Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
MULTI-POINT LINK FOR AN UNDERCARRIAGE OF A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/224907
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a multi-point link (1) for an undercarriage of a vehicle, the link consisting of a core element (5) of a foamed material and at least one roving (10) of bundled continuous filaments wound around said core element (5), the at least one roving (10) that is wound around the core element (5) in at least one layer forming an outer layer of the multi-point link (1), and recesses (26) being introduced into the surface of the core element (5) in order to guide the at least one roving (10) that is to be laid in the winding process.

Inventors:
MÜLLER INGOLF (DE)
HEIMANN JENS (DE)
STIEGLITZ ANDRE (DE)
SOHL CARSTEN (DK)
HÖRTDÖRFER VALENTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/060025
Publication Date:
November 12, 2020
Filing Date:
April 08, 2020
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
SCHAEFER MWN GMBH (DE)
International Classes:
B60G7/00
Foreign References:
DE102016209041A12017-11-30
US4650620A1987-03-17
US20050044984A12005-03-03
US4300410A1981-11-17
US20080272572A12008-11-06
DE102016209041A12017-11-30
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1 . Mehrpunktlenker (1 ) für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, bestehend aus einem Kernelement (5) aus einem Schaummaterial und zumindest einem um das Kernele ment (5) gewickelten Roving (10) aus gebündelten Endlosfasern, wobei das zumin dest eine das Kernelement (5) in wenigstens einer Schicht umwickelnde Roving (10) eine äußere Schicht des Mehrpunktlenkers (1 ) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oberfläche des Kernelementes (5) der Führung des durch Wickeln abzulegen den zumindest einen Rovings (10) dienende Ausnehmungen (26) eingebracht sind.

2. Mehrpunktlenker (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aus nehmungen (26) bei der Herstellung des Kernelementes (5) ausgebildet sind.

3. Mehrpunktlenker (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aus nehmungen (26) nach der Herstellung des Kernelementes (5) durch eine spanende Oberflächenbearbeitung ausgebildet sind.

4. Mehrpunktlenker (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (26) einen bogenförmigen Querschnitt und/oder einen poly gonalen Querschnitt aufweisen.

5. Mehrpunktlenker (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (26) seitlich begrenzende Wandungen (27) Hinterschnei dungen (28) aufweisen.

6. Mehrpunktlenker (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (26) einer fachwerkartigen Struktur folgend auf der Oberflä che des Kernelementes (5) angeordnet sind.

7. Mehrpunktlenker (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (26) Hauptlastpfaden des Mehrpunktlenkers (1 ) folgend angeordnet sind.

8. Mehrpunktlenker (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (26) unabhängig von freien geodätischen Bahnen auf der Oberfläche des Kernelementes (5) angeordnet sind.

9. Mehrpunktlenker (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (26) gerade und/oder gekrümmte Verlaufsabschnitte auf weisen.

10. Mehrpunktlenker (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich net, dass mehrere Ausnehmungen (26) parallel nebeneinander verlaufend angeord net sind.

11. Mehrpunktlenker (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich net, dass Ausnehmungen (26) einander kreuzend auf der Oberfläche des Kernele mentes (5) angeordnet sind.

12. Mehrpunktlenker (1 ) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass einander kreuzende Ausnehmungen (26) eine unterschiedliche Tiefe aufweisen.

13. Mehrpunktlenker (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeich net, dass am Kernelement (5) vorgesehene, über dessen Oberfläche abschnittsweise hinausragendes Strukturelemente (29) mit zumindest einer zur Oberfläche des Kern elementes (5) im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Ausnehmung (26) ausgeführt sind.

14. Mehrpunktlenker (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich net, dass das Kernelement (1 ) als ein Hohlkörper ausgeführt ist, der aus zumindest zwei Schalenelementen (11 , 12) besteht.

15. Verfahren zur Herstellung eines Mehrpunktlenkers (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

- Herstellen eines Kernelementes (5) aus einem Schaummaterial, - Einbringen von Ausnehmungen (26) in die Oberfläche des Kernelementes (5), wo bei die Ausnehmungen (26) während oder nach der Herstellung des Kernelementes (5) eingebracht werden, und

- Umwickeln des Kernelementes (5) mit zumindest einem Roving (10) aus gebündel ten Endlosfasern, welcher in den Ausnehmungen (26) abgelegt wird.

Description:
Mehrpunktlenker für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs

Die Erfindung betrifft einen Mehrpunktlenker für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs ge mäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrpunktlenkers für ein Fahrwerk eines Fahr zeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 15.

Mehrpunktlenker, wie beispielsweise ein Vierpunktlenker, kommen insbesondere in Nutzfahrzeugen zum Einsatz, um eine Starrachse federnd in einem Fahrzeugrahmen zu führen. Ein als Vierpunktlenker ausgeführter Mehrpunktlenker übernimmt dabei die Funktionen von Querführung und Längsführung der Starrachse. Darüber hinaus erfüllt ein solcher Mehrpunktlenker die Funktion eines Stabilisators und ist somit bei Wankbewegungen eines Fahrzeugaufbaus, die z. B. während einer Kurvenfahrt auf- treten, zusätzlichen Wanklasten ausgesetzt.

Ein als Dreipunktlenker ausgeführter Mehrpunktlenker wird im Nutzkraftfahrzeug be reich in Sattelzugmaschinen eingesetzt, um die Achse am Strukturrahmen anzubin den. Dreipunktlenker tragen in erheblichem Maße zur Querführung und Längsfüh rung der Achse bei. Ein Dreipunktlenker führt die Achse in einer oberen Lenkerebene und ist während eines Fährbetriebs des Nutzkraftfahrzeugs hohen Längslasten und Querlasten ausgesetzt.

Ein Mehrpunktlenker der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2016 209 041 A1 bekannt. Der Mehrpunktlenker besteht aus einem Kernelement aus einem Schaum material und zumindest einem um das Kernelement gewickelten Roving (Faserbün del). Der zumindest eine das Kernelement in zumindest einer Schicht umwickelnde Roving bildet eine äußere Schicht des Mehrpunktlenkers. Das Kernelement ist hauptsächlich dazu vorgesehen, die innere Form des Mehrpunktlenkers auszubilden. Dabei ist das Kernelement selbst nicht zur Aufnahme oder nur bedingt von Lasten vorgesehen, sondern vorrangig zur Ablage bzw. Umwicklung mit dem Roving. Lasten und Kräfte, die durch eine Fahrzeugachse bzw. einen Radträger in den Mehrpunkt lenker in Lasteinleitungsbereichen eingeleitet werden, werden hauptsächlich von der aus zumindest einem Roving gebildeten äußeren Schicht des Mehrpunktlenkers auf- genommen. Das Kernelement, welches durch den zumindest einen Roving während eines Wickelvorgangs umwickelt wird, gibt die jeweilige Bauteilkontur des Mehrpunkt lenkers vor. Dabei muss das Kernelement die Kräfte aufnehmen, welche der unter Zugspannung gehaltene zumindest eine Roving während des Wickelprozesses auf das Kernelement insbesondere zu Beginn ausübt. Das Kernelement darf sich hierbei nur sehr gering verformen, da das Kernelement formgebend ist und wesentliche ge ometrische Abmessungen (Kinematikpunkte) des Mehrpunktlenkers in engen Tole ranzen eingestellt werden müssen. Die Ablage des zumindest einen Rovings wäh rend des Wickelprozesses folgt dabei im Wesentlichen auf einer geodätischen Linie, um ein Abrutschen des Rovings zu verhindern. Eine geodätische Linie stellt die kür zeste Verbindung zwischen zwei Punkten auf einer gekrümmten Fläche dar. Auf die ser Linie lässt sich ohne Zuhilfenahme von Hafteffekten der Roving auf dem Kern element ablegen.

Aufgrund der Bauteilstruktur von Mehrpunktlenkern sind die Möglichkeiten der Abla ge des Rovings durch die Gefahr des Verrutschens oder gegebenenfalls des Abhe bens von der Oberfläche des Kernelementes eingeschränkt. Zudem führt das Verle gen der Rovings entlang der geodätischen Linien zu einem erhöhten Materialauf wand. Die Hauptlastpfade des Mehrpunktlenkers sind nicht unmittelbar durch eine durchgehende geodätische Linie abgedeckt, sondern sind nur über einen Umweg entlang mehrerer geodätischer Linien durch die Ablage des Rovings abbildbar.

Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Mehrpunktlenker für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs, insbesondere ein Personenkraftfahrzeug oder ein Nutzkraftfahrzeug der eingangs genannten Art weiterzubilden, welcher eine flexiblere Ablage eines Rovings auf einem Kernelement zur Ausbildung der äußeren, lastaufnehmenden Schicht des Mehrpunktlenkers ermöglicht.

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 Ober begriff des nebengeordneten Anspruchs 15 in Verbindung mit dessen kennzeichnen- den Merkmalen. Die auf den unabhängigen Anspruch 1 folgenden abhängigen An sprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.

Gemäß dem Anspruch 1 wird ein Mehrpunktlenker für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei der Mehrpunktlenker aus einem Kernelement aus einem Schaummaterial und zumindest einem um das Kernelement gewickelten Roving aus gebündelten Endlosfasern besteht. Der zumindest eine das Kernelement in wenigs tens einer Schicht umwickelnde Roving bildet eine äußere Schicht des Mehrpunkt lenkers, die der Lastaufnahme dient. Erfindungsgemäß sind in die Oberfläche des Kernelementes der Führung des durch Wickeln abzulegenden zumindest einen Ro- vings dienende Ausnehmungen eingebracht. Das Einbringen von Ausnehmungen in die Oberfläche des Kernelementes ermöglicht es, von den geodätischen Linien un abhängige Wickelmuster bei der Umwicklung mit dem zumindest einen Roving dar zustellen. Bei der Verwendung von mit Harz vorimprägnierten Rovings (TowPreg) lässt sich eine deutlich erhöhte Ablegevielfalt des zumindest einen Rovings errei chen. Insbesondere können geometrische Strukturen des Kernelementes, beispiels weise ein bauchiger Abschnitt des Kernelementes, durch das Einbringen von zumin dest einer Ausnehmung, die einen stark gekrümmten Verlauf aufweist umwickelt werden, ohne einen Umweg über mehrere geodätische Linien. Damit können dichte re Lastpfade und eine effizientere Lastabtragung realisiert werden. Durch das Ein bringen von Ausnehmungen lässt sich das zumindest eine Roving gezielt ablegen, um einen Lastabtrag von lokal mehrachsigen Spannungszuständen im Mehrpunkt lenker zu unterstützen. Weiterhin können Wendepunkte im Ablageverlauf des zumin dest einen Rovings dargestellt werden, wobei Knickstellen vermieden werden. Insbe sondere können Materialanhäufungspunkte in der durch Umwickeln ausgebildeten Schicht vermieden werden. Es lässt sich durch die vorgebbare Wickelstruktur auf der Oberfläche eine gezielte Verstärkung der nachfolgend durch Umwickeln mit dem zu mindest einen Roving abgelegten Schichten erreichen.

Bevorzugt können die Ausnehmungen bei der Herstellung des Kernelementes aus gebildet sein. Dies begünstigt die Großserienfertigung des Kernelementes für einen Mehrpunktlenker, was insbesondere bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Mehrpunktlenkers im Bereich der Personenkraftwagen von Bedeutung ist. Alternativ können die Ausnehmungen nach der Herstellung des Kernelementes durch eine spanende Oberflächenbehandlung ausgebildet sein.

Insbesondere können die Ausnehmungen einen bogenförmigen Querschnitt und/oder einen polygonalen Querschnitt aufweisen. Die hierzu ausgebildeten, die Kontur der Ausnehmungen begrenzenden, seitlichen Wandungen, können eine Sei tenführung des unter einer Spannung in den einer definierten Kontur folgenden Ver laufsabschnitten der Ausnehmungen abgelegten Rovings bewirken. Eine Kombinati on unterschiedlicher Querschnittsformen innerhalb des Verlaufs einer Ausnehmung kann beispielsweise in Wendepunkten oder stark gekrümmten Wendebereichen sinnvoll sein, indem die Ausnehmung dort einen polygonalen Querschnitt aufweist, während die Ausnehmung vor und nach dem Wendepunkt bzw. dem stark gekrümm ten Wendebereich einen im Wesentlichen bogenförmigen Querschnitt aufweist.

Um die Ablage des zumindest einen Rovings beim Wickeln durch einen Roboter in den Ausnehmungen in der Oberfläche des Kernelementes zu verbessern, können die die Ausnehmungen seitlich begrenzenden Wandungen Hinterschneidungen auf weisen. Hierdurch lässt sich der unter Spannung gehaltene Roving während des Wi- ckelns besser fangen, d.h. es kann einem ungewollten Herausrutschen des Rovings aus der Ausnehmung begegnet werden.

Bevorzugt können die Ausnehmungen einer fachwerkartigen Struktur folgend auf der Oberfläche des Kernelementes angeordnet sein. Hierbei kann der zumindest eine auf der Oberfläche des Kernelementes abgelegte Rovings als fachwerkartige Einle ger und Aussteifung der sich als Schicht ausbildenden Tragstruktur fungieren. Durch die Ablage des zumindest einen Rovings unabhängig von den freien geodätischen Linien in den Ausnehmungen ist eine sehr freie und gezielte Verstärkung der Struktur beispielsweise für bestimmte, insbesondere lokale, Lastfälle möglich. Es kann eine gezielte Verstärkung von leichten Wickelkernen durch die fachwerkartige Struktur zur Aufnahme der hohen Wickelkräfte bei gleichzeitig kleinen Verformungen erreicht werden. Hierdurch wird eine Formstabilisierung der Kontur des Kernelements er reicht. Vorteilhaft ist, dass die Ausnehmungen Hauptlastpfaden des Mehrpunktlenkers fol gend angeordnet sein können. So lässt sich beispielsweise der zumindest eine Ro- ving dadurch auf dem Kernelement eines Vierpunktlenkers entlang der Hauptlastpfa de ablegen, die zwischen diagonal gegenüberliegenden Tragarmen verlaufen.

Vorzugsweise können die Ausnehmungen vollständig unabhängig von freien geodä tischen Bahnen auf der Oberfläche des Kernelementes angeordnet sein.

Insbesondere können die Ausnehmungen gerade und/oder gekrümmte Verlaufsab schnitte aufweisen. So lassen sich die Verlaufsabschnitte der Ausnehmungen an die gewünschte zu erzielende Wickelstruktur flexibel anpassen. Ohne die Ausnehmun gen würden geodätische Linien den Verlauf des abzulegenden Rovings beim Wi ckeln bestimmen.

Weiterhin können mehrere Ausnehmungen parallel nebeneinander verlaufend ange ordnet sein. Es kann sinnvoll sein, die Rovings über einen breiteren Bereich aufzufä chern, um eine flächige Ablagestruktur für nachfolgende Umwicklungen zu schaffen. Insbesondere kann durch die parallele Anordnung der Ausnehmungen nebeneinan der eine wellenartige Struktur an der Oberfläche des Kernelementes geschaffen wer den.

Des Weiteren können Ausnehmungen einander kreuzend auf der Oberfläche des Kernelementes angeordnet sein. Dies ist für die Ausbildung von fachwerkartigen Strukturen der auf der Oberfläche durch die abgelegten Rovings vorteilhaft.

Dabei können einander kreuzende Ausnehmungen eine unterschiedliche Tiefe auf weisen. Die Tiefe einer Ausnehmung definiert sich als Abstand zwischen der Ober fläche des Kernelementes und dem tiefsten Punkt der Ausnehmung. In manchen Be reichen auf der Oberfläche des Kernelements kann es zur Kreuzung von Rovings aus unterschiedlichen Richtungen kommen, insbesondere an Knoten der fachwerkar tigen Struktur, die der Verstärkung der Tragfähigkeit des Kernelementes dient. Dann ist es vorteilhaft, dass die sich kreuzenden Ausnehmungen eine unterschiedliche Tie- fe aufweisen, da dadurch einer übermäßigen Materialanhäufung durch den oder die übereinander gewickelten Rovings begegnet werden kann.

Bevorzugt können am Kernelement vorgesehene, über dessen Oberfläche ab schnittsweise hinausragende Strukturelemente mit zumindest einer zur Oberfläche des Kernelementes im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Ausnehmung ausge führt sein. Hierdurch können mittels eines Roboters lokale Wickelstrukturen geschaf fen werden, beispielsweise ringförmige Wickelstrukturen, welche für Aussparungen oder lokale Lasteinleitungspunkte am Mehrpunktlenker benötigt werden.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann das Kernelement als ein Hohlkörper ausgeführt ist, der aus zumindest zwei Schalenelementen besteht. Die Ausführung des Kernelements als ein zumindest zweiteiliger Hohlkörper hat den Vorteil einer ge ringeren Masse gegenüber einem massiven Vollkern als Kernelement. Bevorzugt können die zumindest zwei Schalenelemente eine innen liegende Stützstruktur auf weisen. Mittels der innen liegenden Stützstruktur kann das mehrteilige Kernelement zusätzlich ausgesteift werden.

Dabei kann durch das Vorsehen der innen liegenden Stützstruktur das Kernelement dünnwandiger ausgeführt werden, wodurch eine weitere Massereduktion erreichbar ist. Die innen liegende Stützstruktur kann beispielsweise durch punkt- oder linienför mige Abstandselemente oder Rippen ausgebildet sein. Die Abstandselemente oder Rippen erstrecken sich bevorzugt im Wesentlichen senkrecht zu der Innenfläche des jeweiligen Schalenelementes. Somit können die Abstandselemente oder Rippen in zum Kernelement gefügter Position der Schalenelemente einander gegenüberste hend angeordnet sein.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die zumindest zwei Schalenelemente durch die Stützstruktur form- und/oder kraftschlüssig verbunden sind. Hierzu kann die Stütz struktur in Form komplementärer Verbindungselemente ausgeführt sein, die beim Zusammenfügen der zumindest zwei Schalenelemente zumindest formschlüssig in- einandergreifen. Zusätzlich können die komplementären Verbindungselemente mit Hinterschneidungen ausgeführt sein. Die Hinterschneidungen können dabei pilzför- mig oder als ein Anschlag ausgeführt sein. Hierdurch lässt sich eine Art Klickverbin- dung zwischen den zumindest zwei Schalenelementen realisieren. Das Herstellen der Schalenelemente mit Hinterschneidungen an den Verbindungselementen wird dadurch ermöglicht, wenn das zur Herstellung verwendete Schaummaterial eine zer störungsfreie Zwangsentformung aus dem Werkzeug zulässt.

Des Weiteren kann die innen liegende Stützstruktur als eine sich abschnittsweise über eine flächige Ebene des jeweiligen Schalenelementes erstreckende Materialan häufung ausgebildet sein. Die Lage und Anordnung der Materialanhäufung kann hierzu beispielsweise zumindest teilweise durch Wickelpfade des zumindest einen Rovings vorgegeben sein. Eine zumindest teilweise Orientierung des Verlaufs der Materialanhäufung an Lastpfaden, entlang der von dem Mehrpunktlenker Lasten aufgenommen und weitergeleitet werden, ist ebenfalls vorteilhaft. Selbstverständlich ist das Vorsehen einer Materialanhäufung mit einer aus punkt- oder linienförmigen Abstandselementen oder Rippen bestehenden Stützstruktur miteinander kombinier bar.

Weiterhin wird die eingangs gestellte Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrpunktlenkers mit den Merkmalen gemäß dem Anspruch 15 gelöst.

Gemäß dem Anspruch 15 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrpunktlenkers für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 14 vorgeschla gen, welches durch die nachfolgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

- Herstellen eines Kernelementes aus einem Schaummaterial,

- Einbringen von Ausnehmungen in die Oberfläche des Kernelementes, wobei die Ausnehmungen während oder nach der Herstellung des Kernelementes eingebracht werden, und

- Umwickeln des Kernelementes mit zumindest einem Roving aus gebündelten End losfasern, welcher in den Ausnehmungen abgelegt wird.

Das Einbringen von Ausnehmungen in die Oberfläche des Kernelementes, welche nicht an geodätische Linien gebunden sind, hat den Vorteil, dass eine nahezu belie bige Wickelstruktur durch den zumindest einen Roving erzeugt werden kann. Durch das Einbringen von Ausnehmungen lässt sich das zumindest eine Roving gezielt ab- legen, um einen Lastabtrag von lokal mehrachsigen Spannungszuständen im Mehr punktlenker zu unterstützen. Weiterhin können Wendepunkte im Ablageverlauf des zumindest einen Rovings dargestellt werden, wobei Knickstellen vermieden werden. Insbesondere können Materialanhäufungspunkte in der durch Umwickeln ausgebil deten Schicht vermieden werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert wer den, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 a bis 1 c schematische Ansichten von Mehrpunktlenkern für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs;

Fig. 2 schematisch eine Draufsicht auf einen als Vierpunktlenker ausgeführten

Mehrpunktlenker;

Fig. 3 schematisch eine perspektivische Teilansicht eines Kernelementes des

Mehrpunktlenkers gemäß Fig. 2;

Fig. 4 schematisch das Kernelement gemäß Fig. 3 mit einem transparent darge stellten Schalenelement;

Fig. 5 schematisch eine perspektivische Teilansicht eines Kernelementes mit einer außenseitigen Stützstruktur;

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Ausnehmung zur Ablage einer als zumindest einem separaten Roving ausgeführten Stützstruktur auf der Außenseite des Kernelementes;

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Ausnehmung gemäß einer weiteren

Ausführungsform; Fig. 8 eine schematische Darstellung mehrerer parallel zueinander verlaufender Ausnehmungen;

Fig. 9 eine schematische Darstellung sich kreuzender Ausnehmungen;

Fig. 10 eine schematische Darstellung eines lokal über die Oberfläche des Kern elementes abschnittsweise hinausragenden Strukturelementes; und

Fig. 11 eine Schnittansicht des Strukturelementes entlang der Linie A-A gemäß

Fig. 10.

In den Fig. 1 a bis 1 c sind schematische Ansichten von verschiedenen Mehrpunktlen kern 1 für ein - nicht dargestelltes - Fahrwerk eines Fahrzeugs dargestellt. So zeigt Fig. 1 a einen als Dreipunktlenker ausgeführten Mehrpunktlenker 1. Der Mehrpunkt lenker 1 umfasst einen Körper 2, der mehrere Krafteinleitungsbereiche 4 aufweist, die durch eine Verbindungsstruktur 3 miteinander verbunden sind. Der Körper 2 be stimmt im Wesentlichen die Grundform des Mehrpunktlenkers 1. In den Fig. 1 b und 1 c ist beispielhaft ein als Vierpunktlenker bzw. ein als Fünfpunktlenker ausgeführter Mehrpunktlenker 1 dargestellt. Mehrpunktlenker 1 können kinematische Punkte in einem Fahrwerk und/oder in einer Radaufhängung verbinden und Bewegungen und/oder Kräfte übertragen. Hierbei kann die Verbindung des Mehrpunktlenkers 1 mit weiteren Bestandteilen des Fahrwerks mittels Gelenken realisiert sein, die in den Krafteinleitungsbereichen 4 angeordnet sind.

Die Darstellung in Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf einen als Vierpunkt lenker ausgeführten Mehrpunktlenker 1. Der erfindungsgemäße Mehrpunktlenker 1 umfasst ein Kernelement 5, das aus einem Schaummaterial besteht, und zumindest einem um das Kernelement 5 gewickelten Roving 10 aus gebündelten Endlosfasern, wobei der zumindest eine das Kernelement 5 in zumindest einer Schicht umwickeln de Roving 10 eine äußere Schicht des Mehrpunktlenkers 1 bildet. Das Kernelement 5 weist ein Torsionselement 6 sowie vier mit dem Torsionselement 6 einteilig verbun dene T ragarme 7 auf. An distalen Enden der T ragarme 7 sind Abschnitte 8 zur Auf nahme von Lasteinleitelementen angeordnet. Hierzu ist an dem jeweiligen Abschnitt 8 eine Buchse 9 zur Aufnahme eines jeweiligen - nicht dargestellten - als Gelenkla ger oder Elastomerlager ausgeführten Lasteinleitelementes angeordnet. Der als Vierpunktlenker ausgeführte Mehrpunktlenker 1 kommt beispielsweise in einem Nutz fahrzeug als Fahrwerksanbindung zum Einsatz und übernimmt dabei die Aufgaben eines Dreiecklenkers und eines Stabilisators. Somit übernimmt der als Vierpunktlen ker ausgeführte Mehrpunktlenker 1 die Aufgabe der Querführung und Längsführung einer Starrachse sowie die Wankstabilisierung.

In Fig. 3 ist schematisch eine perspektivische Teilansicht nur des Kernelementes 5 gemäß Fig. 2 dargestellt. Das Kernelement 5 ist erfindungsgemäß als ein Hohlkörper ausgeführt, der aus zumindest zwei Schalenelementen 1 1 , 12 besteht, die zusam mengefügt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind das untere Schalen element 1 1 und das obere Schalenelement 12 als Halbschalen ausgebildet. Die zu mindest zwei Schalenelemente 1 1 , 12 sind bevorzugt symmetrisch ausgeführt. Die als Halbschalen ausgeführten Schalenelemente 1 1 , 12 weisen einen im Wesentli chen U-förmigen Profilquerschnitt auf. Die zum Kernelement 5 zusammengefügten Schalenelemente 1 1 , 12 weisen im Wesentlichen senkrecht aufeinander stehende Wandungen 13, 14 auf. Die Wandungen 13, 14 begrenzen die Außenkontur des je weiligen Schalenelementes 1 1 , 12. Stirnflächen an den Wandungen 13, 14 bilden sich quer zu den Wandungen 13, 14 erstreckende Anlageflächen 15, 16 aus, auf welchen die Schalenelemente 1 1 , 12 nach dem Fügen aufeinanderliegen. Zur unlös baren Verbindung kann vor dem Fügen ein Klebstoff auf eine oder beide Anlageflä chen 15, 16 aufgebracht werden, wodurch eine stoffschlüssige Verbindung der zu mindest zwei Schalenelemente 1 1 , 12 erreicht wird. Die stoffschlüssige Verbindung ermöglicht es zudem, das Kernelement 5 fluiddicht auszuführen. Auf der Oberfläche des Kernelementes 5 sind Ausnehmungen 26 angeordnet, wie in Fig . 3 lediglich exemplarisch und schematisch angedeutet. Diese Ausnehmungen 26 dienen der Ab lage und Führung des zumindest einen Rovings 10. Insbesondere können in den Ausnehmungen 26 mehrere separate Rovings 22, 23, 24, 25 abgelegt sein, wie in Fig. 5 dargestellt. Diese separaten Rovings 22, 23, 24, 25 können eine Stützstruktur 21 ausbilden, auf welcher der zumindest eine Roving 10 durch umwickeln abgelegt wird. Fig. 4 zeigt schematisch das Kernelement 5 gemäß Fig. 3 mit einem transparent dar gestellten oberen Schalenelement 12. Durch die transparente Darstellung des obe ren Schalenelementes 12 sind im Inneren der beiden Schalenelemente 11 , 12 ei nander gegenüberliegend angeordnete, insbesondere komplementär ausgeführte, Verbindungselemente 17, 18 sichtbar. Dabei können die Verbindungselemente 17 des unteren Schalenelementes 1 1 als zylindrische Stifte ausgeführt sein und die Verbindungselemente 18 des oberen Schalenelementes 12 als hohlzylindrische Ab schnitte, in welche die als zylindrische Stifte ausgeführten Verbindungselemente 17 einführbar sind. Mittels der komplementär ausgeführten Verbindungselemente 17, 18 lassen sich die zumindest zwei Schalenelemente 1 1 , 12 form- und/oder kraftschlüs sig miteinander verbinden. Zudem lassen sich durch die Verbindungselemente 17,

18 die zumindest zwei Schalenelemente 11 , 12 hinsichtlich ihrer Positionierung beim Fügen festlegen.

Darüber hinaus fungieren die Verbindungselemente 17, 18 als eine Stützstruktur 19 im Inneren des Kernelementes 5. Hierdurch wird das Kernelement 5 ausgesteift, was die Belastbarkeit des Kernelementes 5 insbesondere zu Beginn des Wickelprozesses erhöht.

Die Stützstruktur 19 im Inneren der jeweiligen Schalenelementes 1 1 , 12 kann alter nativ als Rippen oder als punkt- und/oder linienförmige Abstandselemente ausgeführt sein. In gefügtem Zustand der Schalenelemente 11 , 12 stehen die Rippen oder punkt- und/oder linienförmige Abstandselemente aufeinander, so dass die beim Um wickeln des Kernelementes 5 mit dem zumindest einen Roving 10 aufgenommene Druckkräfte, die aus der Fadenspannung des Rovings 10 resultieren, nicht zu einer ungewollten Verformung des Kernelementes 5 führen.

Diese Ausführungsform weist zusätzlich eine Stützstruktur 19 auf, welche als eine sich abschnittsweise über eine innen liegende flächige Ebene des jeweiligen Scha lenelementes 11 , 12 erstreckende, insbesondere strukturierte, Materialanhäufung 20 ausgebildet ist. Der Verlauf der Materialanhäufung 20 auf der jeweiligen Innenseite der Schalenelemente 1 1 , 12 kann bevorzugt einer fachwerkartigen Struktur entspre chen, wie in Fig. 4 angedeutet ist. In Fig. 5 ist schematisch eine perspektivische Teilansicht des Kernelementes 5 mit einer außenseitigen Stützstruktur 21 dargestellt. Die außenseitige Stützstruktur 21 besteht aus zumindest einem separaten Roving 22, 23, 24, 25, welcher um das Kernelement 5 gewickelt ist. Bevorzugt sind mehrere separate Rovings 22, 23, 24, 25 vorgesehen, um die zumindest zwei Schalenelemente 1 1 , 12, die zum Kernelement 5 zusammengesetzt werden, zu fügen und miteinander zu verbinden. Dadurch können Hinterschneidungen an den Anlageflächen 15, 16 oder das Verkleben der zumindest zwei Schalenelemente 1 1 , 12 miteinander entfallen. Des Weiteren wird durch die se paraten Rovings 22, 23, 24, 25 eine zusätzliche Stabilisierung des Kernelementes 5 erreicht, wodurch dieser während des anschließenden Wickelvorgangs höhere Las ten aufnehmen kann.

Dabei ist vorgesehen, in der Oberfläche auf der Außenseite der zumindest zwei Schalenelemente 1 1 , 12 Ausnehmungen 26 anzuordnen, wie in Fig. 3 bereits sche matisch angedeutet ist. Diese insbesondere kanalförmigen Ausnehmungen 26 kön nen bereits während des Herstellprozesses der Schalenelemente 1 1 , 12 in diese eingebracht werden. Alternativ können die Ausnehmungen 26 durch eine nachträgli che Bearbeitung der Oberfläche der Schalenelemente 1 1 , 12 oder des bereits gefüg ten Kernelementes 5 eingebracht werden.

Die Anordnung der Ausnehmungen 26 erfolgt dabei bevorzugt unabhängig von geo dätischen Bahnen, wodurch sich Wickelstrukturen frei definieren lassen. Somit kön nen die separaten Rovings 22, 23, 24, 25 frei auf der Oberfläche der Schalenelemen te 1 1 , 12 abgelegt werden, um gezielt einen Verlauf der Stützstruktur 21 zu erzeu gen, der zumindest teilweise eine von der äußeren Form des Kernelementes 5 unab hängige Ablage der separaten Rovings 22, 23, 24, 25 ermöglicht. Beispielhaft wird hierzu auf die Verläufe der separaten Rovings 24 und 25 hingewiesen. Die Ablage der Rovings 24 und 25 dient dazu, den Roving 22, der das Kernelement 5 in Um fangsrichtung entlang des schmalen senkrecht verlaufenen Wandung 14 umschließt, in der dafür vorgesehenen Ausnehmung 26 zu fixieren und zu spannen. Die separa ten Rovings 22, 23, 24, 25 können ebenfalls mittels eines Roboters hergestellt wer den und bilden vorzugsweise eine fachwerkähnliche Struktur aus. In einem weiteren Aspekt werden die separaten Rovings 22, 23, 24, 25, mit denen die zumindest zwei Schalenelemente 11 , 12 umschnürt und gefügt werden, an das um das Kernelement 5 zu einer äußeren Schicht gewickelte Roving 10 angebunden. Hierdurch wird eine Verstärkung der Tragstruktur des Kernelementes 5 erreicht. Hierbei fungieren die separaten Rovings 22, 23, 24, 25 auf der Oberfläche des Kern elementes als fachwerkartige Einleger und Aussteifung der Tragstruktur. Da die se paraten Rovings 22, 23, 24, 25 nicht auf freien geodätischen Bahnen abgelegt wer den müssen, sondern sich in den Ausnehmungen 26 befinden, ist eine sehr freie und gezielte Verstärkung der Tragstruktur beispielsweise für bestimmte Lastfälle möglich.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausnehmung 26 zur Ablage einer als zumindest einem separaten Roving 23 ausgeführten Stützstruktur 21 auf der Au ßenseite des Kernelementes 5 sowie die Ausnehmung 26 mit einem darin abgeleg ten Roving 23. Die als Führungskanal ausgeführte Ausnehmung 26 ist mit bogenför migem Querschnitt ausgeführt, in dem der separate Roving 23 oder der Roving 10 abgelegt wird. Um eine Verbesserung der Führung und des Haltens des separaten Rovings 22, 23, 24, 25 in der jeweiligen Ausnehmung 26 zu erreichen, kann die Aus nehmungen 26 gemäß einer in Fig. 7 dargestellten Weiterbildung an die Ausneh mung 26 begrenzenden Wandabschnitten 27 Hinterschneidungen 28 aufweisen. Hierdurch wird insbesondere eine besser seitliche Fixierung der in den Ausnehmun gen 26 abgelegten separaten Rovings 22, 23, 24, 25 erreicht. Die auf der Oberfläche angeordneten Ausnehmungen 26 können unterschiedliche Querschnittsformen auf weisen. So können die Ausnehmungen 26 zumindest teilweise mit einem polygona len Querschnitt ausgeführt sein.

Die Darstellung in Fig. 8 zeigt schematisch mehrere parallel zueinander verlaufende Ausnehmungen 26 in der Oberfläche des Kernelementes 5. Durch diese Anordnung lässt sich das zumindest eine Roving 10 über einen breiten Bereich flächig auffä chern.

In Fig. 9 ist eine schematische Darstellung sich kreuzender Ausnehmungen 26 ge zeigt. Dabei weisen einander kreuzende Ausnehmungen 26 eine unterschiedliche Tiefe auf. Die Tiefe einer Ausnehmung 26 definiert sich als Abstand zwischen der Oberfläche des Kernelementes 5 und dem tiefsten Punkt der Ausnehmung 26. In manchen Bereichen auf der Oberfläche des Kernelements 5 kann es zu einer über lappenden Kreuzung von Rovings 10, 22, 23, 24, 25 aus unterschiedlichen Richtun gen kommen, insbesondere an Knoten der fachwerkartigen Struktur, die der Verstär kung der Tragfähigkeit des Kernelementes 5 dient. Dann ist es vorteilhaft, dass die sich kreuzenden Ausnehmungen 26 eine unterschiedliche Tiefe aufweisen , da dadurch einer übermäßigen Materialanhäufung durch den oder die übereinander ge wickelten Rovings 10, 22, 23, 24, 25 begegnet werden kann, indem die Ablage auf verschiedenen Ebenen erfolgt.

Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung eines lokal über die Oberfläche des Kernelementes 5 abschnittsweise hinausragenden Strukturelementes 29. Das über die Oberfläche abschnittsweise hinausragende Strukturelement 29 ist mit zumindest einer zur Oberfläche im Wesentlichen senkrecht verlaufenden Ausnehmung 26 aus geführt. Mittels des Strukturelementes 29 lässt sich ein Wendepunkt in der Umwick lung mit dem zumindest einen Roving 10 darstellen. Diese senkrecht zur Oberfläche des Kernelementes 5 verlaufend angeordnete Ausnehmung 26 kann angewendet werden, um lokale Wickelstrukturen, beispielsweise ringförmige Wickelstrukturen, mittels der Roboter zu erzeugen, wie sie unter anderem für Aussparungen oder loka le Lasteinleitungspunkte benötigt werden.

In Fig. 1 1 ist eine Schnittansicht des Strukturelementes 29 entlang der Linie A-A ge mäß Fig. 10 gezeigt. Um das Strukturelementes 29 ist der Roving 10 zumindest ab schnittsweise umwickelbar, beispielsweise als ein lokaler Wendepunkt, oder voll ständig und mehrfach, zur Ausbildung einer lokalen Wickelstruktur. Bezuqszeichen Mehrpunktlenker

Körper

Verbindungsstruktur

Krafteinleitungsbereich

Kernelement

Torsionselement

Tragarm

Abschnitt

Buchse

Roving

Schalenelement

Schalenelement

Wandung

Wandung

Anlagefläche

Anlagefläche

Verbindungselement

Verbindungselement

Stützstruktur

Materialanhäufung

Stützstruktur

Roving

Roving

Roving

Roving

Führungskanal

Wandabschnitt

Hinterschneidung

Strukturelement