Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dreipunktlenker mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 1 und ein Herstellungsverfahren für einen Dreipunktlenker mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 13.

Dreipunktlenker werden im NKW-Bereich in Sattelzugmaschinen eingesetzt, um die Achse am Strukturrahmen anzubinden. Diese tragen in erheblichem Maße zur Querführung und Längsführung der Achse bei. Ein Dreipunktlenker führt die Achse in einer oberen Lenkerebene und beeinflusst die Fahreigenschaften des NKWs. Jeder Dreipunktlenker ist während eines Fahrbetriebs des NKWs hohen Längslasten und hohen Querlasten, sowie Wankbewegungen, die z. B. während einer Kurvenfahrt des NKWs auftreten, ausgesetzt. Dadurch stellen sich besondere Anforderungen an die Steifigkeit desselben.

Aus der DE102014214827A1 ist ein Mehrpunktlenker bekannt, der im Wesentlichen ausgebildet ist aus einer Faser-Kunststoff-Verbund-Struktur. Die Faser-Kunststoff- Verbund-Struktur ist einstückig und stoffschlüssig, ohne eine Verstärkungsstruktur ausgebildet.

Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten Dreipunktlenker vorzuschlagen. Dieser soll für den Leichtbau geeignet sein und somit eine geringe Masse aufweisen.

Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe einen Dreipunktlenker mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 und ein Herstellungsverfahren für einen Dreipunktlenker mit den Merkmalen nach Patentanspruch 13 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ein Dreipunktlenker für ein Fahrwerk eines Fahrzeugs weist zwei Arme und einen Zentrallagerbereich auf. Jeder Arm weist einen Lagerbereich auf. Der Dreipunktlenker umfasst zwei Lasteinleitelemente, ein Zentrallasteinleitelement, eine Stabilisie- rungslage, ein Kernelement und eine Tragwicklung. Die Stabilisierungslage und die Tragwicklung sind aus einem Faserkunststoffverbundmaterial (FKV) ausgeformt. An jedem Lagerbereich ist ein Lasteinleitelement angeordnet. Das Zentrallasteinleitele- ment ist an dem Zentrallagerbereich angeordnet. Das Kernelement wird von der Stabilisierungslage in einem Teilbereich umschlossen. Die Tragwicklung umschließt die Lasteinleitelemente, das Zentrallasteinleitelement, die Stabilisierungslage und das Kernelement in einem Teilbereich. Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein NKW kann aber alternativ dazu ein PKW sein.

Die beiden Lasteinleitelemente sind zueinander gleichförmig ausgeformt. Das Zentrallasteinleitelement kann aus demselben Material ausgeformt sein wie die beiden Lasteinleitelemente. Selbstverständlich kann das Zentrallasteinleitelement aus einem anderen Material ausgeformt sein als die beiden Lasteinleitelemente.

Jedes Lasteinleitelement weist eine Lageraufnahme auf, die dazu geeignet ist, ein Lager aufzunehmen. Diese Lageraufnahmen weisen vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt auf. Das Lager kann beispielsweise ein Gummi-Metall-Lager sein. Wird der Dreipunktlenker in einem Fahrwerk eines Fahrzeugs verwendet, dienen diese Lager dazu, den Dreipunktlenker an einem Fahrzeugaufbau, z. B. an einer Rahmenstruktur, abzustützen. Die Lageraufnahmen der beiden Lasteinleitelemente weisen jeweils eine Lagerachse auf, die in derselben Ebene liegen. Diese Ebene ist senkrecht zu einer Mittelebene des Dreipunktlenkers.

Der Dreipunktlenker ist vorzugsweise symmetrisch zu der Mittelebene ausgebildet. Jedes Lasteinleitelement ist an einem Arm des Dreipunktlenkers angeordnet und begrenzt diesen zu einer dem Zentrallagerbereich entgegengesetzten Seite hin. Ein erstes Lasteinleitelement ist an einem ersten Arm des Dreipunktlenkers an dessen Lagerbereich angeordnet. Ein zweites Lasteinleitelement ist an einem zweiten Arm des Dreipunktlenkers an dessen Lagerbereich angeordnet. In einem Fahrbetrieb wirken auf diese Lager, die mit den jeweiligen Lasteinleitelementen wirkverbunden sind, Lasten ein. Diese werden über die Aufnahmen der Lasteinleitelemente an die

Lasteinleitelemente weitergeleitet. Diese Lasten werden von den Lasteinleitelementen an die Stabilisierungslage und an die Tragwicklung weitergeleitet. Das Zentrallasteinleitelement weist eine Lageraufnahme auf, die dazu geeignet ist, ein Lager aufzunehmen. Das Lager kann beispielsweise ein Gummi-Metall-Lager sein. Wird der Dreipunktlenker in einem Fahrwerk eines Fahrzeugs verwendet, dient dieses Lager dazu, den Dreipunktlenker mit einem Achsaufbau zu verbinden. Die Lageraufnahme des Zentrallasteinleitelements ist vorzugsweise zylindrisch ausgeformt. Die Lageraufnahme des Zentrallasteinleitelements weist vorzugsweise eine Lagerachse auf, die in derselben Ebene liegt in der auch die Lagerachsen der beiden Lasteinleitelemente liegen. Auf das Lager, das mit dem Zentrallasteinleitelement verbunden ist, wirken während eines Fahrbetriebs Lasten, wenn der Dreipunktlenker in einem Fahrzeug verwendet wird. Diese Lasten werden von diesem Lager aufgenommen und an das Zentrallasteinleitelement weitergeleitet, das die Lasten wiederum in die Stabilisierungslage und in die Tragwicklung einleitet.

Die geometrische Grundform des Dreipunktlenkers wird mittels des Kernelements geschaffen. Das Kernelement weist also zwei Arme und einen Zentrallagerbereich auf. Das Kernelement ist derart ausgebildet, dass es eine Mantelfläche und zwei Deckflächen aufweist. Genauer weist die Mantelfläche des Kernelements zwei Abschnitte auf, wobei ein erster Abschnitt der Mantelfläche im Innenbereich der beiden Arme angeordnet ist und wobei ein zweiter Abschnitt der Mantelfläche im Außenbereich der beiden Arme angeordnet ist.

Das Kernelement wird während des Herstellungsverfahrens mittels einer Kernstruktur hergestellt. Die Kernstruktur kann lösbar oder alternativ dazu permanent ausgebildet sein, so dass das Kernelement entweder materialfrei ausgebildet ist oder aus demselben Material ausgebildet ist wie die Kernstruktur. Ist das Kernelement materialfrei ausgebildet, ist der Dreipunktlenker als eine Hohlstruktur ausgebildet. Ist das Kernelement aus einem Material ausgebildet, ist es als eine Vollstruktur ausgebildet.

Die Stabilisierungslage ist aus einem FKV ausgeformt. Beispielsweise kann die Stabilisierungslage aus GFK, CFK, AFK oder einem anderen geeigneten FKV ausgeformt sein. Die Stabilisierungslage ist vorzugsweise als ein FKV-Laminat aus mehreren Faserlagen ausgeformt. Die Stabilisierungslage ist derart ausgebildet, dass diese das Kernelement in einem Teilbereich umschließt. Dieser Teilbereich ist die Mantelfläche oder ein oder mehrere Abschnitte der Mantelfläche des Kernelements. Das heißt, dass die Stabilisierungslage einteilig oder mehrteilig ausgeformt sein kann. Beispielsweise kann die Stabilisierungslage zwei oder drei Teile aufweisen. Die Stabilisierungslage kann sich beispielsweise von dem ersten Lagerbereich entlang des ersten Arms zu dem Zentrallagerbereich und von dem zweiten Lagerbereich entlang des zweiten Arms zu dem Zentrallagerbereich erstrecken. In diesem Fall umschließt die Stabilisierungslage den zweiten Abschnitt der Mantelfläche. Zusätzlich dazu kann sich die Stabilisierungslage von dem ersten Lagerbereich entlang des ersten Arms über den Zentrallagerbereich zu dem zweiten Lagerbereich erstrecken. In diesem Fall umschließt die Stabilisierungslage den ersten Abschnitt der Mantelfläche. Die Stabilisierungslage kann entweder flächig an die Lasteinleitelemente und an das Zentrallasteinleitelement angebunden sein, oder die Fasern der Stabilisierungslage können um die beiden Lasteinleitelemente und das Zentrallasteinleitelement herum verlaufen.

Die Stabilisierungslage dient dazu, die in hohem Maße auftretenden Querlasten während eines Fahrbetriebs, wenn der Dreipunktlenker in einem Fahrzeug verwendet wird, aufzunehmen. Zudem dient die Stabilisierungslage dazu während dieses Fahrbetriebs entlang der Arme auftretende Längslasten aufzunehmen. Die Stabilisierungslage dient außerdem dazu, während dieses Fahrbetriebs auftretende Biegelasten aufzunehmen, die z. B. durch die Querlasten und/oder die Längslasten hervorgerufen werden können.

Die Tragwicklung ist aus einem FKV ausgeformt. Beispielsweise kann die Tragwicklung aus GFK, CFK, AFK oder einem anderen geeigneten FKV ausgeformt sein. Die Tragwicklung ist ausgebildet aus unidirektionalen Kunststoffverbund-Fasersträngen, die vorzugsweise endlosfaserverstärkt sind. Beispielsweise kann ein vorimprägniertes FKV-Prepregmaterial mit einer duromeren oder thermoplastischen Matrix verwendet werden, um die Tragwicklung auszuformen (z. B. TowPreg oder Tape). Dies ist sowohl kostengünstig als auch für die Herstellung des Dreipunktlenkers vorteilhaft, da sich dieses Material für hohe Wickelgeschwindigkeiten eignet. Die Tragwicklung umschließt die Lasteinleitelemente, das Zentrallasteinleitelement, die Stabilisierungslage und das Kernelement in einem Teilbereich. In anderen Worten ist die Tragwicklung um die Lasteinleitelemente, das Zentrallasteinleitelement, die Stabilisierungslage und das Kernelement herumgewickelt, so dass die Tragwicklung eine äußere Form des Dreipunktlenkers festlegt. Die Tragwicklung formt also die beiden Arme und den diese verbindenden Zentrallagerbereich aus. Die Tragwicklung ist wirkverbunden mit der Stabilisierungslage, mit den beiden Lasteinleitelementen und mit dem Zentrallasteinleitelement. Die Tragwicklung ist genauer gesagt stoffschlüssig mit der Stabilisierungslage verbunden. Ist das Kernelement nicht materialfrei ausgebildet, ist die Tragwicklung ebenfalls wirkverbunden mit dem Kernelement. Wirkverbunden heißt hierbei, dass zwei Bauelemente direkt miteinander verbunden sind, wobei diese Verbindung derart beschaffen ist, dass Kräfte und Momente zwischen den beiden Bauelementen weitergeleitet werden können. Die Tragwicklung ist ausgeformt mittels einer Kombination aus Umfangswicklungen und Kreuzwicklungen. Dadurch liegt ein teilweise dickwandiges und weitgehend geschlossenes Verbundlaminat vor.

Die Tragwicklung dient dazu, die in hohem Maße auftretenden Querlasten während eines Fahrbetriebs, wenn der Dreipunktlenker in einem Fahrzeug verwendet wird, aufzunehmen. Zudem dient die Tragwicklung dazu während dieses Fahrbetriebs entlang der Arme auftretende Längslasten aufzunehmen. Die Tragwicklung und die Stabilisierungslage ergänzen sich also in ihrer Wirkung.

Wird der Dreipunktlenker in einem Fahrzeug verwendet, wirken auf die Lager, die mit den Lasteinleitelementen verbunden sind, Lasten ein. Auf das Lager, das mit dem Zentrallasteinleitelement verbunden ist, wirken Lasten ein. Dadurch treten im Dreipunktlenker Zug- und Druckbeanspruchungen sowie Biegespannungen auf. Durch den beschriebenen Multimaterialaufbau des Dreipunktlenkers sind die Faserstränge der Tragwicklung in Belastungsrichtung orientiert. Der Dreipunktlenker weist aufgrund der Ausformung der Arme mittels der Stabilisierungslage und der Tragwicklung, die stoffschlüssig miteinander verbunden sind, ein hohes Flächenträgheitsmoment auf, so dass an den Armen auftretende Biegespannungen reduziert werden. Die Arme des Dreipunktlenkers weisen eine hohe Festigkeit auf. Die Zug- und Druckbeanspruchungen werden mittels der Stabilisierungslage und mittels der Tragwicklung aufgenommen.

Vorteilhaft an dem hier dargestellten Dreipunktlenker ist, dass dieser eine geringere Masse aufweist als ein herkömmlicher Dreipunktlenker aus einem metallischen Material. Der Dreipunktlenker weist also ein großes Leichtbaupotential auf ohne Einbußen bei der Belastbarkeit in relevanter Lastrichtung einzugehen. Dadurch wird bei der Verwendung des Dreipunktlenkers in einem Fahrzeug die Gesamtmasse des Fahrzeugs verringert, was zu einer Kraftstoffeinsparung und zu einer Erhöhung der möglichen Nutzlast führt.

Nach einer Ausführungsform weist die Stabilisierungslage eine unidirektionale Faserrichtung auf, die orientiert ist von den Lagerbereichen zu dem Zentrallagerbereich. Das heißt, die Faserrichtung der Stabilisierungslage ist entlang der Arme orientiert. Die Faserrichtung ist somit von dem ersten Lagerbereich zu dem Zentrallagerbereich orientiert und von dem zweiten Lagerbereich zu dem Zentrallagerbereich. Aufgrund dieser unidirektionalen Fasernchtung ist die Stabilisierungslage in besonderem Maße dazu geeignet, die während eines Fahrbetriebs auftretenden Lasten, z. B. Querlasten und Längslasten, aufzunehmen, wenn der Dreipunktlenker in einem Fahrzeug verwendet wird. Die Faserrichtung der Stabilisierungslage ist damit lastgerecht.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Stabilisierungslage wenigstens zweiteilig ausgeformt. Selbstverständlich kann die Stabilisierungslage auch mehr als zwei Teile aufweisen. Ein erster Teil der Stabilisierungslage verläuft von dem ersten Lagerbereich entlang des ersten Arms zum Zentrallagerbereich, und ein zweiter Teil der Stabilisierungslage verläuft von dem zweiten Lagerbereich entlang des zweiten Arms zum Zentrallagerbereich. Weist die Stabilisierungslage mehr als zwei Teile auf, verläuft ein dritter Teil der Stabilisierungslage von dem ersten Lagerbereich entlang des ersten Arms über den Zentrallagerbereich und entlang des zweiten Arms zu dem zweiten Lagerbereich.

Die Teile der Stabilisierungslage können während des Herstellungsverfahrens entweder als bereits ausgehärtete Teile oder nass mit einer hoch-viskosen klebrigen Matrix vorliegen. Liegen die Teile nass vor, werden diese während des Herstellungsverfahrens vorzugsweise gemeinsam mit der Tragwicklung ausgehärtet, so dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Stabilisierungslage und der Tragwicklung ausgeformt ist.

Nach einer weiteren Ausführungsform sind das Zentrallasteinleitelement und die Lasteinleitelemente ausgeformt aus einem metallischen Material. Beispielsweise können das Zentrallasteinleitelement und jedes Lasteinleitelement aus Aluminium, aus einem Stahl, aus Titan oder aus einem anderen geeigneten metallischen Material ausgeformt sein. Das Zentrallasteinleitelement und die beiden Lasteinleitelemente können aus demselben Material ausgeformt sein. Alternativ dazu können nur die beiden Lasteinleitelemente aus demselben Material ausgeformt sein. Vorzugsweise werden die Lasteinleitelemente und das Zentrallasteinleitelement mittels eines Strangpressverfahrens mit geringem Fräserbearbeitungsanteil hergestellt.

Nach einer weiteren Ausführungsform sind das Zentrallasteinleitelement und die Lasteinleitelemente ausgeformt aus einem Faserkunststoffverbundmaterial. Beispielsweise können diese aus einem langfaserverstärkten Duromer, z. B. SMC (Sheet Molding Compound), oder aus einem anderen geeigneten FKV ausgeformt sein. Das Zentrallasteinleitelement und die beiden Lasteinleitelemente können aus demselben Material ausgeformt sein. Alternativ dazu können nur die beiden Lasteinleitelemente aus demselben Material ausgeformt sein. Vorzugsweise werden die Lasteinleitelemente und das Zentrallasteinleitelement mittels eines Strangpressverfahrens mit geringem Fräserbearbeitungsanteil hergestellt.

Nach einer weiteren Ausführungsform verlaufen Faserstränge der Tragwicklung im Bereich der Arme parallel und gestreckt zu dem jeweiligen Arm. Dies heißt, dass wenigstens ein Faserstrang an jedem Arm parallel und gestreckt zu diesem Arm verläuft. Vorzugsweise verläuft jedoch ein wesentlicher Anteil oder der Großteil der Faserstränge der Tragwicklung an jedem Arm parallel und gestreckt zu diesem Arm.

Um diese Ausrichtung der Faserstränge zu erreichen, weist die Kernstruktur während des Herstellungsverfahrens des Dreipunktlenkers wenigstens eine Wickelhilfe und/oder eine abgewinkelte und flächige Ausformung am Zentrallagerbereich auf, so dass die Faserstränge gezielt umgelenkt werden können und nicht verrutschen. Beispielsweise kann die Kernstruktur am Zentrallagerbereich drei oder mehr Flächen aufweisen, die zu der Ebene senkrecht sind, die von den Lagerachsen der Lageraufnamen der Lasteinleitelemente und des Zentrallasteinleitelements aufgespannt wird. Diese Flächen weisen zueinander je einen Winkel auf. Beispielsweise können eine oder mehrere dieser Flächen zu einer Lagerachse einer Lageraufnahme eines Lasteinleitelements parallel angeordnet sein. Bei einem Wickeln der Tragwicklung während des Herstellungsverfahrens sind die Faserstränge zu derjenigen Fläche, die sie kontaktieren, senkrecht angeordnet.

Vorteilhaft an dieser Anordnung der Faserstränge der Tragwicklung ist, dass dadurch ein lastgerechtes Laminat aufgebaut ist und die Faserstränge die primären Lastpfade belegen.

Nach einer weiteren Ausführungsform weisen die Lasteinleitelemente und das Zentrallasteinleitelement die gleiche Orientierung auf. Das heißt, dass die Lagerachsen der Lageraufnahmen der Lasteinleitelemente und des Zentrallasteinleitelements derart zueinander angeordnet sind, dass diese in einer Ebene liegen. Die Lagerachse der Lageraufnahme des Zentrallasteinleitelements ist nicht senkrecht zu einer Ebene, die aufgespannt wird durch die Lagerachsen der Lageraufnahmen der Lasteinleitelemente.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist das Kernelement ausgeformt aus einem Kunststoffschaummaterial. Dieses Kunststoffschaummaterial kann beispielsweise aufgeschäumtes Polyurethan, Polypropylen, Polycarbonat, oder ein anderer geeigneter Kunststoff sein. Vorteilhaft daran ist, dass dieses Kunststoffschaummaterial eine geringe Masse aufweist. Dadurch weist der gesamte Dreipunktlenker eine geringe Masse auf. Zudem ist dieses Kunststoffschaummaterial kostengünstig und auf einfache Art und Weise herzustellen und weiterzuverarbeiten.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist das Kernelement ausgeformt aus einem metallischen Schaummaterial. Dieses metallische Schaummaterial kann beispiels- weise aufgeschäumtes Aluminium, eine metallische Legierung auf Bismutbasis oder ein anderes geeignetes metallisches Material sein. Vorteilhaft daran ist, dass dieses metallische Schaummaterial eine geringe Masse aufweist. Dadurch weist der gesamte Dreipunktlenker eine geringe Masse auf.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist das Kernelement materialfrei ausgeformt. Das heißt, dass der Dreipunktlenker hohl ausgeformt ist. Dies wird während des Herstellungsverfahrens erreicht, indem eine lösbare Kernstruktur eingesetzt wird, die von der Stabilisierungslage und von der Tragwicklung in einem Teilbereich umschlossen wird. Diese wird nach dem Aushärten der Tragwicklung und ggf. der Stabilisierungslage ausgelöst, so dass kein Material der Kernstruktur in dem Dreipunktlenker verbleibt. Beispielsweise kann eine lösbare Kernstruktur aus einem metallischen

Schaummaterial, z. B. aus einer aufgeschäumten metallische Legierung auf Bismutbasis, oder eine lösbare Kernstruktur auf Salzbasis verwendet werden.

Vorteilhaft daran ist, dass der Dreipunktlenker durch das materialfreie Kernelement eine sehr geringe Masse aufweist im Gegensatz zu einem herkömmlichen Dreipunktelenker aus einem metallischen Material. Trotzdem weist der Dreipunktlenker eine vergleichbare Steifigkeit auf.

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Dreipunktlenkers, der bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben wurde, wird eine Kernstruktur bereitgestellt. Diese Kernstruktur bildet die Grundform des Dreipunktlenkers aus. Jedes Lasteinleitelement wird an einem Lagerbereich angeordnet und in die Kernstruktur integriert. Beispielsweise können die Lasteinleitelemente mit der Kernstruktur formschlüssig verbunden werden, z. B. auf oder in die Kernstruktur gesteckt werden, und/oder stoffschlüssig mit der Kernstruktur verbunden werden. Das Zentrallasteinleitelement wird an dem Zentrallagerbereich angeordnet und in die Kernstruktur integriert. Das Zentrallasteinleitelement kann formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Kernstruktur verbunden werden. Beispielsweise kann die Kernstruktur eine Bohrung aufweisen, in die das Zentrallasteinleitelement gesteckt wird oder mit der das Zentrallasteinleitelement verklebt wird. Die Stabilisierungslage wird mit der Kernstruktur verbunden, so dass diese die Kernstruktur in einem Teilbereich umschließt, wobei diese Verbindung mittels einer Verklebung erfolgt. Die Stabilisierungslage wird also stoffschlüssig mit der Kernstruktur verbunden. Die Tragwicklung wird um die Kernstruktur, die Stabilisierungslage, die Lasteinleitelemente und das Zentrallasteinleitelement gewickelt, wobei dadurch die Stabilisierungslage an ihrer Position fixiert wird, und wobei die Tragwicklung derart geführt wird, dass Faserstränge der Tragwicklung im Bereich der Arme parallel und getreckt zu dem jeweiligen Arm verlaufen.

Das Wickeln der Tragwicklung erfolgt z. B. mittels eines 3D-Wickelverfahrens. Die Faserstränge der Tragwicklung werden um das Zentrallasteinleitelement, um die Lasteinleitelemente, um die Stabilisierungslage und um die Kernstruktur herumgewickelt und mit diesen wirkverbunden. Durch das Wickeln entsteht an den Deckflächen des Dreipunktlenkers eine flächige Tragwicklungsstruktur. An der Mantelfläche des Dreipunktlenkers weisen die Faserstränge der Tragwicklung Winkel zueinander auf. Nach Beendigung des Wickelns liegt die Tragwicklung als ein teilweise dickwandiges und weitgehend geschlossenes Verbundlaminat vor. Die Tragwicklung fixiert zudem das Zentrallasteinleitelement und die beiden Lasteinleitelemente an ihrer Raumposition. Abschließend wird der Dreipunktlenker ausgehärtet.

Nach einer Ausführungsform liegt die Stabilisierungslage bei der Verbindung mit der Kernstruktur nass vor. Dies heißt, dass die Stabilisierungslage als vorimprägnierte Faserstruktur vorliegt, die mit einer hoch-viskosen, klebrigen Matrix versehen ist. Dadurch wird zwischen der Kernstruktur und der Stabilisierungslage eine stoffschlüssige Klebeverbindung geschaffen, wenn die Stabilisierungslage mit der Kernstruktur verbunden wird. Nachdem die Tragwicklung um die Kernstruktur, die Stabilisierungslage, die Lasteinleitelemente und das Zentrallasteinleitelement gewickelt wurde, werden die Tragwicklung und die Stabilisierungslage gemeinsam ausgehärtet. Somit entsteht zwischen der Stabilisierungslage und der Tragwicklung eine stoffschlüssige Verbindung. Nach diesem Aushärten ist die Stabilisierungslage an ihrer Raumposition mittels der Tragwicklung fixiert. Nach einer weiteren Ausführungsform liegt die Stabilisierungslage bei der Verbindung mit der Kernstruktur ausgehärtet vor. Die Stabilisierungslage liegt bei der Verbindung mit der Kernstruktur also bereits in der Zielgeometrie vor und muss nicht gemeinsam mit der Tragwicklung ausgehärtet werden. Nach dem Aushärten der Tragwicklung ist die Stabilisierungslage an ihrer Raumposition mittels der Tragwicklung fixiert.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Tragwicklung mittels eines 3D- Wickleverfahrens gewickelt. Dabei kann entweder die Kernstruktur, die mit der Stabilisierungslage, den Lasteinleitelementen und dem Zentrallasteinleitelement verbunden ist, rotiert werden und die Faserstränge der Tragwicklung ortsfest zugeführt werden, oder die Kernstruktur, die mit der Stabilisierungslage, den Lasteinleitelementen und dem Zentrallasteinleitelement verbunden ist, wird ortsfest gehalten und die Faserstränge der Tragwicklung werden um diese herumgewickelt. Dazu können beispielsweise zwei Handling-Roboter eingesetzt werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Kernstruktur Wickelhilfen auf, so dass die Faserstränge der Tragwicklung in vorbestimmten Abständen während des Wickelverfahrens gezielt umgelenkt werden. Diese Wickelhilfen können beispielsweise Flächen sein, die einen bestimmten Winkel zueinander aufweisen. Beispielsweise können die Wickelhilfen auch Vorsprünge, Hinterschneidungen oder Ausnehmungen sein.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Kernstruktur derart ausgebildet ist, dass diese nach dem Aushärten des Dreipunktlenkers in dem Dreipunktlenker verbleibt, so dass die Kernstruktur ein Kernelement des Dreipunktlenkers ausbildet. Die Kernstruktur ist in diesem Fall aus einem permanenten, d. h. unlösbaren Kunststoff- schaummaterial oder aus einem permanenten, d. h. unlösbaren metallischen

Schaummaterial ausgebildet. Das Kunststoffschaummaterial kann beispielsweise aufgeschäumtes Polyurethan, Polypropylen, Polycarbonat, oder ein anderer geeigneter Kunststoff sein. Das metallische Schaummaterial kann beispielsweise aufgeschäumtes Aluminium, eine metallische Legierung auf Bismutbasis oder ein anderes geeignetes metallisches Material sein. Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Kernstruktur lösbar ausgebildet und wird nach dem Aushärten des Dreipunktlenkers aus dem Dreipunktlenker ausgelöst, so dass ein materialfreies Kernelement ausgeformt wird. Beispielsweise kann die Kernstruktur aus einem metallischen Schaummaterial, z. B. aus einer aufgeschäumten metallische Legierung auf Bismutbasis, oder eine lösbare Kernstruktur auf Salzbasis sein. Das Auslösen der Kernstruktur kann beispielsweise durch das Spülen mit einem Fluid erfolgen. Nach dem Auslösen der Kernstruktur verbleiben die Tragwicklung, die Stabilisierungslage, die Lasteinleitelemente und das Zentrallasteinleitele- ment in ihrer Raumposition.

Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kernstruktur, eines Zentrallasteinleitele- ments und zweier Lasteinleitelemente eines Dreipunktlenkers nach einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine schematische Detaildarstellung des Vergrößerungsbereichs A aus Fig. 1 ,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des fertiggestellten Dreipunktlenkers nach dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 und Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Dreipunktlenkers nach einem weiteren Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 eine schematische Detaildarstellung des Vergrößerungsbereichs B aus Fig. 4.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Kernstruktur 10, einer Stabilisierungslage 7, eines Zentrallasteinleitelements 6 und zweier Lasteinleitelemente 5 eines Dreipunktlenkers 1 nach einem Ausführungsbeispiel. Der Dreipunktlenker 1 ist in der hier gezeigten Darstellung noch nicht fertiggestellt, sondern befindet sich noch im Herstellungsverfahren. Die Kernstruktur 10 bildet die Grundform des Dreipunktlenkers 1 aus. Die Kernstruktur 10 weist -wie der Dreipunktlenker 1 - einen Zentrallagerbereich 3 und zwei Arme 2 auf. Jeder Arm 2 weist einen Lagerbereich 4 auf. Ein erster Arm 2 weist einen ersten Lagerbereich 4 auf. Ein zweiter Arm 2 weist einen zweiten Lagerbereich 4 auf. Jeder Arm 2 ist mit dem Zentrallagerbereich 3 verbunden. Jeder Lagerbereich 4 begrenzt seinen entsprechenden Arm 2 zu einer dem Zentrallagerbereich 3 entgegengesetzten Seite hin. Der Dreipunktlenker 1 ist symmetrisch zu einer Mittelebene ausgeformt, von welcher hier nur eine Mittelachse 12 dargestellt ist. Der Dreipunktlenker 1 weist zwei Deckflächen und eine Mantelfläche auf. Die Kernstruktur 10 ist aus einem Kunststoffschaummaterial ausgeformt.

An jedem Lagerbereich 4 ist ein Lasteinleitelement 5 angeordnet. Diese Lasteinleitelemente 5 sind gleichförmig zueinander ausgeformt. Jedes Lasteinleitelement 5 weist eine Lageraufnahme 14 auf, die dazu geeignet ist, ein Lager aufzunehmen, wenn der Dreipunktlenker 1 in einem Fahrzeug verwendet wird. Jede Lageraufnahme 14 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Zudem weist jede Lageraufnahme 14 eine Lagerachse 1 1 auf. Die Lagerachsen 11 der beiden Lasteinleitelemente 5 sind in derselben Ebene angeordnet. Diese Ebene ist senkrecht zu der Mittelebene, in der die Mittelachse 12 angeordnet ist. Die Lasteinleitelemente 5 sind mit der Kernstruktur 10 wirkverbunden und in diese integriert.

An dem Zentrallagerbereich 3 ist das Zentrallasteinleitelement 6 angeordnet. Dazu weist die Kernstruktur 10 eine Bohrung auf. Das Zentrallasteinleitelement 6 ist mit der Kernstruktur 10 wirkverbunden und in diese integriert. Das Zentrallasteinleitelement 6 weist eine Lageraufnahme 14 auf, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Die Lageraufnahme 14 weist zudem eine Lagerachse 1 1 auf. Diese Lagerachse 1 1 der Lageraufnahme 14 des Zentrallasteinleitelements 6 ist in derselben Ebene angeordnet wie Lagerachsen 1 1 der Lageraufnahmen 14 der Lasteinleitelemente 5. Die Lasteinleitelemente 5 und das Zentrallasteinleitelement 6 weisen daher dieselbe Orientierung auf. Die Lasteinleitelemente 5 und das Zentrallasteinleitelement 6 sind aus demselben Material ausgeformt, z. B. aus einem FKV oder aus einem metallischen Material. Die Stabilisierungslage 7 ist dreiteilig und als Laminat ausgeformt. Ein erster Teil der Stabilisierungslage 7 erstreckt sich von dem ersten Lagerbereich 4 entlang des ersten Arms 2 zu dem Zentrallagerbereich 3. Ein zweiter Teil der Stabilisierungslage 7 erstreckt sich von dem zweiten Lagerbereich 4 entlang des zweiten Arms 2 zu dem Zentrallagerbereich 3. Ein dritter Teil der Stabilisierungslage 7 erstreckt sich von dem ersten Lagerbereich 4 entlang des ersten Arms 2 über den Zentrallagerbereich 3 entlang des zweiten Arms 2 zu dem zweiten Lagerbereich 4. Der erste und der zweite Teil der Stabilisierungslage 7 formen also eine äußere Mantelfläche des Dreipunktlenkers 1 aus. Der dritte Teil der Stabilisierungslage 7 formt also eine innere Mantelfläche des Dreipunktlenkers 1 aus. Die Stabilisierungslage 7 weist eine unidirektiona- le Faserrichtung auf, was in Fig. 2 mittels des Vergrößerungsbereichs A näher dargestellt ist.

Die Stabilisierungslage 7 ist mittels einer Klebeverbindung mit der Kernstruktur 10 verbunden. Zudem ist die Stabilisierungslage 7 mittels einer Klebeverbindung flächig mit den beiden Lasteinleitelementen 5 verbunden. Außerdem ist die Stabilisierungslage 7 mittels einer Klebeverbindung flächig mit dem Zentrallasteinleitelement 6 verbunden. Die Stabilisierungslage 7 umschließt die Kernstruktur 10 somit in einem Teilbereich.

Am Zentrallagerbereich 3 weist die Kernstruktur 10 an ihrer den Lagerbereichen 4 abgewandten Seite drei Flächen auf. Diese Flächen sind senkrecht zu der Ebene, die durch die Lagerachsen 11 der Lasteinleitelemente 5 und des Zentrallasteinlei- telements 6 aufgespannt wird. Diese Flächen stellen Wickelhilfen dar. Eine erste dieser Flächen ist parallel zu der Lagerachse 11 der Lageraufnahme 14 des ersten Lasteinleitelements 5. Eine zweite dieser Flächen ist parallel zu der Lagerachse 11 der Lageraufnahme 14 des zweiten Lasteinleitelements 5. Eine dritte dieser Flächen ist parallel zu der Lagerachse 11 der Lageraufnahme 14 des Zentrallasteinleitele- ments 6. Diese drei Flächen weisen zueinander also Winkel auf. Aufgrund dieser Anordnung der Flächen zueinander können im weiteren Herstellungsverfahren die Faserstränge der Tragwicklung gezielt geführt und umgelenkt werden. Dies ist in Fig. 3 näher dargestellt. Fig. 2 zeigt eine schematische Detaildarstellung des Vergrößerungsbereichs A aus Fig. 1. Hier ist deutlich zu erkennen, dass die Faserrichtung 13 der Stabilisierungslage 7 unidirektional ist. Zudem verläuft die Faserrichtung 13 entlang der Längserstreckung des Arms 2, von dem Lagerbereich 4 zu dem Zentrallagerbereich 3. Aufgrund der unidirektionalen Faserrichtung 13 ist die Stabilisierungslage 7 in besonderem Maße dazu geeignet, die während eines Fahrbetriebs auftretenden Querlasten und Längslasten aufzunehmen, wenn der Dreipunktlenker 1 in einem Fahrzeug verwendet wird.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des fertiggestellten Dreipunktlenkers 1 nach dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 und Fig. 2. Hier dargestellt ist der Dreipunktlenker 1 nach dem Aushärten der Tragwicklung 9. Dabei ist die Tragwicklung 9 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht vollständig und stark vereinfacht dargestellt. Da die Kernstruktur 10 aus Fig. 1 und Fig. 2 eine permanente Kernstruktur 10 ist und nicht lösbar ist, formt diese nach dem Aushärten das Kernelement 8 aus. Das Kernelement 8 ist also aus demselben Material ausgeformt wie die Kernstruktur in Fig. 1 und Fig. 2.

Die Tragwicklung 9 ist aus einem FKV ausgeformt. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Tragwicklung 9 das Kernelement 8, die Stabilisierungslage 7, die Lasteinleitelemente 5 und das ZentraNasteinleitelement 6 in einem Teilbereich umschließt. Die Tragwicklung 9 ist also um die Stabilisierungslage 7, um die Lasteinleitelemente 5 und um das ZentraNasteinleitelement 6 herumgewickelt. Die Tragwicklung 9 fixiert die Stabilisierungslage 7 zusätzlich an ihrer Position. Ein hier dargestellter Faserstrang der Tragwicklung 9 verläuft an jedem Arm 2 parallel und gestreckt zu diesem Arm 2. Selbstverständlich verlaufen mehrere Faserstränge der Tragwicklung 9 an jedem Arm 2 parallel und gestreckt zu diesem Arm 2. Dies ist ermöglicht durch die Ausformung des Zentrallagerbereichs 3 mittels der drei Flächen, was bereits in Fig. 1 gezeigt wurde. Die drei Flächen stellen die Wickelhilfen dar. Die Faserstränge der Tragwicklung 9 sind in Belastungsrichtung orientiert. Der Dreipunktlenker 1 weist aufgrund der Stabilisierungslage 7 und der Tragwicklung 9, die an den Armen 2 des Dreipunktlenkers 1 miteinander verbunden sind, ein hohes Flächenträgheitsmoment auf, so dass an den Armen 2 auftretende Biegespannungen reduziert werden.

Wird der Dreipunktlenker 1 in einem Fahrzeug verwendet, wirken auf die Lager, die mit den Lasteinleitelementen 5 verbunden sind, Lasten ein. Auf das Lager, das mit dem Zentrallasteinleitelement 6 verbunden ist, wirken Lasten ein. Dadurch treten im Dreipunktlenker 1 Zug- und Druckbeanspruchungen sowie Biegespannungen auf. Die Zug- und Druckbeanspruchungen werden mittels der Stabilisierungslage 7 und mittels der Tragwicklung 9 aufgenommen. Vorteilhaft an dem dargestellten Dreipunktlenker 1 ist, dass dieser ein hohes Leichtbaupotential aufweist, da seine Masse deutlich geringer ist als bei einem herkömmlichen Dreipunktlenker aus einem metallischen Material.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Dreipunktlenkers 1 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. Der Dreipunktlenker 1 ist in einer Draufsicht dargestellt. Der Dreipunktlenker 1 weist dieselben Bauelemente auf wie der Dreipunktlenker aus Fig. 1 bis Fig. 3 auf, nämlich ein Kernelement 8, zwei Lasteinleitelemente 5, ein Zentrallasteinleitelement 6, eine dreiteilige Stabilisierungslage 7 und eine Tragwicklung 9. Der Dreipunktlenker 1 weist zwei Lagerbereiche 4, den Zentrallagerbereich 3 und zwei Arme 2 auf. Die Stabilisierungslage 7 ist als Laminat ausgebildet. Die Anordnung, Ausformung und Verbindungen dieser Bauelemente zueinander sind dieselben wie in Fig. 1 bis Fig. 3. Jedoch sind das hier dargestellte Kernelement 8 und die hier dargestellte Tragwicklung 9 anders ausgeformt, was der Vergrößerungsbereich B in Fig. 5 nochmals deutlicher darstellt.

Das Kernelement 8 bildet die Grundform des Dreipunktlenkers 1 aus. Ein erster Arm 2 weist einen ersten Lagerbereich 4 auf. Ein zweiter Arm 2 weist einen zweiten Lagerbereich 4 auf. Jeder Arm 2 ist mit dem Zentrallagerbereich 3 verbunden. Jeder Lagerbereich 4 begrenzt seinen entsprechenden Arm 2 zu einer dem Zentrallagerbereich 3 entgegengesetzten Seite hin. Der Dreipunktlenker 1 ist symmetrisch zu einer Mittelebene ausgeformt, von welcher hier nur eine Mittelachse 12 dargestellt ist. Der Dreipunktlenker 1 weist zwei Deckflächen und eine Mantelfläche auf. Das Kernelement 8 ist aus einem Kunststoffschaummaterial ausgeformt. Die Verbindung des Kernelements 8 mit den Lasteinleitelementen 5 und dem Zentrallasteinleitelement 6 sowie mit der Stabilisierungslage 7 ist ebenso wie in Fig. 1 bis Fig. 3 dargestellt.

Am Zentrallagerbereich 3 weist das Kernelement 8 an seiner den Lagerbereichen 4 abgewandten Seite drei Flächen auf. Diese Flächen stellen Wickelhilfen dar. Diese Flächen sind senkrecht zu der Ebene, die durch die Lagerachsen 11 der Lasteinleitelemente 5 und des Zentrallasteinleitelements 6 aufgespannt wird. Eine erste dieser Flächen ist parallel zu der Lagerachse 11 der Lageraufnahme 14 des ersten Lasteinleitelements 5. Eine zweite dieser Flächen ist parallel zu der Lagerachse 11 der Lageraufnahme 14 des zweiten Lasteinleitelements 5. Eine dritte dieser Flächen ist parallel zu der Lagerachse 11 der Lageraufnahme 14 des Zentrallasteinleitelements 6. Diese dritte Fläche ist deutlich kleiner ausgebildet als in Fig. 1 und Fig. 3. Diese drei Flächen weisen zueinander also Winkel auf. Aufgrund dieser Anordnung der Flächen zueinander die Faserstränge der Tragwicklung 9 gezielt geführt und umgelenkt werden.

Die Tragwicklung 9 ist aus einem FKV ausgeformt. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Tragwicklung 9 das Kernelement 8, die Stabilisierungslage 7, die Lasteinleitelemente 5 und das Zentrallasteinleitelement 6 in einem Teilbereich umschließt. Die Tragwicklung 9 ist also um die Stabilisierungslage 7, um die Lasteinleitelemente 5 und um das Zentrallasteinleitelement 6 herumgewickelt. Die Tragwicklung 9 fixiert die Stabilisierungslage 7 zusätzlich an ihrer Position. Ein hier dargestellter Faserstrang der Tragwicklung 9 verläuft an jedem Arm 2 parallel und gestreckt zu diesem Arm 2. Selbstverständlich verlaufen mehrere Faserstränge der Tragwicklung 9 an jedem Arm 2 parallel und gestreckt zu diesem Arm 2. Hier ist aus Übersichtlichkeitsgründen jedoch nur ein Faserstrang dargestellt. Ein Faserstrang der Tragwicklung 9 verläuft senkrecht zu der Lagerachse 11 der Lageraufnahme 14 des Zentrallasteinleitelements 6 und somit in der Mittelebene, von der die Mittelachse 12 dargestellt ist. Dies ist ermöglicht durch die Ausformung des Zentrallagerbereichs 3 mittels der drei Flächen. Die Faserstränge der Tragwicklung 9 sind in Belastungsrichtung orientiert. Der Dreipunktlenker 1 weist aufgrund der Stabilisierungslage 7 und der Tragwicklung 9, die an den Armen 2 des Dreipunktlenkers 1 miteinander verbunden sind, ein hohes Flächenträgheitsmoment auf, so dass an den Armen 2 auftretende Biegespannungen reduziert werden.

Der hier dargestellte Dreipunktlenker 1 weist dieseleben Vorteile auf, die bereits in Fig. 3 beschrieben wurden.

Fig. 5 zeigt eine schematische Detaildarstellung des Vergrößerungsbereichs B aus Fig. 4. Es ist deutlich zu erkennen, dass die drei Flächen des Kernelements 8 dazu dienen, die Faserstränge der Tragwicklung 9 gezielt umzulenken. Die Flächen stellen die Wickelhilfen dar. Außerdem ist der Verlauf der Faserstränge der Tragwicklung 9 zueinander und zu dem Kernelement 8 dargestellt. Es liegt eine stark vereinfachte Darstellung des Dreipunktlenkers 1 vor. Nach Fertigstellung des Dreipunktlenkers ist die Tragwicklung 9 dickwandig und weitgehend geschlossen.

Die hier dargestellten Beispiele sind nur beispielhaft gewählt. Beispielsweise kann die Kernstruktur lösbar ausgebildet sein, so dass diese nach dem Aushärten des Dreipunktlenkers aus diesem herausgelöst wird und ein materialfreies Kernelement vorliegt.

Bezuqszeichen

1 Dreipunktlenker

2 Arm

3 Zentrallagerbereich

4 Lagerbereich

5 Lasteinleitelement

6 Zentrallasteinleitelement

7 Stabilisierungslage

8 Kernelement

9 Tragwicklung

10 Kernstruktur

11 Lagerachse

12 Mittelachse

13 Faserrichtung

14 Lageraufnahme

A Vergrößerungsbereich

B Vergrößerungsbereich