Die Erfindung betrifft eine Komponente einer Radaufhängung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 .

Derartige, als Vierpunktlenker ausgeführte Komponenten werden bei Nutzfahrzeugen verwendet, um eine Starrachse federbar in einem Fahrzeugrahmen zu führen. Der Vierpunktlenker ist dabei für die Querführung und die Längsführung der Achse verantwortlich. Weiterhin erfüllt der Vierpunktlenker die Funktion eines Stabilisators.

Aus der Druckschrift EP 1 787 833 A1 ist ein Vierpunktlenker mit einem

Torsionselement und zwei Trägerelementen bekannt. Die Trägerelemente verlaufen in Fahrzeuglängsrichtung und weisen jeweils zwei Befestigungsbuchsen auf. Jeweils eine Befestigungsbuchse eines Trägerelements ist in dem Fahrzeugrahmen gelagert. In der jeweils anderen Buchse ist die Starrachse fixiert.

Das in Fahrzeugquerrichtung angeordnete Torsionselement verbindet die beiden Trägerelemente miteinander. Hierzu weist das Torsionselement zwei durchgehende Aussparungen auf, die jeweils ein Trägerelement umschließen. Eine Verschwenkung der Trägerelemente gegeneinander führt daher zu einer Torsion des

Torsionselements.

Die Trägerelemente und das Torsionselement bestehen aus Blech oder Guss und sind miteinander verschweißt. Dies geht mit Gewichtsnachteilen einher.

Ein Vierpunktlenker in FKV-Bauweise ist aus der Druckschrift

DE 10 201 1 079 654 A1 bekannt. Dieser Vierpunktlenker ist in Integralbeziehungsweise Schalenbauweise ausgeführt. Dies macht den Vierpunktlenker sehr leicht, ist aber in Bezug auf eine fertigungsgerechte Konstruktion und eine

großserientaugliche Fertigung von Nachteil.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Komponente einer Radaufhängung unter Umgehung der den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen innewohnenden Nachteile zu realisieren. Insbesondere soll unter Gewährleistung der Fertigungstauglichkeit eine niedrige Masse erzielt werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Komponente einer Radaufhängung nach Anspruch 1 gelöst.

Unter einer Radaufhängung ist eine Vorrichtung zu verstehen, welche die Räder eines Fahrzeugs lenk- und/oder federbar mit einer Karosserie und/oder einem

Rahmen des Fahrzeugs koppelt. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein

Kraftfahrzeug, insbesondere um ein Nutzkraftfahrzeug, aber auch ein

Personen kraftfahrzeug handeln.

Eine Komponente bezeichnet eine Vorrichtung, die in einer übergeordneten

Vorrichtung - hier einer Radaufhängung - verbaut werden kann.

Die erfindungsgemäße Komponente weist mindestens ein Torsionselement und mindestens ein Trägerelement auf. Bei dem Trägerelement handelt es sich um ein Element, das zur Aufnahme von Lasten, insbesondere zur Aufnahme von Lasten, die durch eine Fahrzeugasche bzw. einen Radträger eingeleitet werden, ausgebildet ist. Das Trägerelement ist bevorzugt ausgebildet, die Fahrzeugachse bzw. den

Radträger mit einem Rahmen und/oder eine Karosserie des Fahrzeugs zu koppeln. Dazu ist ein erstes Ende des Trägerelements gelenkig mit der Fahrzeugachse bzw. dem Radträger verbunden, während ein zweites Ende gelenkig mit der Karosserie oder dem Rahmen des Fahrzeugs verbunden ist. Gelenkig bezeichnet hier eine Verdrehbarkeit um mindestens eine Achse.

Das Torsionselement dient dazu, das Trägerelement gegenüber einer

Verschwenkung zu stabilisieren. Dazu weist das Torsionselement mindestens eine Aufnahme auf, die das Trägerelement mindestens teilweise, vorzugsweise

vollständig, umschließt. Bei der Aufnahme handelt es sich also um einen Bereich des Torsionselements, der eine mindestens formschlüssige, vorzugsweise form- und kraftschlüssige Verbindung zu dem Trägerelement herstellt. Hierdurch ist das

Trägerelement gegenüber dem Torsionselement vorzugsweise mindestens bezüglich einer gegenseitigen Verdrehung um eine Torsionsachse fixiert. Weiterhin wird eine Aufnahme bevorzugt, die derart ausgestaltet ist, dass das Trägerelement in die Aufnahme eingeschoben werden kann.

Das Trägerelement und das Torsionselement sind so angeordnet, dass eine

Verschwenkung des Trägerelements, das heißt eine Verdrehung des Trägerelements um die Torsionsachse, mit einer Torsion, das heißt einer Verdrehung, des

Torsionselements einhergeht. Zu der Torsion kommt es infolge eines

Torsionsmoments, welches das Trägerelement bei der Verschwenkung auf das Torsionselement ausübt.

Erfindungsgemäß weist die Komponente mindestens einen Faden, auch

Faserbündel oder Roving genannt, auf. Unter einem Faden ist ein Stück eines Garns zu verstehen. Der Begriff Garn wiederum ist in der Norm DIN 60900 definiert.

Der Faden ist so gewickelt, dass er das Trägerelement in der Aufnahme fixiert. Die lässt sich in vorteilhafter Weise erreichen, indem das Torsionselement und das Trägerelement mindestens teilweise mit dem Faden umwickelt werden. Insbesondere eine Umwicklung der die Aufnahme mit dem Faden wird dabei bevorzugt. Als Faden wird vorzugsweise Multifilamentgarn verwendet.

Die erfindungsgemäße Komponente ermöglicht die Verwendung eines aus einem Faserverbundwerkstoff bestehenden Torsionselement und/oder eines aus einem Faserverbundwerkstoff bestehenden Trägerelements. Derartige Komponenten aus Faserverbundwerkstoffe lassen sich aber in der Regel nur schwer großserientauglich und kostengünstig fertigen. Dieses Problem lässt sich bei Verwendung der erfindungsgemäßen Komponente lösen. So ist die Komponente sehr einfach mittels der folgenden Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbar:

Herstellen des Trägerelements;

Herstellen des Torsionselements;

Einführen des Trägerelements in die Aufnahme; und Fixieren des Trägerelements mit dem Faden, vorzugsweise durch Umwickeln des Trägerelements und des Torsionselements, insbesondere im Bereich der Aufnahme, mit dem Faden.

Das Trägerelement und das Torsionselement werden also einzeln hergestellt. Beide Elemente können eine rohr- oder stabförmige Geometrie aufweisen und lassen sich daher auch in Faserverbundbauweise einfach fertigen. Der Faden dient

ausschließlich der Fixierung des Trägerelements in der Aufnehme, nicht aber der Ausformung einer Bauteilgeometrie. Daher lässt sich die Fixierung mit dem Faden fertigungstechnisch besonders einfach realisieren.

Die einzelnen Verfahrensschritte werden bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt. Sofern die technischen Gegebenheiten dies zulassen, sind aber auch abweichende Reihenfolgen der Ausführung möglich.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Komponente ist der Faden gespannt, das heißt mit einer Kraft beaufschlagt, die eine Spannung des Fadens bewirkt.

Infolgedessen ist der Faden kraftschlüssig mit dem Trägerelement und dem

Torsionselement verbunden.

Der Faden verläuft vorzugsweise derart, dass eine Verschwenkung des

Trägerelements durch den Kraftschluss des Fadens mit dem Trägerelement eine auf den Faden wirkende Kraft induziert, die wiederum über den Kraftschluss zwischen dem Faden und dem Torsionselement auf das Torsionselement übertragen wird. Die induzierte Kraft bewirkt dabei eine Vergrößerung der Spannung des Fadens.

Eine Verbindung des Trägerelements mit dem Torsionselement mit einem

gespannten Faden ist besonders werkstoffgerecht.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Faden mittels eines Hilfsstoffs

formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Trägerelement und/oder dem

Torsionselement verbunden. Bei dem Hilfsstoff kann es sich um einen Klebstoff oder eine Matrix eines Faserverbundwerkstoffs handeln. Grundsätzlich besteht dabei die Möglichkeit, zunächst das Torsionselement und das Trägerelement mit dem Faden zu umwickeln und anschließend den Hilfsstoff aufzutragen, oder zunächst den Hilfsstoff aufzutragen, bevor das Torsionselement und das Trägerelement mit dem Faden umwickelt werden.

Bevorzugt ist die Komponente zudem derart weitergebildet, dass das

Torsionselement eine durchgehende Aussparung aufweist, welche die Aufnahme bildet. In diese Aussparung kann das Trägerelement eingeschoben werden. Das Trägerelement ist dann so angeordnet, dass es durch die Aussparung hindurch verläuft. Eine Aussparung in dem Torsionselement bietet den Vorteil einer einfachen Fertigung. Zudem ist eine sichere Fixierung des Trägerelements in der Aufnahme gewährleistet.

In einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung bestehen das Torsionselement und/oder das Trägerelement mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem Faserverbundwerkstoff. Hierdurch lassen sich erhebliche

Gewichtseinsparungen erzielen. Bei dem Faserverbundwerkstoff kann es sich insbesondere um FKV (Faserkunststoffverbund) handeln.

Bevorzugt ist mindestens das Torsionselement derart weitergebildet, dass es mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem Faserverbundwerkstoff besteht, der aus genau einem Faden oder einer Fadengruppe gewebt, gewickelt oder geflochten ist. Der Faden oder die Fadengruppe ist so gewebt, gewickelt oder geflochten, dass er auch das Trägerelement in der Aufnahme fixiert. Unter einer Fadengruppe sind mehrere Fäden zu verstehen, die zu einem Bündel

zusammengefasst sind. Dieses Bündel stellt wiederum einen Faden dar.

Die Herstellung einer derart weitergebildeten Komponente gestaltet sich derart, dass zunächst das bereits vorgefertigte Trägerelement bereitgestellt wird, um dann aus dem Faden das Torsionselement zu weben. Der Faden wird unter anderem um das Trägerelement herumgeführt. Hierdurch entsteht die Aufnahme für Fixierung und Kraftübertragung. In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Komponente genau zwei voneinander verschiedene der oben beschriebenen Trägerelemente auf. Entsprechend ist das Torsionselement mit einer ersten Aufnahme und einer zweiten, von der ersten Aufnahme verschiedenen Aufnahme versehen, wobei die erste Aufnahme ein erstes der beiden Trägerelemente mindestens teilweise umschließt und die zweite

Aufnahme ein zweites der beiden Trägerelemente mindestens teilweise umschließt. Das Torsionselement verläuft dann zwischen der ersten Aufnahme und der zweiten Aufnahme und verbindet das erste Trägerelement mit dem zweiten Trägerelement. Zu einer Torsion des Torsionselements kommt es infolge einer Verschwenkung des ersten Trägerelements und des zweiten Trägerelements relativ zueinander. Die Torsionsachse, die identisch ist mit einer Drehachse, um welche die Verschwenkung des ersten Trägerelements und des zweiten Trägerelements stattfindet, verläuft durch die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme.

Der oben beschriebene Faden fixiert das erste Trägerelement in der ersten

Aufnahme und/oder das zweite Trägerelement in der zweiten Aufnahme.

Insbesondere kann dieser Faden ausschließlich das erste Trägerelement in der ersten Aufnahme fixieren. Zur Fixierung des zweiten Trägerelements in der zweiten Aufnahme ist dann ein zweiter, gleichartig ausgestalteter Faden vorgesehen.

Alternativ ist es möglich, mittels eines einzigen Fadens sowohl das erste

Trägerelement in der ersten Aufnahme als auch das zweite Trägerelement in der zweiten Aufnahme zu fixieren. Dieser Faden kann insbesondere so weitergebildet sein, dass er den Faserverbundwerkstoff ausbildet, aus dem das Torsionselement mindestens teilweise besteht.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist die Komponente als

Vierpunktlenker ausgestaltet. Insbesondere eine Ausgestaltung der Komponente derart, dass die Komponente anstelle eines herkömmlichen Vierpunktlenkers eines Nutzkraftwagens verwendet werden kann, ist möglich.

Der Vierpunktlenker ist vorzugsweise so weitergebildet, dass das erste

Trägerelement und das zweite Trägerelement jeweils in einem ersten Ende gelenkig mit einem Rahmen oder einer Karosserie eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzkraftwagens, verbunden werden können. In einem zweiten Ende können entsprechend das erste Trägerelement und das zweite Trägerelement jeweils gelenkig mit einer Starrachse des Fahrzeugs verbunden werden.

Entsprechend weisen das erste Trägerelement bevorzugt eine erste Gelenkbuchse und eine zweite Gelenkbuchse, und das zweite Trägerelement eine dritte

Gelenkbuchse und eine vierte Gelenkbuchse auf. Die erste Gelenkbuchse und die dritte Gelenkbuchse können gelenkig in einem Rahmen des Nutzkraftfahrzeugs fixiert werden. Entsprechend können die zweite Gelenkbuchse und die vierte

Gelenkbuchse gelenkig mit einer Achse des Nutzkraftfahrzeugs verbunden werden.

Alternativ kann die Komponente als Verbundlenkerachse ausgestaltet sein. Dabei bilden das erste Trägerelement und das zweite Trägerelement jeweils einen

Längslenker. Das Torsionselement übt die Funktion eines bei Verbundlenkerachsen üblichen Torsionselements aus.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Dabei

kennzeichnen übereinstimmende Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt

Fig. 1 Torsions- und Biegeträger eines Vierpunktlenkers;

Fig. 2 einen Vierpunktlenker mit offenen Aufnahmen;

Fig. 3 einen Vierpunktlenker mit Fixierwicklungen;

Fig. 4 einen Vierpunktlenker mit einem Torsionslenker, der Fixierwicklungen

ausbildet; und

Fig. 5 Fixierwicklungen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Vierpunktlenker 102 fungieren ein Torsionsträger 104 als Torsionselement und ein erster Biegeträger 106 sowie ein zweiter

Biegeträger 108 als Trägerelemente.

Der Torsionsträger 104 weist eine erste Aussparung 1 10 und eine zweite

Aussparung 1 12 auf. In die erste Aussparung 1 10 ist der erste Biegeträger 106 eingesteckt. Der zweite Biegeträger 108 ist in die zweite Aussparung 1 12 eingesteckt.

Der erste Biegeträger 106 und der zweite Biegeträger 108 können jeweils in einem ersten Ende 1 14, 1 16 mit einem Lagerauge versehen werden. Mittels dieser

Lageraugen werden der erste Biegeträger 106 und der zweite Biegeträger 108 jeweils in ihrem ersten Ende 1 14, 1 16 in einem Fahrzeugrahmen gelagert.

Gleichfalls können der erste Biegeträger 106 und der zweite Biegeträger 108 in ihren zweiten Enden 1 18, 120 jeweils mit einem Lagerauge versehen werden. Diese Lageraugen dienen dazu, den Vierpunktlenker 102 mit einer Achse zu verbinden.

Ein ähnlicher Vierpunktlenker 102 ist in Fig. 2 dargestellt. Hier sind im Unterschied zu Fig. 1 die erste Aussparung 1 10 und die zweite Aussparung 1 12 allerdings nicht als durchgängige Aussparungen in dem ersten Biegeträger 106 und dem zweiten

Biegeträger 108 ausgeführt. Die erste Aussparung 1 10 und die zweite

Aussparung 1 12 sind stattdessen nach außen hin geöffnet. Die in Fig. 2 dargestellten Aussparungen 1 10, 1 12 verbessern einerseits die Abstützung des

Torsionsträgers 104 an den Biegeträgern 106, 108, sind aber andererseits

schwieriger zu fertigen.

Fig. 3 veranschaulicht, wie die Komponenten des Vierpunktlenkers 102 fixiert werden. Eine erste, aus einem ersten Faden bestehende Wicklung 302 ist im Bereich der ersten Aussparung 1 10 um den ersten Biegeträger 106 und den

Torsionsträger 104 herumgeführt. Entsprechend ist eine zweite, aus einem zweiten Faden bestehende Wicklung 304 im Bereich der zweiten Aussparung 1 12 um den zweiten Biegeträger 108 und den Torsionsträger 104 herumgeführt.

Die erste Wicklung 302 und die zweite Wicklung 304 erfüllen mehrere Funktionen. So verhindern die Wicklungen 302, 304, dass der Torsionsträger 104 entlang der Biegeträger 106, 108 verrutscht. Weiterhin sind die Wicklungen 302, 304 in der Lage, Torsionsmomente zwischen den Biegeträgern 106, 108 und dem Torsionsträger 104 zu übertragen. Gemäß Fig. 3 sind die erste Wicklung 302, die zweite Wicklung 304 und der

Torsionsträger 104 dreistückig ausgebildet, das heißt die erste Wicklung 302, die zweite Wicklung 304 und der Torsionsträger 104 bilden jeweils eins von drei separaten Stücken. Weitere Stücke bilden der erste Biegeträger 106 und der zweite Biegeträger 108. Der erste Biegeträger 106, der zweite Biegeträger 108, der

Torsionsträger 104, die erste Wicklung 302 und die zweite Wicklung 304 sind also insgesamt fünfstückig ausgeführt.

Demgegenüber zeigt Fig. 4 ein insgesamt nur dreistückiges Ausführungsbeispiel des Vierpunktlenkers 102. Hier sind die erste Wicklung 302, die zweite Wicklung 304 und der Torsionsträger 104 einstückig ausgeführt. Der Torsionsträger 104 ist dabei aus einem einzigen Faden gewebt, der auch die erste Wicklung 302 und die zweite Wicklung 304 bildet. Die erste Wicklung 302 verläuft auch hier um den ersten Biegeträger 106 herum, die zweite Wicklung 304 verläuft entsprechend um den zweiten Biegeträger 108 herum.

Die Ausgestaltung der ersten Wicklung 302 und der zweiten Wicklung 304 veranschaulicht Fig. 5.

Bezuqszeichen

102 Vierpunklenker

104 Torsionsträger

106 erster Biegeträger

108 zweiter Biegeträger

1 10 erste Aussparung

1 12 zweite Aussparung

1 14 erstes Ende des ersten Biegeträgers

1 16 erstes Ende des zweiten Biegeträgers

1 18 zweites Ende des ersten Biegeträgers

120 zweites Ende des zweiten Biegeträgers

302 Wicklung aus einem ersten Faden

304 Wicklung aus einem zweiten Faden