CN104540721A - 纤维复合材料的轻量转向柱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机动车辆的转向柱(1),包括:转向主轴(2),其绕其轴(3)可旋转地被安装在转向主轴支承单元中;保持部件(7),其被设计为将转向主轴支承单元直接或间接连接到机动车辆的车身,其中转向柱(1)的至少一个组件是至少部分由包含增强纤维(191)的材料形成的,其中,增强纤维(191)在壁表面上沿着路径布置,并且通过多个保持纤维(20,21)被固定在壁表面上,其中多个保持纤维(20,21)以相对于增强纤维(191)的路径成大于0°的角度布置,并且围住增强纤维(191)。
Description
本发明涉及一种车辆的转向柱组装件以及一种制造用于这种转向柱组装件的组件的方法。
特别地,本发明涉及一种可在其长度和/或倾斜度上调节的转向柱组装件。
在它们被使用的情形中,通用的转向柱或转向柱组装件被安装在机动车辆中,并且将驾驶者施加到方向盘的力矩传递到车辆的转向系统。此外,在使用它们的情形中,转向柱必须经受多种载荷,特别是对于车辆与障碍物发生碰撞的情形,即发生撞车事故。
背景技术
DE102005034952B3例如公开了可在其高度及其倾斜度上调节的转向柱。转向主轴被可旋转地安装在调节部件中,调节部件这里也被称为罩单元。罩单元被保持在保持部件中,并且保持部件被安装在保持夹中,而保持夹可以被固定到车身。为了调整转向主轴(或者与其固定连接的方向盘)的位置,提供了夹紧系统,其可通过在打开位置和闭合位置之间的调节杆进行调节。在夹紧系统的打开位置,罩单元可以在其纵向方向上相对于保持部件发生位移,并且同时保持部件可以在其倾斜度方向上相对于保持架绕转轴转动。在夹紧系统的闭合位置,转向主轴相对于固定到车身的保持夹固定。这种转向柱和夹紧系统在现有技术中的多种实施例中是已知的。
以相应于现有技术的方法,这类转向柱的组件由铸钢、铝或镁制成。
广泛期望这种转向柱是特别轻量的形式。为此目的,DE 101 55 891B4一般性提出了由具有玻璃纤维或碳纤维填充物的热塑管或热塑材料生产罩单元(=中央支承管)。然而,其并未公开如何具体形成此类支承管。
EP 0 091 671 B1公开了一种安全型转向柱,其中转向主轴的管部件与纤维增强塑料的刚性转向柱部分是一体形成的。所公开的转向柱是通过绕核缠绕例如硬质聚氨酯泡沫塑料的技术制造的。然而在此例子中,转向柱设计的可能性被大大局限了。
已公开的专利申请DE 102 42 527 A1公开了一种由高分子复合材料构成的转向柱保护外壳。转向管和安装支架是由复合材料中布置的纤维的单向线束形成的。安装支架可以利用短纤维通过注塑成型形成,而转向管是在压缩模塑方法中形成的,其包括利用较长或连续或定向的纤维。在纤维的相邻层中,纤维通常被布置为彼此并排并且彼此垂直,或者彼此并排并且彼此平行。
DE 198 09 264 A1公开了纤维的非编织排列以及一种用于生产预成形件的方法。在该方法中,由彼此并排布置的单向连续纤维构成的非编织层被布置在二维热熔性粘着构造层上并且与他们缝合在一起。随后,为了制备纤维复合材料组件的坯料,纤维非编织排列被加热,压缩模塑,冷却,脱模。产生的预成形件随后被放入组件热成型模具中(这里未描述),其中例如合成树脂基体被馈入,并且发生复合材料的固化以形成最终的纤维复合材料组件。组件中的应力分布可以通过计算分析和数值方法确定。增强元件结构将考虑这些计算,其中增强纤维被布置为平行于应力分布,并且组件的厚度适应于负载。正是在这一点上,前面提到的传统半成纤维产品具有其局限性。增强纤维必须完全平行于载荷的方向,因为只有这样才能利用其全部潜力。增强纤维在组件中即不应扭曲也不应起伏,不然即会有薄弱点。为了能够满足对增强元件的要求,需要一种确保增强纤维的限定位置的方法。本发明要解决的问题
本发明所要解决的问题是提供一种轻量转向柱,该转向柱具有高设计自由度。
方面方案
上述问题是通过与权利要求1相对应的转向柱解决的。本发明的其他优势改进在从属权利要求中呈现。
一种机动车辆的转向柱,包括:
.转向主轴,其绕其轴可旋转地被安装在转向主轴支承单元中,
.保持部件,其被设计为将转向主轴支承单元直接或间接连接到机动车辆的车身,
其中转向柱的至少一个组件是至少部分由包含增强纤维的材料形成的,
其特征在于,增强纤维被布置在平面中不仅在规定路径上延展,并且还是与角度无关的布设形式,并且通过多个保持纤维被固定在包括底衬纤维的底衬上,所述保持纤维以相对于增强纤维的路径成大于0°的角度布置,并且围住增强纤维,底衬纤维在编织工艺中彼此连接,并且所述增强纤维形成增强元件,提供下述优势,即增强纤维可以被取向在沿着转向柱工作状态下最大力的方向上。这使得可以实现高等级刚度,即使是对于转向柱的多种使用情形以及多种设计形式。
在优选方案中,增强纤维是由碳纤维或芳纶纤维或玻璃纤维或这些纤维的混合物形成的。在此情形中,优选地多个纤维(其也被称为丝状体)被分组成粗股并被一起处理。出于本发明的目的,术语丝状体和纤维作为同义词使用。粗股是一组丝状体,但是它们还没有例如通过纺纱彼此连接形成纱线。相应地,与粗股不同的是,对于纱线的情形,纤维彼此连接。线被理解为具有有限长度的纱线。
为了增加转向柱的组件强度,应当努力将增强纤维定向为尽可能地直,特别地要尽可能小地以弧形形式偏转他们。应当尽可能完全避免具有非常小半径的弧形,例如在小于1mm的范围内。至少,在使用组件期间组件中产生的力的主要方向上,应避免这种弧形。
保持纤维可以由聚酯纤维或其它材料制成的线形成。在此情形中,在纺织行业已知的纱线也可用作保持纤维。保持纤维围绕增强纤维,以便在空间位置相对于彼此固定增强纤维。优选地,固定由上层保持纤维进行,上层保持纤维连接或链接到下层保持纤维,并且由此围住增强纤维。
底衬也被称作刺绣基底,由在编织工艺中彼此连接的底衬纤维构成。除了编织工艺,还可以使用其他一些用来连接纤维的工艺,优选地没有附加的材料,例如织造或针织工艺。所有这些工艺在本说明书中被术语编织工艺所包含。底衬纤维还可以由聚酯纤维或其他材料形成。在此情形中,还可以使用纺织行业中已知的纱线。可以使用附加材料(例如合成树脂)来连接底衬纤维,但是具有缺点。
还可以通过用作连接纤维的纱线来连接并未彼此连接的定向底衬纤维,并且以此方式形成底衬。只要底衬纤维能吸收额外的力,就是本申请所希望的。在此情形中,底衬纤维应当包含在底衬中,具有尽可能小的与直线或花键形延伸度的偏差,具有大于2mm的半径,并且特别地具有尽可能小的偏转度。为了固定,随后提供有连接纤维,其被定向为使得底衬纤维仅仅具有与直线线路的小偏差,或者另外具有花键形线路,其半径大于2mm。
在本发明的一个实施例中,底衬的连接纤维和/或底衬纤维形成了保持纤维。通过使用单独的上层保持纤维,可以获得保持纤维对增强纤维的围绕。此外当使用底衬的时候,还可以另外提供单独的下层保持纤维,其与单独的上层保持纤维连接以形成围绕。底衬的编织物部分在此情形中是由围绕增强纤维的保持纤维围绕的。
如果底衬未被设计用来吸收额外的力,或者如果在使用转向柱的情形中待吸收的力超过相应的值,则可以提供至少一个非编织纱幕,其包括彼此连接的平行定向的非编织纤维,其能够在使用转向柱的情形中吸收额外的力。为了形成转向柱的组件,优选地沿路径延伸的增强纤维被布置在该至少一个非编织纱幕的表面之上。在该情形中,提供至少两个非编织纱幕也是有利的,其中沿路径延伸的增强纤维被布置在两个非编织纱幕之间。
在使用了非编织纱幕的情形中,非编织纤维被尽可能平行定向,并且通过连接纤维彼此连接。在最终组件中,非编织纤维承担吸收力的功能。连接纤维仅仅承担稳定非编织纱幕用于进一步处理的功能。作为非编织纱幕的替代,还可以使用编织物,其中编织纤维通过经典的编织技术彼此连接在一起。与非编织纱幕相比,编织物中所有纤维更为频繁的偏转意味着当使用编织物时,仅仅很小的力能被传递或吸收。非编织纤维和编织纤维二者优选地均由碳、芳纶或玻璃构成。选择使用非编织纱幕还是编织物是由使用转向柱时要吸收的力确定的。
为了增加最终组件的刚度,在使用至少两个非编织纱幕的情形中,纱幕中分别平行于彼此定向的非编织纤维的方向在纱幕之间是不同的。优选地,非编织纤维相对于彼此具有的角度在至少10°到至多80°的范围内。角度更优为在20°到50°的范围内。在此情形中,两个直接邻近的非编织纱幕的纤维相对于彼此的角度应当小于60°。
在进一步的步骤中,结构单元可以浸渍在可固化树脂中,并且在固化之后,形成包含增强纤维的转向柱的组件。
本发明提及的问题通过一种与权利要求6相对应的制造转向柱的方法来解决。在权利要求7中,给出了本发明的有利改进。从属权利要求中给出了进一步的有利改进。根据本发明的转向柱包括:
.转向主轴,其绕其轴可旋转地被安装在转向主轴支承单元中,
.保持部件,其被设计为将转向主轴支承单元直接或间接连接到机动车辆的车身,
其中转向柱的至少一个组件被形成为纤维复合组件。在此情形中,根据本发明的方法包括以下步骤:
a)定位由底衬纤维构成的底衬,所述底衬纤维在编织工艺中彼此连接在一起,
b)在底衬的表面之上沿着应力分布的规定路径与角度无关地定位增强纤维,并且在缝纫或刺绣工艺中用保持纤维固定增强纤维,以形成增强元件;
优选地包括:
c)将增强元件施加到至少一个非编织纱幕上,所述至少一个非编织纱幕分别包括平行定向的非编织纤维,所述非编织纤维彼此连接在一起以形成增强包;
d)将增强元件或增强包(如果有的话)引入模具中,用以形成增强元件或增强包(如果有的话)的拓扑结构;
e)用可固化树脂填充增强元件或增强包(如果有的话);
f)固化树脂并且形成纤维复合组件;
g)在将纤维复合组件并入转向柱中的同时,安装转向柱。
由增强纤维、底衬和至少一个非编织纱幕和固化的树脂构成的纤维复合组件的拓扑结构可以很容易地通过本方法调整为期望的设计以及/或者满足所使用的转向柱的要求,同时模型计算的结果可以在增强纤维结构中有效实现。优选地利用自动刺绣机来执行工作,其扫描纤维的线路,并且以对应于软件模型的方式,根据最优刺绣图案将增强纤维缝合到底衬材料上。
相比于其他制造方法获得了以下优点:
-与角度无关的定位:个体纤维可以如所期望的那样布置,个体纤维的布设角度沿着纤维可以在0°至360°之间变化。自动刺绣机持续性地沿着纤维在规定路径上定位并固定纤维,对其不设限制。纤维排列因而不局限于彼此平行排列或沿直线路径排列。
-通过重复缝合同一位置可以获得不同的组件厚度,
-更高的定位准确度以及
-近似精确形状的增强元件减少了刮擦和成本。
本方法特别适用于具有具体局部增强的更为复杂的增强元件结构,如转向柱所期望的那样。
具体而言,除了利用增强纤维的增强作用外,还可以利用几何结构进行增强,例如拓扑结构中的珠或凹槽。通过此方式,实现了固化树脂和至少一个非编织纱幕和底衬的特性以及增强纤维的特性的最优结合。
为了缩短工序,对于形成纤维复合组件有利的是,在向增强包填充可固化树脂之前的方法步骤中在预定义位置处定位一个或多个功能元件,以便通过后续的方法步骤将这些功能部件与增强纤维相连接,从而形成与纤维复合组件一体的组件。这里例如可以使用支持转轴或者可能具有固定器件所需齿结构的金属嵌体。
还可以将预定义位置处的一个或多个功能元件连接到底衬,并且只有在那以后才将增强纤维固定到底衬。还可以设计功能元件的组合,其中功能元件在将增强纤维以上述方式连接到底衬之后才被并入。
可以使用意在用来支持功能的元件作为功能元件,例如具有用于拧紧到其它组件的孔的金属嵌体或者具有滑动导轨的元件或者具有齿结构的元件或者其它适体元件。还可以设想用于传输电流、传感器记录物理变量、转向柱上有源声学性能的压电制动器以及其它功能的功能元件。
有利的是,纤维复合组件已经具有在从模具移出之后将被安装到转向柱的组件的最终形状,其中封装和拓扑结构的形成在模具中发生。为此目的,增强包优选地在其被引入模具之前将其外周修整成规定的圆周轮廓。还可以设想在将增强包引入模具期间进行修整。取决于应用实例,集成允许模具中相应轮廓修整的模具切割工具可能是有利的。特别地,还可以在将增强包引入模具之前或期间,增强包被提供有最终纤维复合组件的功能所需的空隙。
本发明在下文中结合附图进行了详细说明,附图中:
图1示出了根据本发明的转向柱的实施例;
图2示出了图1的转向柱的另一示图;
图3示出了转向柱的组件示例,具体而言是保持部件,其被制造为纤维复合组件;
图4示出了被制造为纤维复合组件的转向柱的保持部件的示例;
图5、6、7、8、9示出了将增强纤维连接到底衬的简要示意图;
图10、11示出了在示例性实施例中将增强纤维固定到底衬以获得根据本发明的转向柱的保持部件的工艺步骤的简要示意图;
图12、13、14示出了非编织纱幕结构的简要示意图;
图15、16、17、18示出了如本发明所提供的获得根据本发明的转向柱的保持部件的方法步骤的简要示意图;
图18、19、20、21示出了获得根据本发明的转向柱的转杆的方法步骤的简要示意图。
图1和2示出了根据本发明的转向柱1,其包括转向主轴2,转向主轴2绕其旋转轴3可旋转地被安装在罩单元4中。罩单元4在转杆5中被可移动地沿着转向主轴的纵轴3导引。转杆5安装在保持部件7中,从而其可以绕转轴6转动。保持部件7可以在固定点8处被固定到机车车身(未示出)。由驾驶者通过方向盘(未示出)引入到转向主轴2的旋转运动通过万向节9被引入到转向装置(未示出)以及进一步的转向杆部件10中。为了增加驾驶者的舒适度,转向柱可以在调节方向11上调节其高度并且在调节方向12上调节其长度。为此目的,提供了固定机构13,固定机构13包括现有技术已知的夹紧装置。夹紧装置具有夹紧螺栓14、凸轮机构15、反推力轴承16和夹紧杆17。通过旋转夹紧杆17,凸轮机构15的两个凸轮相对于彼此旋转,并且侧板7a、7b被拉到一起,从而发生保持部件的侧板7a、7b与转杆5侧面进而与罩单元4侧面的摩擦夹紧。
夹紧螺栓14穿过保持部件7的侧板7a、7b中的槽以及转杆5的侧面5a、5b中的孔。凸轮机构15被布置在夹紧螺栓的一端,反推力轴承16被布置在夹紧螺栓的另一端。侧板7a、7b以及侧面5a、5b和罩单元4被布置在凸轮机构15和反推力轴承16之间。
通过旋转调节杆17,固定系统13可以可选地变为打开位置或闭合位置。在打开位置,转向主轴2或固定到其上的方向盘(附图中未示出)可以调节其位置,特别是在纵向12上以及高度或倾斜度方向11上移动。在固定系统13的闭合位置,转向柱被固定位置。这种转向柱在现有技术中是已知的。
在图1-15中,保持部件7的例子被用来说明提供具有增强纤维的保持部件。图3示出了已处于安装形式的保持部件7。为此,首先提供了中间组件71。中间组件71在单独的方法步骤中被连接到另外的中间组件72,以形成保持部件7。
首先,由底衬纤维181、182构成的底衬18被形成。在示例中,底衬纤维通过编制工艺彼此连接在一起(参见图5)。如图6、7、8所示的那样,被成束成粗股19的增强纤维191被施加到底衬18,并且通过上层保持线20和下层保持线21连接到底衬。这里经典的缝纫技术被用作连接工艺。利用该技术可以沿着组件的应力分布铺设增强纤维。优选地,该技术由于优化纤维结构可显著节约材料。在此情形中,个体增强纤维不仅沿平面延展还在任意预期路径上延展,从而获得了期望的复杂纤维排列。该技术还经常被称作刺绣技术。
出于图示的目的,在图7中,示出的相应粗股191、底衬线181、182和保持线20、21拉得很开。然而,可以设想以一定预拉紧的方式将线牢牢地压向彼此。这通过在缝合工艺期间预拉紧保持线20、21而发生。这样,其上布置有增强纤维19的底衬18已经具有一定强度。在图10和11中,示出了将该技术工艺应用于根据本发明的转向柱。在图8中,将图7中的细节x放大,示出了将增强纤维191成束以形成粗股19。在图9中,示出了替代性固定技术,其中每个个体粗股19通过保持线20、21被固定到底衬18。如图7或图9所述的两个实施例可以选择使用,即使下文仅示出了一种变化形式。
在图10和11中,示出了粗股19如何通过保持线20、21被固定在底衬纤维181、182上。从而,增强纤维191通过保持纤维20、21被固定在形成保持部件7的未来壁表面的表面区域上。在图10和11中,示出的轮廓线183后续形成中间组件71(参见图4)的外围73。为此目的,底衬18在增强纤维191已被完全施加之后可沿着分隔线184分割。
还可以设想通过胶水胶粘或例如通过激光束焊接来固定轮廓线183,进而形成后面保持部件7的外围73,并且之后沿着稍稍外侧的分隔线184执行分割操作。
为增加基础强度,可以设想在进一步处理之前提供额外的由非编织纤维23构成的非编织纱幕22(参见图12、13),其与增强纤维19成组以形成包24。非编织纱幕22具有在每个纱幕中平行定向的非编织纤维23,其可以适当的方式彼此连接。为此目的,可以提供如图12所示的纱幕保持线25。还可以设想取消非编织保持纤维,并且以图14的示意图相对应的方式,提供另外的非编织纤维26,其与第一非编织纤维23成一角度而被定向,并且通过相应的缠绕操作将后者固定在纱幕22中。图13示出了如何将多个非编织纱幕分组以形成非编织包27,其中非编织纱幕的非编织纤维相对于彼此以大于0°的角度被定向。该非编织包27可以与底衬18一起打包,其中粗股19与增强纤维191相固定,以形成包24,如图15所示的那样。优选地,沿着分隔线184的分离操作在形成包24后才进行。
在简化例子中,在包24被放入热成型与填充模具28的时候发生该分离操作。填充模具28具有至少两个填充口29,通过该填充口29树脂可被注入并且空气可以逃逸。填充口29中的至少一个还可以用作所引入的过量树脂的溢出口。此外,模具28具有下模具281和上模具282。下模具281和上模具282围住模具腔体283,模具腔体283具有中间组件71的拓扑结构。模具外围284可以形成为分隔边缘,其在闭合两半模具时引起沿分隔线184对包24的休整。为了形成组件,在包24被放入模具腔体283内之后,中间组件71、上模具282和下模具281被一起移动。在此情形中,上文描述的休整可沿模具外围284进行。之后,通过填充口29中的至少一个注入合成树脂,模具腔体内的空气被尽可能完全排出。之后,树脂被固化。
为此,树脂混合有硬化剂。可以通过向模具腔体中引入高温和/或超声波和/或紫外线而进行固化。可以提供相应的加热元件285和/或超声波发生器286和/或紫外线光源(UV光源)287用于此目的。当形成模具28的时候,必须确保对热和/或超声波和/或紫外线的相应可穿透性。
在完成树脂的固化或交联之后,模具被打开,如图17所示,并且中间组件71被移出。如图4所示,第二中间组件以同样的方式被提供,并且通过连接元件74被连接,以形成保持部件7。
图4对应的示例中示出了锁件75和76,其作为功能元件可以同包24一起被放入模具28的模具腔体283内,并且在注入树脂期间与增强纤维191相连接。该实施例在图17中示出。
图18、19、20、21示出了对应于本发明的转杆5的示意图。其制造实质上以与制造保持部件7相同的方式进行。转轴增强部77、78和压力轨79和线缆容纳器80在示例中作为功能元件被定位在底衬18上(参见图18)。轮廓线183形成了转杆5的外围53。轮廓线183可在制造阶段之一被切除。随后,优选在背离功能元件的载体一侧,被分组成粗股19的增强纤维191被保持纤维20、21固定到底衬上(参见图19)。为了保持整体的清楚度,在图19中,保持线20、21、下层保持线21和上层保持线20仅仅被简化示出。粗股19被保持线20、21一起固定在底衬18上。并且为了形成保持部件7,可有利地以下述的方法步骤利用额外的非编织纱幕22进行包裹以形成包24。然而,纱幕不应当覆盖压力轨的功能区域。相应地,所有纱幕有利地被布置在布置有粗股的底衬侧。随后,以对应于图20的方式,整个包24被放入模具28中,并且如上所述注入树脂。由上模具282和下模具281围住的模具腔体283具有沿其截面看基本U形的形状。这里,还是可以设想在闭合模具期间进行轮廓的休整。树脂通过通道29被引入,并且空气通过通道29之一被排出。在固化之后,组件被脱模并且很可能还进行进一步的精加工步骤。在示例中,不需要精加工步骤,并且因此转杆5被直接形成。适当选择功能元件如果没有完全满足的话至少也减少了所需的精加工程度。在图21中,粗股19以概要的形式被图示出,尽管根据应用实例,它们在最终组件的表面上是不可见的,因为他们例如被非编织包27或不透明树脂所覆盖。
为了形成转向柱,其中至少一个组件包含增强纤维的个体组件被组装在一起。
参考标号
1转向柱;2转向主轴;3转向主轴的轴;4罩单元;5转杆;5a、5b侧面;53外围;6转轴;7保持部件;7a、7b侧板;8固定点;9万向节;10转向杆部件;11调节方向;12调节方向;13固定结构;14夹紧螺栓;15凸轮机构;16反推力轴承;17夹紧杆;18底衬;19粗股;20上层保持线;21下层保持线;22非编织纱幕;23非编织纤维;24包;25非编织保持线;26非编织纤维;27非编织包;28热成型与填充模具;29填充口;71中间组件;72中间组件;73外围;74连接元件;75锁件;76锁件;77转轴增强部;78转轴增强部;79压力轨;80缆线容纳器;181底衬纤维;182底衬纤维;183轮廓线;184分隔线;191增强纤维;281下模具;282上模具;283模具腔体;284模具外围;285加热元件;286超声波发生器;287UV光源。
Claims (10)
1.一种机动车辆的转向柱(1),包括:
.转向主轴(2),其绕其轴(3)可旋转地被安装在转向主轴支承单元中,
.保持部件(7),其被设计为将所述转向主轴支承单元直接或间接连接到机动车辆的车身,
其中转向柱(1)的至少一个组件是至少部分由包含增强纤维(191)的材料形成的,
其特征在于,所述增强纤维(191)被布置在平面中不仅在规定路径上延展,并且还是与角度无关的布设形式,并且通过多个保持纤维(20,21)被固定在包括底衬纤维(181,182)的底衬(18)上,所述保持纤维(20,21)以相对于所述增强纤维(191)的路径成大于0°的角度布置,并且围住所述增强纤维(191),所述底衬纤维(181,182)在编织工艺中彼此连接,并且所述增强纤维形成增强元件。
2.根据权利要求1所述的转向柱(1),其特征在于,提供有至少一个非编织纱幕(22),所述至少一个非编织纱幕(22)包括彼此连接的平行定向非编织纤维(26),并且在所述至少一个非编织纱幕(22)上布置有所述增强元件。
3.根据权利要求1或2所述的转向柱(1),其特征在于,提供有至少两个非编织纱幕(22),所述至少两个非编织纱幕(22)包括各自平行定向并且彼此相连的非编织纤维(26),沿路径铺设的所述增强元件的增强纤维(191)被布置在所述纱幕(22)之间。
4.根据权利要求4和5中的任一权利要求所述的转向柱(1),其特征在于,提供有至少两个非编织纱幕(22),纱幕(22)中分别彼此平行定向的非编织纤维的方向在所述至少两个非编织纱幕(22)中是彼此不同的,非编织纤维(26)相对于彼此具有的角度优选在至少10°到至多80°的范围内。
5.根据前述任一权利要求所述的转向柱(1),其特征在于,包括所述增强纤维(191)的结构单元被注入可固化树脂。
6.一种制造转向柱(1)的方法,所述转向柱(1)包括:
.转向主轴(2),其绕其轴(3)可旋转地被安装在转向主轴支承单元中,
.保持部件(7),其被设计为将所述转向主轴支承单元直接或间接连接到机动车辆的车身,
其中转向柱(1)的至少一个组件被形成为纤维复合组件,所述方法包括以下步骤:
a)定位由底衬纤维构成的底衬(18),所述底衬纤维在编织工艺中彼此连接在一起,
b)在底衬(18)的表面之上沿着应力分布的规定路径与角度无关地定位增强纤维(191),并且在缝纫或刺绣工艺中用保持纤维(20,21)固定增强纤维(191),以形成增强元件;
c)将所述增强元件引入到模具(281,283)中,用以形成所述增强元件的拓扑结构;
d)用可固化树脂填充所述增强元件;
e)固化树脂并且形成所述纤维复合组件;
f)在将所述纤维复合组件并入转向柱(1)中的同时,安装所述转向柱(1)。
7.一种制造转向柱(1)的方法,所述转向柱(1)包括:
.转向主轴(2),其绕其轴(3)可旋转地被安装在转向主轴支承单元中,
.保持部件(7),其被设计为将所述转向主轴支承单元直接或间接连接到机动车辆的车身,
其中转向柱(1)的至少一个组件被形成为纤维复合组件,所述方法包括以下步骤:
a)定位由底衬纤维构成的底衬(18),所述底衬纤维在编织工艺中彼此连接在一起,
b)在底衬(18)的表面之上沿着应力分布的规定路径与角度无关地定位增强纤维(191),并且在缝纫或刺绣工艺中用保持纤维(20,21)固定增强纤维(191),以形成增强元件;
c)将所述增强元件施加到至少一个非编织纱幕(22)上,所述至少一个非编织纱幕(22)分别包括平行定向的非编织纤维(23),所述非编织纤维(23)彼此连接在一起以形成增强包;
d)将所述增强包引入到模具(281,283)中,用以形成所述增强包的拓扑结构;
e)用可固化树脂填充所述增强包;
f)固化树脂并且形成所述纤维复合组件;
g)在将所述纤维复合组件并入转向柱(1)中的同时,安装所述转向柱(1)。
8.根据权利要求6或7所述的制造转向柱(1)的方法,其特征在于,在向增强包填充可固化树脂之前的方法步骤中在预定义位置处定位一个或多个功能元件,以便通过后续的方法步骤将这些功能部件与增强纤维(191)相连接,从而形成与纤维复合组件一体的组件。
9.根据权利要求8至10中任一权利要求所述的制造转向柱(1)的方法,其特征在于,在将所述增强包引入所述模具(281,282)之前或期间,所述增强包有利地在其外围按规定的圆周轮廓进行休整。
10.根据权利要求8至10中任一权利要求所述的制造转向柱(1)的方法,其特征在于,在将所述增强包引入所述模具(281,282)之前或期间,所述增强包被提供有最终纤维复合组件的功能所需的空隙。
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