the center of the body 11 .
  • the body 11 has an essentially elliptical outer contour.
  • the outer contour of the body 11 can also be essentially diamond-shaped.
  • the connecting section 14 has a greater extension in the vertical direction z of the body 11 than an intermediate section 16 of the connecting section 14 located between the load application areas 13.
  • a narrowing 17 forms in the transition from the respective load application area 13 to the intermediate section 16.
  • the course of the reduction in the expansion of the body 11 in the vertical direction z or the waisting 17 essentially follows the shape of an ellipse, starting from the respective load application area 13 towards the intermediate section 16 .
  • there is a reduction in the ratio of the Euler number since this offers a particularly favorable introduction of force, i.e. an avoidance of stress peaks, in the intermediate section 16 of the connecting section 14.
  • the outer lateral surface 12 which is completely closed per se, is shown open in an edge area of the intermediate section 16 , so that the inner structure of the body 11 can be seen in part.
  • the body 11 has a structure 18 that is porous at least in sections.
  • structural elements 19 are provided, which can also be made at least partially porous.
  • rod-shaped elements in the form of webs or struts can be provided as structural elements.
  • the porous structure 18 inside the body 11 is partially formed by the structural elements 19 .
  • the body 11 is produced by an additive manufacturing process.
  • the body 11 is built up in layers in one direction from a plastic, in particular a thermoplastic.
  • FIG. 3 shows schematically the multipoint link 10 according to the invention in a sectional view along the line A-A according to Fig. 2 and a detailed view of the intermediate section 16.
  • structural elements 20 designed as ribs extend essentially in the longitudinal direction x of the body 11 .
  • the structural elements 20 are arranged essentially parallel to one another.
  • Sections or layers with a porous structure 18, which connect the structural elements 20 to one another, are located between the structural elements 20 that run parallel and are spaced apart from one another.
  • the porosity of the structure 18 varies within a respective section lying between two adjacent structure elements 20 .
  • the arrangement of the bearing mount 15 can be seen, which is located within the recess 21 formed in the course of the manufacturing process.
  • the integration of the bearing mount 15 takes place during the layered construction of the body 11.
  • the bearing mount 15 is placed in the resulting load application areas 13 perpendicular to the direction of construction and is subsequently surrounded in layers by the structure 18 and the structural elements 20.
  • the structural elements 20 extending essentially in the longitudinal direction x have a changing course in the transition to the area of the waist 17 .
  • the structural elements 20 can at least partially transition into a profile that is curved at the end.
  • the structural elements 19 of the intermediate section 14 directly or indirectly adjoin the ends of the structural elements 20 .
  • the structural elements 19 of the intermediate section 14 have a different course due to the loads to which the body 11 is exposed in this area. While in the load application areas 13 on the bearing mounts 15 in Substantial tensile and compressive forces are introduced, an increased tendency to buckling in the vertical direction z occurs in the intermediate section 14 with increasing distance from the load application areas 13 as a result of the compressive load.
  • This area is secured against bending by the different design of the structural elements 19 in the shear panel.
  • This requires the arrangement of structural elements 19 subjected to tensile or compressive loads, predominantly in the outer regions, ie towards the outer lateral surface 12, which are combined with an arrangement of structural elements 19 which is predominantly subjected to shear stress.
  • a central plane 22 of the body 11 an arrangement of the structural elements 19 with a preferred orientation in +/ ⁇ 45° direction is therefore advantageous, which has a flattening angle with increasing distance from the central plane 22 towards the structural elements 19 subjected to tensile or compressive loads .
  • the center plane 22 of the body 11 is to be understood as an imaginary plane which extends in the longitudinal direction x and the transverse direction y, starting from the center point of the body 11 .
  • FIG. 3 illustrates the internal structure of the body 11 with its porous structure 18 and the structural elements 19. Cavities 23 are enclosed by the outer lateral surface 12 and the ribs 19 which adjoin it. A porous structure 18 which fills the cavity 23 is formed in these cavities 23 during the layered construction of the body 11 . Structure 18 is formed from thin-walled sections bonded together to enclose cavities 25 . The cavities 25 are completely closed. The porosity of the structure 18 differs from the porosity of the structural elements 19 delimiting the cavity 23 . Cavities 24 are also formed between adjacent structural elements 19 . A porous structure 18 which fills the respective cavity 24 is also formed in these cavities 24 .
  • the porosity of the structural elements 19, 20 in the exemplary embodiment shown has the value zero, ie the ribs 19, 20 consist of a solid material.
  • the porosity of the structural elements 19, 20 can vary depending on the type and/or magnitude of the loads that occur, ie assume a value other than zero, which results in a saving in material.
  • the course of the structural elements 19 which adjoin the respective outer lateral surface 12 or merge into it have an essentially S-shaped course in the vertical direction z of the body 11 .
  • the structural elements 19 Toward the center plane 22 of the body 11, the structural elements 19 have a preferred orientation in a +/-45° direction. Overall, the structural elements 19 have different angles to the longitudinal axis or center plane 22 of the body 11 over their course, at least in the vertical direction.
  • the structural elements 19 can particularly preferably have a tangent-continuous course, ie a course without edges or kinks.
  • the arrangement of the structural elements 19 or the porous structure 18 with a preferred orientation of +/ ⁇ 45° to the center plane 22 is advantageous.
  • the structural elements 19 have a flattening angle as the distance from the center plane 22 increases towards the outer jacket surfaces 12 subjected to tensile and compressive loads. This arrangement of the structural elements 19 and the porous structure 18 means that they are optimally aligned in accordance with the effective shear field.
  • the structure 18 has a porosity which is predetermined by the load to be carried by the body 11 . This is illustrated in the detailed view according to FIG. 3 in that the structure 18 within the cavities 23 and 24 in turn encloses cavities 25 of different sizes.
  • the structural elements 19, 20 have a porosity which is also predetermined by the load to be absorbed by the body 11.
  • Fig. 4 shows a schematic representation of the multipoint link in a side view (A) and a top view (B).
  • the body 11 is divided into several load segments 26,27,28,29. By dividing the body 11 into different load segments 26, 27, 28, 29, the type and magnitude of the loads occurring in a specific load segment 26, 27, 28, 29 of the body 11 can be taken into account when designing the inner structure 18.
  • a load segment 26, 27, 28, 29 denotes an area or a section of the body 11 which is subjected to a specific type and/or magnitude of load. Different load segments 26, 27, 28, 29 of the body 11 differ from one another with regard to the type and/or magnitude of the load that occurs.
  • the porosity of the structure 18 and/or the structural elements 19, 20 between the different load segments 26, 27, 28, 29 vary.
  • the respective porosity can vary depending on the type and/or magnitude of the loads occurring in a load segment 26, 27, 28, 29.
  • the porosity of the structural elements 19, 20 can also have the value zero, ie the ribs 19, 20 consist of a solid material.
  • the porosity of the structural elements 19, 20 within a load segment 26, 27, 28, 29 can be lower than the porosity of the structure 18 filling the cavities 23, 24 in this load segment 26, 27, 28, 29.
  • a first load segment 26 lies in the respective load introduction area 13 of the body 11.
  • a low porosity of the inner structure 18 and/or the structural elements 20, i.e. a high density of the structure 18, is required.
  • the tensile/compressive load introduced in the load introduction areas 14 of the body 11 in the case of a multipoint link 10 designed as a two-point link is thus spread very flatly over a very short distance through a narrow branch due to the large number of ribs 20 of low porosity and/or structural elements 20 made of solid material initiated a short way into the connecting section 14. This avoids local stress peaks. Bending loads can be negligible or at least of secondary importance in the load application areas 13 due to the increased thickness of the body 11, i.e. the greater extent of the load application areas 13 in the vertical direction z than the connecting section 14.
  • a second load segment 27 is located in the area of the waist 17 of the connecting section 14 running in the vertical direction z, the waist 17 starting from the respective load introduction area 13 and forming a transition into the intermediate section 16 of the connection section 14 located between the load introduction areas 13.
  • the waist 17 means a reduction in sections of the expansion of the connecting section 14 compared to the load application areas 13 in the vertical direction z.
  • the waist 17 connects to the respective load application area 13 and extends in sections in the longitudinal direction x of the connecting section 14.
  • the load is concentrated on a smaller cross section than in the first load segment 26.
  • the porosity of the structure 18 and the structural elements 19, 20 in the respective second load segment 27 is therefore very low in order to be able to absorb the loads that are introduced. Increased loads occur in particular in the tapered edge layer of the outer lateral surface 12 of the respective second load segment 27, which is why the edge layer of the outer lateral surface 12 has relatively thick walls.
  • third load segments 28 and a fourth load segment 29 are provided, with the fourth load segment 29 being arranged between the two third load segments 28 .
  • the third load segment 28 serves to homogenize the transmitted force over the entire cross-sectional area of the connecting section 14, which adjoins the respective waist 17, i.e. the second load segment 27.
  • bending components contained in the load are increasingly relevant.
  • the fourth load segment 29 experiences an increased tendency to buckle transversely to the longitudinal axis of the body 11 as a result of a compressive load introduced in the first load segment 26 .
  • the fourth load segment 29 is therefore secured against bending by the design of the structural elements 19 in the shear panel.
  • the fourth load segment 29 of the connecting section 14 can have a higher porosity of the structure 18 and/or the structural elements 19 than the first load segments 26 and second load segments 27 close to the load introduction.
  • a specifically adjusted variation of the porosity of the inner structure 18 and/or the structural elements 19 can be used explicitly in this case in order to obtain a body 11 of the multipoint link 10 which is adapted to the loads.
  • the porosity of the structure 18 increases from the first load segment 26 to the fourth load segment 29 . This allows the structure 18 and the structural elements 19, 20 of mutually adjacent load segments 26, 27, 28, 29 to merge smoothly into one another, in order to achieve locally optimal and continuously changing mechanical behavior of the connecting section 14 or of the body 11.
  • the load segments 26 , 27 , 28 , 29 can also be separated from one another by transverse ribs 30 running in the transverse direction y of the body 11 .
  • the transverse ribs 30 extend perpendicular to the center plane 22. reference sign
  • Fourth load segment 30 transverse rib

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Mehrpunktlenker (10) für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, umfassend einen Körper (11), der zumindest zwei Lasteinleitungsbereiche (13), aufweist, die durch einen Verbindungsabschnitt (14) miteinander verbunden sind, wobei der durch ein additives Fertigungsverfahren aufgebaute, aus einem Kunststoff bestehende Körper (11) eine vollumfänglich geschlossene Außenmantelfläche (12) aufweist, und dass der Körper (11) im Inneren eine zumindest abschnittsweise porös ausgeführte Struktur (18) aufweist, wobei die Porosität der Struktur (18) durch die von dem Körper (11) aufzunehmende Last vorbestimmt ist.

Description

Mehrpunktlenker für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft einen Mehrpunktlenker für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 . Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrpunktlenkers für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs gemäß dem Anspruch 17.
Mehrpunktlenker, wie beispielsweise Querlenker, Längslenker, Lenker von Raumlenkerachsen und dergleichen, kommen bei praktisch allen Radaufhängungen und Achsen von Kraft- und Nutzfahrzeugen zum Einsatz und dienen der definiert beweglichen Anbindung bzw. der Begrenzung der Bewegungsfreiheitsgrade des Rades gegenüber dem Fahrzeugchassis. Neben Radführungsaufgaben dienen Lenker hierbei häufig auch der Realisierung aufbautragender Aufgaben, indem Feder- und Dämpferkräfte übertragen werden. Schließlich sind Lenker auch Teil der Lenkung und Wankfederung eines Fahrzeuges, wo sie dann eine Verbindung zu einem Lenkgetriebe bzw. einem Stabilisator herstellen. Je nach Anzahl der zu verbindenden Gelenkpunkte kann ein Lenker als 2-Punkt-Lenker, als 3-Punkt-Lenker, als 4-Punkt-Len- ker oder auch als 5-Punkt-Lenker verwirklicht sein.
Klassischerweise werden solche Mehrpunktlenker dabei aus Metall in Form von Gusseisen, Stahl oder auch Aluminium gefertigt, wobei sich insbesondere die Stahlvariante durch eine hohe Festigkeit, Steifigkeit und Duktilität auszeichnet. Ein wesentlicher Nachteil von Mehrpunktlenkern aus Metall ist jedoch, dass diese ein hohes Gewicht aufweisen, zumeist eine zusätzliche Nachbearbeitung im Rahmen der Herstellung notwendig ist und zudem Maßnahmen gegen Korrosion zu treffen sind. Aus diesem Grund werden Mehrpunktlenker inzwischen aus Faserverbundwerkstoffen ausgeführt, um eine besonders leichte, tragfähige und auch von der Geometrie her gut anpassbare Bauweise zu verwirklichen.
So ist aus der DE 10 2015 104656 A1 ein Mehrpunktlenker der eingangs genannten Art bekannt, welcher einen Körper aus spritzgegossenem Kunststoff umfasst, der zumindest zwei Lasteinleitungsbereiche aufweist, die durch eine Verbindungsstruktur miteinander verbunden sind. Aus Kunststoff hergestellte Mehrpunktlenker zeichnen sich gegenüber Mehrpunktlenkern aus Metall durch ein deutlich geringeres Eigengewicht aus. Die Herstellung eines solchen Mehrpunktlenkers aus einem Kunststoff erfolgt dabei in Großserie, da die Kosten für die Bereitstellung von Spritzgusswerkzeugen hoch sind.
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Mehrpunktlenker sowie eine Verfahren zur Herstellung eines Mehrpunktlenkers der eingangs genannten Art weiterzubilden, so dass ein Mehrpunktlenker auch in einer Kleinserie wirtschaftlich herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird aus vorrichtungstechnischer Sicht ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Aus verfahrenstechnischer Sicht erfolgt eine Lösung der Aufgabe ausgehend vom Oberbegriff des nebengeordneten Anspruchs 17 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen. Die auf die unabhängigen Ansprüche 1 bzw. 17 folgenden abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
Gemäß der Erfindung wird ein Mehrpunktlenker für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, vorgeschlagen, umfassend einen Körper, der zumindest zwei Lasteinleitungsbereiche aufweist, die durch einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, wobei der durch ein additives Fertigungsverfahren aufgebaute, aus einem Kunststoff bestehende Körper eine vollumfänglich geschlossene Außenmantelfläche aufweist, und dass der Körper im Inneren eine zumindest abschnittsweise porös ausgeführte Struktur aufweist, wobei die Porosität der Struktur durch die von dem Körper aufzunehmende Last vorbestimmt ist.
Der Aufbau des Körpers durch das additive Fertigungsverfahren ermöglicht es, einen Mehrpunktlenker der eingangs genannten Art kostengünstig in kleinen Stückzahlen herzustellen. Durch die vollumfänglich geschlossene Außenmantelfläche des Körpers können Ablagerungen sowie Verschmutzungen des in einem Fahrwerk eines Fahrzeugs verbauten Mehrpunktlenkers im laufenden Betrieb vermieden werden.
Dadurch, dass der Körper in seinem Inneren eine zumindest abschnittsweise porös ausgeführte Struktur aufweist, wird ein besonders effizienter Materialeinsatz bei der Herstellung erreicht. Der effiziente Materialeinsatz zeichnet sich insbesondere durch eine Reduzierung der Materialkosten sowie der Fertigungsdauer bei der Durchführung des additiven Fertigungsverfahren aus. Die Matenalreduzierung bewirkt somit auch eine Reduzierung der Belegungsdauer der Vorrichtung zur Durchführung des additiven Fertigungsverfahrens. Bei dem additiven Fertigungsverfahren kann es sich beispielsweise um das Fused Deposition Modeling Verfahren (FDM-Verfahren) oder das Poly-Jet-Modeling (PJM-Verfahren) bzw. Multi-Jet-Modeling (MJM-Verfahren) handeln. Den vorstehend nicht abschließend aufgelisteten additiven Fertigungsverfahren ist gemeinsam, dass der Aufbau des Körpers durch das Aufträgen und Aushärten eines Kunststoffs, insbesondere eines thermoplastischen Kunststoffes, erfolgt. Dabei ist die Porosität der Struktur durch die von dem Körper des Mehrpunktlenkers aufzunehmende Last vorbestimmt. Insbesondere kann die Porosität der Struktur im Inneren des Körpers hinsichtlich Ausprägung und Lage variieren, wobei die Variation der Porosität der Struktur durch die von dem Körper aufzunehmende Last vorbestimmt ist. Hierdurch wird erreicht, dass für den Aufbau der Struktur im Inneren des Körpers durch das additive Fertigungsverfahren nur so viel Material eingesetzt wird, wie für den jeweiligen Lastfall, dem der Mehrpunktlenker im Betrieb ausgesetzt wird, notwendig ist. Die Porosität der Struktur stellt das Verhältnis von Hohlraumvolumen zu Gesamtvolumen des Körpers dar.
Insbesondere kann der Aufbau des Körpers durch ein additives Fertigungsverfahren schichtweise erfolgen.
So kann die poröse Struktur im Inneren des Körpers teilweise durch den Aufbau einer Vielzahl von Strukturelementen ausgebildet sein, welche Hohlräume zwischen sich und/oder der Außenmantelfläche einschließen. Das Volumen der Hohlräume, die von den Strukturelementen umschlossen werden, bestimmt die Porosität der Struktur im Inneren des Körpers. Die Strukturelemente können unterschiedliche Dimensionierungen aufweisen. Bei den Strukturelementen kann es sich um flächige Elementen handeln, insbesondere um Rippen. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei den Strukturelementen um stabförmige Elemente handeln, insbesondere um Stege oder Streben. Durch die Strukturelemente wird eine im Wesentlichen tragwerkartige Struktur geschaffen. Hierdurch wird dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung des Körpers mittels des additiven Fertigungsverfahren Rechnung getragen. Zugleich wird der Leichtbaueffekt verstärkt.
Insbesondere können die Strukturelemente eine Porosität aufweisen, wobei die Porosität der Strukturelemente durch die von dem Körper aufzunehmende Last vorbestimmt sind. Neben der eine Porosität aufweisenden Struktur weisen zusätzlich auch die Strukturelemente, welche die Struktur im Inneren des Körpers ausbilden, eine Porosität auf. Dabei wird die Porosität der Strukturelemente selbst in Abhängigkeit von der Last bestimmt, welche über die Lasteinleitungsbereiche in den Verbindungsabschnitt eingebracht wird. Somit können die Struktur im Inneren des Körpers sowie die Strukturelemente, welche die Struktur ausbilden, vollständig porös ausgebildet sein. Innerhalb der von den Strukturelementen und/oder der Außenmantelfläche eingeschlossenen Hohlräume weist die Struktur somit eine von den Strukturelementen abweichende Porosität auf. Hierdurch wird der notwendige Matenaleinsatz für die Herstellung des Körpers weiter minimiert, ohne dadurch die erforderlichen Anforderungen des Körpers hinsichtlich der Festigkeit und Steifigkeit zu unterschreiten.
Insbesondere kann der Körper durch eine Variation der Größenordnung der Porosität entlang von Hauptbelastungsrichtungen steifer und fester ausgebildet sein. Die innere Struktur des Körpers kann - mit Ausnahme der Außenmantelfläche - nahezu vollständig porös ausgeführt sein. Dabei können durch die Variation der Größenordnung der Porosität der inneren Struktur als auch der Strukturelemente entlang der vorhandenen Hauptbelastungsrichtungen in dem Körper steifer und fester gestaltet werden.
Bevorzugt kann der Körper in mehrere Lastsegmente unterteilt sein. Durch die Aufteilung des Körpers in verschiedene Lastsegmente kann bei der Ausgestaltung der inneren Struktur den in einem jeweiligen Lastsegment des Körpers auftretenden Belastungen hinsichtlich ihrer Art und Größenordnung Rechnung getragen werden. Als ein Lastsegment wird ein Bereich oder ein Abschnitt des Körpers bezeichnet, welcher einer bestimmten Art und /oder Größenordnung einer Belastung ausgesetzt ist. Unterschiedliche Lastsegmente des Körpers unterscheiden sich voneinander hinsichtlich der Art und/oder der Größenordnung der Belastung. Dabei kann der Körper in zumindest zwei unterschiedliche Lastsegmente unterteilt sein. Der Übergang zwischen den zumindest zwei Lastsegmenten kann abrupt oder fließend erfolgen.
Insbesondere kann die Porosität der Struktur und/oder der Strukturelemente zwischen verschiedenen Lastsegmenten variieren. Die Porosität kann dabei in Abhängigkeit von der Art und/oder der Größenordnung der jeweils in einem Lastsegment auftretenden Belastungen variieren. Dabei kann die Porosität der Strukturelemente auch den Wert Null annehmen, d.h. die Strukturelemente bestehen aus einem Vollmaterial.
Des Weiteren kann die Porosität von Strukturelementen innerhalb eines Lastsegmentes geringer als die Porosität der jeweiligen die Hohlräume ausfüllenden Struktur in diesem Lastsegment sein. Auch dies dient der Reduzierung des Matenaleinsatzes bei der Herstellung des Körpers.
Vorzugsweise kann ein erstes Lastsegment in dem jeweiligen Lasteinleitungsbereich des Körpers liegen. In dem ersten, in einem Lasteinleitungsbereich liegenden, Lastsegment ist eine geringe Porosität der inneren Struktur des Körpers erforderlich. Die in den Lasteinleitungsbereichen des Körpers eingeleitete Belastung kann auf sehr kurzem Wege durch eine enge Verzweigung aufgrund der Vielzahl von porösen Strukturelementen und/oder von Strukturelementen aus Vollmaterial großflächig auf kurzem Weg über den Querschnitt des Verbindungsabschnitts verteilt werden. Dadurch werden lokale Spannungsspitzen vermieden. Biegebelastungen können in den Lasteinleitungsbereichen aufgrund einer erhöhten Dicke des Körpers, d.h. einer stärkeren Ausdehnung der Lasteinleitungsbereiche in Hochrichtung als der Verbindungsabschnitt, zumindest von untergeordneter Bedeutung sein.
Weiterhin kann ein zweites Lastsegment im Bereich zumindest einer in Hochrichtung verlaufenden Taillierung des Verbindungsabschnitts liegen, wobei die Taillierung von einem der Lasteinleitungsbereiche ausgeht und einen Übergang in einen zwischen den Lasteinleitungsbereichen befindlichen Zwischenabschnitt des Verbindungsabschnitts bildet. Eine Taillierung des Verbindungsabschnitts des Mehrpunktlenkers kann erforderlich sein, um dem vielfach nur eingeschränkt zur Verfügung stehenden Bauraum im Bereich des Fahrwerks gerecht zu werden. Die Taillierung bedeutet eine abschnittsweise Reduzierung der Ausdehnung des Verbindungsabschnittes gegenüber den Lasteinleitungsbereichen in Hochrichtung. Die Taillierung schließt sich an den jeweiligen Lasteinleitungsbereich an und erstreckt sich jeweils abschnittsweise in Längsrichtung des Verbindungsabschnitts. In dem oder den zweiten Lastsegmenten, d.h. den Bereichen des Verbindungsabschnittes, in denen die Taillierung vorgesehen ist, konzentriert sich die Last auf einen geringeren Querschnitt als in dem ersten Lastsegment. Die Porosität der Struktur und der Strukturelemente in dem jeweiligen zweiten Lastsegment sollte noch sehr gering sein, um die Lasten aufnehmen zu können. Es treten erhöhte Lasten insbesondere in der taillierten Randschicht des jeweiligen zweiten Lastsegmentes auf, weshalb die Randschicht verhältnismäßig dickwandig gestaltet sein sollte.
Des Weiteren können ein drittes Lastsegment und ein viertes Lastsegment vorgesehen sein, wobei das vierte Lastsegment zwischen zwei dritten Lastsegmenten angeordnet ist. Das dritte Lastsegment dient der Homogenisierung der übertragenen Kraft auf den gesamten Querschnittsbereich des Verbindungsabschnitts, der sich an die jeweilige Taillierung, d.h. das zweite Lastsegment, anschließt. Im dritten Lastsegment sind in der Belastung enthaltene Biegeanteile zunehmend relevant. Das vierte Lastsegment erfährt infolge einer Drucklast eine erhöhte Neigung zum Ausknicken quer zur Längsachse des Körpers. Das vierte Lastsegment kann daher durch die Gestaltung der Strukturelemente im Schubfeld gegenüber einer Biegung gesichert werden. Insbesondere das vierte Lastsegment des Verbindungsabschnitts kann eine höhere Porosität der Struktur und/oder der Strukturelemente aufweisen, als die lasteinleitungsnahen ersten und zweiten Lastsegmente. Eine gezielt eingestellte Variation der Porosität der inneren Struktur und/oder der Strukturelemente kann hierbei explizit genutzt werden, um einen an die Belastungen angepassten Körper des Mehrpunktlenkers zu erhalten.
Insbesondere kann die Porosität der Struktur innerhalb eines Lastsegmentes ausgehend von dem ersten Lastsegment bis hin zum vierten Lastsegment variieren. Insbe- sondere kann die Porosität der Struktur innerhalb eines der Lastsegmente oder gegenüber benachbarten Lastsegmenten zunehmen oder abnehmen. Hierdurch kann ein fließendes ineinander Übergehen der Struktur sowie der Strukturelemente von benachbarten Lastsegmenten erreicht werden, um ein lokal optimales und sich kontinuierlich veränderndes mechanisches Verhalten des Verbindungsabschnittes bzw. des Körpers zu erreichen.
Alternativ können die Lastsegmente voneinander durch in Querrichtung des Körpers verlaufende Querrippen separiert sein. Dabei können die Querrippen senkrecht zur Mittelebene im Körper orientiert angeordnet sein, d.h. die Querrippen erstrecken sich in Quer- und in Hochrichtung.
Vorzugsweise können die Strukturelemente teilweise eine Neigung in Längsrichtung und/oder Querrichtung des Körpers aufweisen. Mit Längsrichtung ist eine entlang einer Längsachse des Körpers verlaufende Erstreckung bezeichnet. Der Körper weist dabei in Längsrichtung eine Längsausdehnung auf. Mit Querrichtung ist eine senkrecht zur Längsachse des Körpers verlaufende Erstreckung bezeichnet, welche räumlich in einer Ebene mit der Längsrichtung liegt. Der Körper weist in Querrichtung eine Breitenausdehnung auf. Mit Hochrichtung ist eine senkrecht zur Längsachse des Körpers verlaufende Erstreckung bezeichnet, welche senkrecht zur Ebene von Längs- und Querrichtung verläuft. Der Körper weist in Hochrichtung eine Höhenausdehnung auf, welche im Allgemeinen durch den verfügbaren Bauraum deutlich stärker begrenzt ist als die Breitenausdehnung des Körpers in Querrichtung. Die geneigte Anordnung der Strukturelemente in durch Zugkräfte oder Druckkräfte belasteten Bereichen kann mit einer vorwiegend auf Schub beanspruchten inneren Struktur kombiniert werden. Es ist daher vorteilhaft, Strukturelemente mit einer Vorzugsorientierung in +/- 45° Richtung anzuordnen bzw. auszubilden. Bevorzugt können Strukturelemente mit zunehmendem Abstand von einer Mittelebene des Körpers hin zu den durch Zugkräfte oder Druckkräfte belasteten Bereichen einen sich abflachenden Winkel aufweisen. Die Mittelebene des Körpers ist als eine gedachte Ebene zu verstehen, die sich ausgehend vom Mittelpunkt des Körpers in Längsrichtung und Querrichtung erstreckt. Die Mittelebene kann auch physisch als eine oder mehrere Strukturelemente ausgebildet sein, die sich durchgehend in Längs- und Querrichtung erstrecken. Dadurch können die Strukturelemente sich von der Mittelebene ausgehend erstrecken bzw. von dieser zerteilt werden.
Weiterhin können die Strukturelemente teilweise einen abschnittsweise radial gekrümmten Verlauf aufweisen. Die einer gekrümmten Bahn folgenden Strukturelemente können nahe der Außenmantelflächen in einem flachen Winkel verlaufen, während sie mit einem parallel zur Außenmantelfläche verlaufenden Strukturelement einen Winkel von etwa 45° einschließen. Insbesondere können die einer gekrümmten Bahn folgenden Strukturelemente einen parabolischen Verlauf aufweisen. Durch den gekrümmten Verlauf der Strukturelemente kann die wirkende Schubbeanspruchung im Körper abgebildet werden. Weiterhin ist denkbar, dass die Strukturelemente, die insbesondere im dritten und vierten Lastsegment angeordnet sind, einen im Wesentlichen S-förmigen Verlauf in Hochrichtung des Körpers aufweisen. Dabei weisen die Strukturelemente über ihren Verlauf unterschiedliche Winkel zur Längsachse des Körpers auf. Besonders bevorzugt können die Strukturelemente einen tangentenstetigen Verlauf aufweisen, d.h. einen kantenfreien bzw. knickfreien Verlauf.
Des Weiteren können zumindest die in dem ersten Lastsegment angeordneten Strukturelemente einen zur Mittelebene des Körpers im Wesentlichen parallelen Verlauf aufweisen. Der zur Mittelebene parallele Verlauf der Strukturelemente entspricht dabei der Orientierung der Kräfte, die in den Lasteinleitungsbereichen des Körpers in diesen eingeleitet werden. Dabei handelt es sich vorrangig um Druck- bzw. Zugkräfte.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Verbindungsabschnitt eine Erstreckung in Längsrichtung des Körpers aufweisen, die größer als in Hochrichtung des Körpers ist, wobei der Körper eine sich in Längsrichtung des Körpers kontinuierlich aufweitende Außenkontur aufweist, deren maximale Ausdehnung in der Mitte des Körpers liegt. Durch die sich in Längsrichtung des Körpers kontinuierlich aufweitende Außenkontur des Verbindungsabschnitts wird ein großes axiales Flächenträgheitsmoment geschaffen, um die eingeleiteten Druckkräfte aufnehmen zu können, ohne dass es zu einem Ausknicken oder Ausbeulen des Verbindungsabschnitts kommt. Durch das Aufweiten des Verbindungsabschnittes in Querrichtung ausgehend von den Lasteinleitungsbereichen zur Mitte des Körpers hin werden die in den Lasteinleitungsbereichen aufgenommenen Druckkräfte frühzeitig in den Verbindungsabschnitt eingeleitet und im Wesentlichen gleichmäßig in Querrichtung verteilt. Insbesondere kann zumindest das vierte Lastsegment des Verbindungsabschnitts eine höhere Porosität als die lasteinleitungsnahen Bereiche aufweisen, da die Last im Bereich des vierten Lastsegments bereits gleichmäßig in die innere Struktur eingeleitet und auf einer in Querrichtung erhöhten Breite des Verbindungsabschnitts verteilt wird. Vorzugsweise kann der Mehrpunktlenker als ein 2-Punkt-Lenker ausgebildet sein.
Des Weiteren wird die eingangs gestellte Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrpunktlenkers für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches 17 gelöst.
Gemäß dem Anspruch 17 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrpunktlenkers für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, vorgeschlagen, aufweisend die Durchführung eines additiven Fertigungsverfahren zum Aufbauen eines Körpers aus einem Kunststoff, wobei der Körper mit zumindest zwei Lasteinleitungsbereiche aufgebaut wird, die durch einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden werden, wobei der Körper mit einer vollumfänglich geschlossenen Außenmantelfläche aufgebaut wird, und dass der Körper im Inneren mit einer zumindest abschnittsweise porös ausgeführten Struktur aufgebaut wird, wobei die Porosität der Struktur durch die von dem Körper aufzunehmende Last vorbestimmt wird. Insbesondere kann die Porosität der Struktur im Inneren des Körpers variiert werden, wobei die Variation der Porosität der Struktur durch die von dem Körper aufzunehmende Last vorbestimmt ist. Die Porosität, d.h. die Lage von Hohlräumen im Inneren des Körpers wird durch die jeweilige Art und Größenordnung der auftretenden Last bestimmt. Der schichtweise Aufbau des Körpers durch das additive Fertigungsverfahren ermöglicht es, einen Mehrpunktlenker der eingangs genannten Art kostengünstig in kleinen Stückzahlen herzustellen, der an die zu aufzunehmenden Belastungen angepasst ist. Dies wird dadurch begünstigt, dass durch die poröse Ausgestaltung des Körpers eine Materialreduzierung erreicht und somit die Fertigungsdauer minimiert wird. Bevorzugt kommt ein thermoplastischer Kunststoff zur Anwendung. Dabei kann die Struktur durch den Aufbau einer Vielzahl von Strukturelemente ausgebildet werden, welche Hohlräume zwischen sich und/oder der Außenmantelfläche einschließen. Durch das Volumen der von den Strukturelementen eingeschlossenen Hohlräume sowie die Anzahl und die Dimensionierung der Strukturelemente lässt sich die Porosität des Köpers gestalten. Hierdurch wird dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung des Körpers mittels des additiven Fertigungsverfahren Rechnung getragen. Zugleich wird der Leichtbaueffekt verstärkt. Die Strukturelemente können mit unterschiedlichen Wandstärken hergestellt werden.
Des Weiteren können die Strukturelemente zumindest abschnittsweise porös ausgeführt werden, wobei die Porosität der Strukturelemente durch die von dem Körper aufzunehmende Last vorbestimmt wird.
Bevorzugt kann der Körper durch eine Variation der Größenordnung der Porosität der Struktur und der Strukturelemente entlang von Hauptbelastungsrichtungen steifer und fester ausgebildet werden.
Besonders bevorzugt kann ein additives Fertigungsverfahren zum schichtweisen Aufbauen des Körpers verwendet werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrwerks gemäß dem Stand der Technik in Teilansicht;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Mehrpunktlenkers in isometrischer Ansicht;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Mehrpunktlenkers in einer Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß der Fig. 2 sowie eine Detailansicht; und Fig. 4 eine schematische Darstellung des Mehrpunktlenkers in einer Seitenansicht (A) und einer Draufsicht (B).
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrwerks 1 eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, gemäß dem Stand der Technik in Teilansicht. Das Fahrwerk 1 umfasst zwei Längsträger 2, eine lenkbare Achse 3 sowie eine sich in Längsrichtung des - nicht dargestellten - Fahrzeugs erstreckende Lenkstange 4. An der lenkbaren Achse 3 ist ein U-förmiger Wankstabilisator 5 angeordnet. Der Wankstabilisator 5 ist durch jeweils einen endseitig dem Wankstabilisator 5 zugeordneten Zweipunktlenker 7 -von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist - mit dem jeweiligen Längsträger 2 gelenkig verbunden. Der Zweipunktlenker 7 weist endseitig jeweils einen Lasteinleitungsbereich 8 auf, an denen der Zweipunktlenker 7 mit dem Wankstabilisator 5 bzw. dem Längsträger 2 gelenkig verbunden ist. Die an dem Wankstabilisator 5 angeordneten Zweipunktlenker 7 sind hier als sogenannte Koppelstangen ausgeführt. Ebenfalls in Fahrzeuglängsrichtung erstreckend ist ein Blattfederpaket 6 vorgesehen, welches unterhalb des Längsträgers 2 und parallel zu der Lenkstange 4 angeordnet ist. Zwischen dem Blattfederpaket 6 und der Lenkstange 4 erstreckt sich der Zweipunktlenker 7 in vertikaler Richtung. Der quer zur Fahrzeuglängsrichtung verfügbare Bauraum zwischen dem Blattfederpaket 6 und der Lenkstange 4 ist sehr beschränkt. Der aus dem Stand der Technik bekannte Zweipunktlenker 7 ist aus einem metallischen Werkstoff hergestellt, damit der Zweipunktlenker 7 die notwendige Steifigkeit besitzt, um ein Ausknicken oder Ausbeulen eines Verbindungsabschnitts 9 aufgrund der von dem Zweipunktlenker 7 aufzunehmenden Druckkräfte zu verhindern, welche durch die einander gegenüberliegend angeordneten Lasteinleitungsbereiche 8 in den Zweipunktlenker 7 eingeleitet werden.
In Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Mehrpunktlenkers 10 in isometrischer Ansicht gezeigt. Der Mehrpunktlenker 10 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Zweipunktlenker ausgeführt und umfasst einen Körper 11 , der endseitig zwei Lasteinleitungsbereiche 13 aufweist, die durch einen zwischen den Lasteinleitungsbereichen 13 ausgebildeten Verbindungsabschnitt 14 miteinander verbunden sind. Der Körper 11 ist vorzugsweise symmetrisch ausgeführt. Die Erstreckung des Verbindungsabschnitts 14 in Längsrichtung x des Körpers 11 ist größer als in dessen Hochrichtung z. Der Körper 11 weist eine vollumfänglich geschlossene Außenmantelfläche 12 auf, die lediglich in den Lasteinleitungsbereichen 13 jeweils durch eine zylindrisch geformte Aussparung 21 unterbrochen ist. Durch die vollumfänglich geschlossene Außenmantelfläche 12 wird das Eindringen und Ablagern von Fremdmaterial vermieden. In der jeweiligen Aussparung 21 ist eine Lageraufnahme 15 angeordnet. Die jeweilige Lageraufnahme 15 dient der Aufnahme eines - nicht dargestellten - Gelenkes oder Gelenkteils. Das jeweilige Gelenk kann als Kugelgelenk oder als Elastomergelenk oder als ein Teil desselben ausgeführt sein.
Der Verbindungsabschnitt 14 weist jeweils ausgehend von den Lasteinleitungsbereich 13 eine sich in Längsrichtung x des Körpers 11 kontinuierlich aufweitende Außenkontur auf, deren maximale Ausdehnung in Querrichtung y in der Mitte des Körpers 11 liegt. Der Körper 11 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine im Wesentlichen ellipsenförmige Außenkontur auf. Die Außenkontur des Körpers 11 kann auch im Wesentlichen rautenförmig ausgeführt sein. Der Verbindungsabschnitt 14 weist in den Lasteinleitungsbereichen 13 jeweils in Hochrichtung z des Körpers 11 eine größere Ausdehnung auf als ein zwischen den Lasteinleitungsbereichen 13 liegender Zwischenabschnitt 16 des Verbindungsabschnitts 14. Im Übergang vom jeweiligen Lasteinleitungsbereich 13 hin zu dem Zwischenabschnitt 16 bildet sich eine Taillierung 17 aus. Der Verlauf der Reduzierung der Ausdehnung des Körpers 11 in Hochrichtung z respektive die Taillierung 17 folgt ausgehend vom jeweiligen Lasteinleitungsbereich 13 zum Zwischenabschnitt 16 hin im Wesentlichen der Form einer Ellipse. Insbesondere folgt die Reduzierung im Verhältnis der Eulerzahl, da diese eine besonders günstige Krafteinleitung, d.h. eine Vermeidung von Spannungsspitzen, in dem Zwischenabschnitt 16 des Verbindungsabschnitts 14 bietet.
In Fig. 2 ist die an und für sich vollumfänglich geschlossene Außenmantelfläche 12 in einem Randbereich des Zwischenabschnitts 16 offen dargestellt, so dass der innere Aufbau des Körpers 11 partiell erkennbar ist. Der Körper 11 weist im Inneren eine zumindest abschnittsweise porös ausgeführte Struktur 18 auf. Des Weiteren sind als Rippen ausgeführte Strukturelemente 19 vorgesehen, welche ebenfalls zumindest abschnittsweise porös ausgeführt sein können. Alternativ oder zusätzlich können als Strukturelemente stabförmige Elemente in Form von Stegen oder Streben vorgesehen sein. Die poröse Struktur 18 im Inneren des Körpers 11 ist teilweise durch die Strukturelemente 19 ausgebildet. Die Herstellung des Körpers 11 erfolgt durch ein additives Fertigungsverfahren. Dabei wird der Körper 11 aus einem, insbesondere thermoplastischen, Kunststoff schichtweise in einer Aufbaurichtung aufgebaut.
Die Darstellung in Fig. 3 zeigt schematisch den erfindungsgemäßen Mehrpunktlenker 10 in einer Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß der Fig. 2 sowie eine Detailansicht des Zwischenabschnitts 16. In den außenliegenden Lasteinleitungsbereichen 13 erstecken sich als Rippen ausgeführte Strukturelemente 20 im Wesentlichen in Längsrichtung x des Körpers 11 . Die Strukturelemente 20 sind dabei im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Zwischen den parallel verlaufenden und zueinander beabstandeten Strukturelementen 20 befinden sich jeweils Abschnitte bzw. Schichten mit einer porösen Struktur 18, welche die Strukturelemente 20 miteinander verbinden. Die Porosität der Struktur 18 variiert dabei innerhalb eines jeweiligen zwischen zwei benachbarten Strukturelementen 20 liegenden Abschnittes. Weiterhin ist die Anordnung der Lageraufnahme 15 ersichtlich, welche sich innerhalb der im Laufe des Fertigungsprozesses ausgebildeten Aussparung 21 befindet. Die Integration der Lageraufnahme 15 erfolgt dabei während des schichtweisen Aufbaus des Körpers 11. Hierzu wird die Lageraufnahme 15 in den entstehenden Lasteinleitungsbereichen 13 senkrecht zur Aufbaurichtung aufgesetzt und im weiteren Verlauf schichtweise von der Struktur 18 sowie den Strukturelemente 20 umschlossen.
Die sich im Wesentlichen in Längsrichtung x erstreckenden Strukturelemente 20 weisen im Übergang zum Bereich der Taillierung 17 einen sich ändernden Verlauf auf. So können die Strukturelemente 20 zumindest teilweise in einen endseitig gekrümmten Verlauf übergehen. An die Enden der Strukturelemente 20 schließen sich die Strukturelemente 19 des Zwischenabschnittes 14 mittelbar oder unmittelbar an. Die Strukturelemente 19 des Zwischenabschnitts 14 weisen aufgrund der Belastungen, denen der Körper 11 in diesem Bereich ausgesetzt ist, einen abweichenden Verlauf auf. Während in den Lasteinleitungsbereichen 13 über die Lageraufnahmen 15 im Wesentlichen Zug- und Druckkräfte eingeleitet werden, tritt im Zwischenabschnitt 14 mit zunehmendem Abstand zu den Lasteinleitungsbereichen 13 infolge der Drucklast eine erhöhte Neigung zum Ausknicken in Hochrichtung z auf. Dieser Bereich wird durch die abweichende Gestaltung der Strukturelemente 19 im Schubfeld gegenüber einer Biegung gesichert. Dies erfordert vorwiegend in den äußeren Bereichen, d.h. zur Außenmantelfläche 12 hin, die Anordnung von zug- bzw. druckbelasteten Strukturelementen 19, welche mit einer vorwiegend auf Schub beanspruchten Anordnung von Strukturelementen 19 kombiniert werden. In einer Mittelebene 22 des Körpers 11 ist daher eine Anordnung der Strukturelemente 19 mit einer Vorzugsorientierung in +/- 45° Richtung vorteilhaft, welche mit zunehmendem Abstand von der Mittelebene 22, hin zu den zug- bzw. druckbelasteten Strukturelementen 19, einen abflachenden Winkel aufweist. Die Mittelebene 22 des Körpers 11 ist als eine gedachte Ebene zu verstehen, die sich ausgehend vom Mittelpunkt des Körpers 11 in Längsrichtung x und Querrichtung y erstreckt.
Die Detailansicht gemäß Fig. 3 veranschaulicht den inneren Aufbau des Körpers 11 mit seiner porösen Struktur 18 sowie den Strukturelementen 19. Von der Außenmantelfläche 12 und den Rippen 19, die an diese angrenzen, werden Hohlräume 23 umschlossen. In diesen Hohlräumen 23 wird während des schichtweisen Aufbauens des Körpers 11 eine poröse Struktur 18 ausgebildet, die den Hohlraum 23 ausfüllt. Die Struktur 18 wird aus dünnwandigen Abschnitten gebildet, die miteinander in der Weise verbunden sind, dass sie Hohlräume 25 einschließen. Die Hohlräume 25 sind vollumfänglich geschlossen. Die Porosität der Struktur 18 weicht von der Porosität der den Hohlraum 23 begrenzenden Strukturelementen 19 ab. Zwischen benachbart angeordneten Strukturelementen 19 bilden sich ebenfalls Hohlräume 24 aus. Auch in diesen Hohlräume 24 wird eine poröse Struktur 18 ausgebildet, die den jeweiligen Hohlraum 24 ausfüllt. Die Porosität der Strukturelemente 19, 20 im dargestellten Ausführungsbeispiel haben den Wert Null, d.h. die Rippen 19, 20 bestehen aus einem Vollmaterial. Die Porosität der Strukturelemente 19, 20 kann dabei in Abhängigkeit von der Art und/oder der Größenordnung der auftretenden Belastungen variieren, d.h. einen Wert ungleich Null annehmen, wodurch eine Materialeinsparung erreicht wird. Der Verlauf der Strukturelemente 19, die an die jeweilige Außenmantelfläche 12 angrenzen bzw. in diese übergehen, weisen einen im Wesentlichen S-förmigen Verlauf in Hochrichtung z des Körpers 11 auf. Zur Mittelebene 22 des Körpers 11 hin weisen die Strukturelemente 19 eine Vorzugsorientierung in +/- 45° Richtung auf. Insgesamt weisen die Strukturelemente 19 über ihren Verlauf zumindest in Hochrichtung unterschiedliche Winkel zur Längsachse bzw. Mittelebene 22 des Körpers 11 auf. Besonders bevorzugt können die Strukturelemente 19 einen tangentenstetigen Verlauf aufweisen, d.h. einen kantenfreien bzw. knickfreien Verlauf. In Bereich der Mittelebene des Körpers 11 ist die Anordnung der Strukturelemente 19 bzw. der porösen Struktur 18 mit einer Vorzugsorientierung von +/- 45° zur Mittelebene 22 vorteilhaft. Mit zunehmendem Abstand von der Mittelebene 22, hin zu den auf Zug sowie Druck belasteten Außenmantelflächen 12 weisen die Strukturelemente 19 einen abflachenden Winkel auf. Durch diese Anordnung der Strukturelemente 19 sowie porösen Struktur 18 werden diese optimal entsprechend des wirkenden Schubfeldes ausgerichtet.
Die Struktur 18 weist eine Porosität auf, die durch die von dem Körper 11 aufzunehmende Last vorbestimmt ist. Dies wird in der Detailansicht gemäß der Fig. 3 dadurch verdeutlicht, dass die Struktur 18 innerhalb der Hohlräume 23 und 24 ihrerseits Hohlräume 25 unterschiedlicher Größe umschließt. Die Strukturelemente 19, 20 weisen eine Porosität auf, die ebenfalls durch die von dem Körper 11 aufzunehmende Last vorbestimmt ist.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des Mehrpunktlenkers in einer Seitenansicht (A) und einer Draufsicht (B). Der Körper 11 ist in mehrere Lastsegmente 26, 27, 28, 29 unterteilt. Durch die Aufteilung des Körpers 11 in verschiedene Lastsegmente 26, 27, 28, 29 kann bei der Ausgestaltung der inneren Struktur 18 den in einem spezifischen Lastsegment 26, 27, 28, 29 des Körpers 11 auftretenden Belastungen hinsichtlich ihrer Art und Größenordnung Rechnung getragen werden. Als ein Lastsegment 26, 27, 28, 29 wird ein Bereich oder ein Abschnitt des Körpers 11 bezeichnet, welcher einer bestimmten Art und /oder Größenordnung einer Belastung ausgesetzt ist. Unterschiedliche Lastsegmente 26, 27, 28, 29 des Körpers 11 unterscheiden sich voneinander hinsichtlich der Art und/oder der Größenordnung der auftretenden Belastung. Dabei kann die Porosität der Struktur 18 und/oder der Strukturelemente 19, 20 zwischen den verschiedenen Lastsegmenten 26, 27, 28, 29 variieren. Die jeweilige Porosität kann dabei in Abhängigkeit von der Art und/oder der Größenordnung der jeweils in einem Lastsegment 26, 27, 28, 29 auftretenden Belastungen variieren. Dabei kann die Porosität der Strukturelemente 19, 20 auch den Wert Null annehmen, d.h. die Rippen 19, 20 bestehen aus einem Vollmaterial. Insbesondere kann die Porosität der Strukturelemente 19, 20 innerhalb eines Lastsegmentes 26, 27, 28, 29 geringer als die Porosität der die Hohlräume 23, 24 ausfüllenden Struktur 18 in diesem Lastsegment 26, 27, 28, 29 sein.
Ein erstes Lastsegment 26 liegt in dem jeweiligen Lasteinleitungsbereich 13 des Körpers 11. In den Lasteinleitungsbereichen 13 ist eine geringe Porosität der inneren Struktur 18 und/oder der Strukturelemente 20, d.h. eine hohe Dichte der Struktur 18, erforderlich. Die in den Lasteinleitungsbereichen 14 des Körpers 11 eingeleitete Zug/Druck-Belastung bei einem als Zweipunktlenker ausgeführten Mehrpunktlenker 10 wird dadurch auf sehr kurzem Wege durch eine enge Verzweigung aufgrund der Vielzahl von Rippen 20 geringer Porosität und/oder von Strukturelementen 20 aus Vollmaterial sehr flächig auf kurzem Weg in den Verbindungsabschnitt 14 eingeleitet. Dadurch werden lokale Spannungsspitzen vermieden. Biegebelastungen können in den Lasteinleitungsbereichen 13 aufgrund der erhöhten Dicke des Körpers 11 , d.h. der stärkeren Ausdehnung der Lasteinleitungsbereiche 13 in Hochrichtung z als der Verbindungsabschnitt 14, vernachlässigbar oder zumindest von untergeordneter Bedeutung sein.
Ein zweites Lastsegment 27 liegt im Bereich der in Hochrichtung z verlaufenden Tail- lierung 17 des Verbindungsabschnitts 14, wobei die Taillierung 17 von dem jeweiligen Lasteinleitungsbereich 13 ausgeht und einen Übergang in den zwischen den Lasteinleitungsbereichen 13 befindlichen Zwischenabschnitt 16 des Verbindungsabschnitts 14 bildet. Die Taillierung 17 bedeutet eine abschnittsweise Reduzierung der Ausdehnung des Verbindungsabschnittes 14 gegenüber den Lasteinleitungsbereichen 13 in Hochrichtung z. Die Taillierung 17 schließt sich an den jeweiligen Lasteinleitungsbereich 13 an und erstreckt sich jeweils abschnittsweise in Längsrichtung x des Verbindungsabschnitts 14. In den zweiten Lastsegmenten 27 konzentriert sich die Belastung auf einen geringeren Querschnitt als in dem ersten Lastsegment 26. Die Porosität der Struktur 18 und der Strukturelemente 19, 20 in dem jeweiligen zweiten Lastsegment 27 ist daher sehr gering, um die eingeleiteten Belastungen aufnehmen zu können. Insbesondere in der taillierten Randschicht der Außenmantelfläche 12 des jeweiligen zweiten Lastsegmentes 27 treten erhöhte Lasten auf, weshalb die Randschicht der Außenmantelfläche 12 verhältnismäßig dickwandig gestaltet ist.
Weiterhin sind dritte Lastsegmente 28 und ein viertes Lastsegment 29 vorgesehen, wobei das vierte Lastsegment 29 zwischen den zwei dritten Lastsegmenten 28 angeordnet ist. Das dritte Lastsegment 28 dient der Homogenisierung der übertragenen Kraft auf den gesamten Querschnittsbereich des Verbindungsabschnitts 14, der sich an die jeweilige Taillierung 17, d.h. das zweite Lastsegment 27, anschließt. Im dritten Lastsegment 28 sind in der Belastung enthaltene Biegeanteile zunehmend relevant. Das vierte Lastsegment 29 erfährt infolge einer im ersten Lastsegment 26 eingeleiteten Drucklast eine erhöhte Neigung zum Ausknicken quer zur Längsachse des Körpers 11 . Das vierte Lastsegment 29 ist daher durch die Gestaltung der Strukturelemente 19 im Schubfeld gegenüber einer Biegung gesichert. Insbesondere das vierte Lastsegment 29 des Verbindungsabschnitts 14 kann eine höhere Porosität der Struktur 18 und/oder der Strukturelemente 19 aufweisen, als die lasteinleitungsnahen ersten Lastsegmente 26 und zweiten Lastsegmente 27. Eine gezielt eingestellte Variation der Porosität der inneren Struktur 18 und/oder der Strukturelemente 19 kann hierbei explizit genutzt werden, um einen an die Belastungen angepassten Körper 11 des Mehrpunktlenkers 10 zu erhalten.
Die Porosität der Struktur 18 nimmt ausgehend von dem ersten Lastsegment 26 bis hin zum vierten Lastsegment 29 zu. Hierdurch kann ein fließendes ineinander Übergehen der Struktur 18 sowie der Strukturelemente 19, 20 von zueinander benachbarten Lastsegmenten 26, 27, 28, 29 erreicht werden, um ein lokal optimales und sich kontinuierlich veränderndes mechanisches Verhalten des Verbindungsabschnittes 14 bzw. des Körpers 11 zu erreichen.
Die Lastsegmente 26, 27, 28, 29 können untereinander auch durch in Querrichtung y des Körpers 11 verlaufende Querrippen 30 separiert sein. Die Querrippen 30 erstrecken sich senkrecht zur Mittelebene 22. Bezuqszeichen
Fahrwerk
Längsträger
Achse
Lenkstange
Wankstabilisator
Blattfederpaket
Zweipunktlenker
Lasteinleitungsbereich
Verbindungsabschnitt
Mehrpunktlenker
Körper
Außenmantelfläche
Lasteinleitungsbereich
Verbindungsabschnitt
Lageraufnahme
Zwischenabschnitt
Taillierung
Struktur
Strukturelement
Strukturelement
Aussparung
Mittelebene
Hohlraum
Hohlraum
Hohlraum
Erstes Lastsegment
Zweites Lastsegment
Drittes Lastsegment
Viertes Lastsegment 30 Querrippe

Claims

Patentansprüche
1. Mehrpunktlenker (10) für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, umfassend einen Körper (11 ), der zumindest zwei Lasteinleitungsbereiche (13), aufweist, die durch einen Verbindungsabschnitt (14) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der durch ein additives Fertigungsverfahren aufgebaute, aus einem Kunststoff bestehende Körper (11 ) eine vollumfänglich geschlossene Außenmantelfläche (12) aufweist, und dass der Körper (11 ) im Inneren eine zumindest abschnittsweise porös ausgeführte Struktur (18) aufweist, wobei die Porosität der Struktur (18) durch die von dem Körper (11 ) aufzunehmende Last vorbestimmt ist.
2. Mehrpunktlenker (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (18) teilweise durch den Aufbau einer Vielzahl von Strukturelementen (19, 20) ausgebildet ist, welche Hohlräume (23, 24) zwischen sich und/oder der Außenmantelfläche (12) einschließen.
3. Mehrpunktlenker (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (19, 20) eine Porosität aufweisen, wobei die Porosität der Strukturelemente (19, 20) durch die von dem Körper (11 ) aufzunehmende Last vorbestimmt ist.
4. Mehrpunktlenker (10) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (11 ) durch eine Variation der Größenordnung der Porosität entlang von Hauptbelastungsrichtungen steifer und fester ausgebildet ist.
5. Mehrpunktlenker (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (11 ) in mehrere Lastsegmente (26, 27, 28, 29) unterteilt ist.
6. Mehrpunktlenker (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Porosität der Struktur (18) und/oder der Strukturelemente (19, 20) zwischen verschiedenen Lastsegmenten (26, 27, 28, 29) variiert.
7. Mehrpunktlenker (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Porosität von Strukturelementen (19, 20) innerhalb eines Lastsegmentes (26, 27, 28, 29) geringer als die Porosität der jeweiligen Struktur (18) in diesem Lastsegment (26, 27, 28, 29) ist.
8. Mehrpunktlenker (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Lastsegment (26) in dem jeweiligen Lasteinleitungsbereich (13) des Körpers (11 ) liegt.
9. Mehrpunktlenker (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Lastsegment (27) im Bereich zumindest einer in Hochrichtung (z) verlaufenden Tail- lierung (17) des Verbindungsabschnitts (14) liegt, wobei die Taillierung (17) von einem der Lasteinleitungsbereiche (13) ausgeht und einen Übergang in einen zwischen den Lasteinleitungsbereichen (13) befindlichen Zwischenabschnitt (16) des Verbindungsabschnitts (14) bildet.
10. Mehrpunktlenker (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Lastsegment (28) und ein viertes Lastsegment (29) vorgesehen sind, wobei das vierte Lastsegment (29) zwischen zwei dritten Lastsegmenten (28) angeordnet ist.
11. Mehrpunktlenker (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Porosität der Struktur (18) innerhalb eines Lastsegmentes (26, 27, 28, 29) ausgehend von dem ersten Lastsegment (26) hin zum vierten Lastsegment (29) variiert.
12. Mehrpunktlenker (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lastsegmente (26, 27, 28, 29) voneinander durch in Querrichtung (y) des Körpers (11 ) verlaufende Querrippen (30) separiert sind.
13. Mehrpunktlenker (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (19, 20) teilweise eine Neigung in Längsrichtung (x) und/oder Querrichtung (y) des Körpers (11 ) aufweisen.
14. Mehrpunktlenker (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (19, 20) teilweise einen abschnittsweise radial gekrümmten Verlauf aufweisen.
15. Mehrpunktlenker (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die in dem ersten Lastsegment (26) angeordneten Strukturelemente (20) einen zur Mittelebene (22) des Körpers (11 ) im Wesentlichen parallelen Verlauf aufweisen.
16. Mehrpunktlenker (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (14) eine Erstreckung in Längsrichtung (x) des Körpers (11 ) aufweist, die größer als in Hochrichtung (z) des Körpers (11 ) ist, und dass der Körper (11 ) eine sich in Längsrichtung (x) des Körpers (11 ) kontinuierlich aufweitende Außenkontur aufweist, deren maximale Ausdehnung in der Mitte des Körpers (11 ) liegt.
17. Verfahren zur Herstellung eines Mehrpunktlenkers (10) für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, aufweisend die Durchführung eines additiven Fertigungsverfahren zum Aufbauen eines Körpers (11 ) aus einem Kunststoff, wobei der Körper (11 ) mit zumindest zwei Lasteinleitungsbereiche (13) aufgebaut wird, die durch einen Verbindungsabschnitt (14) miteinander verbunden werden, wobei der Körper (11 ) mit einer vollumfänglich geschlossenen Außenmantelfläche (12) aufgebaut wird, und dass der Körper (11 ) im Inneren mit einer zumindest abschnittsweise porös ausgeführten Struktur (18) aufgebaut wird, wobei die Porosität der Struktur (18) durch die von dem Körper (11 ) aufzunehmende Last vorbestimmt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (11 ) durch den Aufbau einer Vielzahl von Strukturelementen (19, 20) ausgebildet wird, welche Hohlräume (23, 24) zwischen sich und /oder der Außenmantelfläche (12) einschließen.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (19, 20) zumindest abschnittsweise porös ausgeführt werden, wobei die Porosität der Strukturelemente (19, 20) durch die von dem Körper (11 ) aufzunehmende Last vorbestimmt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (11 ) durch eine Variation der Größenordnung der Porosität entlang von Hauptbelastungsrichtungen steifer und fester ausgebildet wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein additives Fertigungsverfahren zum schichtweisen Aufbauen des Körpers (11 ) verwendet wird.
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