CN110997358B - 三点式连杆以及用于三点式连杆的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的底盘的三点式连杆(1)，其具有两个臂(2)和一个中央支承区域(3)。每个臂(2)具有支承区域(4)。所述三点式连杆(1)包括两个负载导入元件(5)、中央负载导入元件(6)、稳定层(7)、型芯元件(8)和支撑缠绕部(9)。所述稳定层(7)和所述支撑缠绕部(9)由纤维塑料复合材料形成。在每个支承区域(4)上布置有负载导入元件(5)。所述中央负载导入元件(6)布置在所述中央支承区域(3)上。所述型芯元件(8)在部分区域中由所述稳定层(7)包围。所述支撑缠绕部(9)在部分区域中包围所述负载导入元件(5)、所述中央负载导入元件(6)、所述稳定层(7)和所述型芯元件(8)。

Description

三点式连杆以及用于三点式连杆的制造方法
技术领域
本发明涉及一种具有根据权利要求1的前序部分特征的三点式连杆以及一种具有根据权利要求13的前序部分特征的、用于三点式连杆的制造方法。
背景技术
三点式连杆在载货汽车领域中使用在鞍式牵引车(Sattelzugmaschinen)中，以便将车轴连接在结构框架上。这对车轴的横向引导和纵向引导有显著贡献。三点式连杆在上导杆平面中引导车轴并且影响载货汽车的行驶性能。每个三点式连杆在载货汽车的行驶运行过程中受到高纵向负载和高横向负载以及例如在载货汽车的曲线行驶过程中发生的摆动运动。由此对三向导杆的刚性提出了特别的要求。
由文献DE102014214827A1已知一种多点式连杆，其基本上由纤维塑料复合结构构成。所述纤维塑料复合结构一体式地并且材料连接地构造，而并未设有加强结构。
文献JPH10109511A描述了一种具有两个车身侧的端部链节和一个车轮侧的端部链节的连杆，其中，由轻质金属制成的车身侧的端部链节用于连接到车辆车身；由轻质金属制成的车轮侧的端部链节用于连接到车轮。在所述车身侧的端部链节与所述车轮侧的端部链节之间分别布置有一由塑料泡沫制成的型芯。车身侧的端部链节、车轮侧的端部链节以及型芯布置在由纤维强化塑料制成的两个板之间。这样形成的结构被由纤维强化塑料制成的外壳包围。
文献EP0199885A1公开了一种用于机动车的、轻质结构的车轮导向连杆，其中所述连杆包括泡沫型芯支撑的基体，所述基体在其上侧面和下侧面上具有经过硬化的、经过纤维强化的盖板并且在圆周侧上设有经过硬化的、经过纤维强化的内部轮廓条和外部轮廓条，所述内部轮廓条和外部轮廓条为了刚度而与盖板和基体材料连接地连接。
发明内容
由现有技术出发，本发明的目的在于，提供一种改进的三点式连杆。该三点式连杆应当适合于轻质结构进而具有较小的质量。
由以上提到的目的出发，本发明提供一种具有根据权利要求1的特征的三点式连杆以及一种具有根据权利要求13的特征的、用于三点式连杆的制造方法。其他有利的设计方案和改进方案由从属权利要求给出。
用于车辆的底盘的三点式连杆具有两个臂和一个中央支承区域。每个臂具有支承区域。所述三点式连杆包括两个负载导入元件、中央负载导入元件、稳定层、型芯元件和支撑缠绕部。所述稳定层和所述支撑缠绕部由纤维塑料复合材料(FKV)形成。在每个支承区域处布置有负载导入元件。所述中央负载导入元件布置在中央支承区域处。所述型芯元件在部分区域中由稳定层包围。所述支撑缠绕部在部分区域中包围所述负载导入元件、所述中央负载导入元件、所述稳定层和所述型芯元件。所述车辆优选是载货汽车，但替代于此也可以是轿车。
这两个负载导入元件相对于彼此形状相同地成形。所述中央负载导入元件能够由与两个负载导入元件相同的材料成形。当然，所述中央负载导入元件也能够由与两个负载导入元件不同的材料成形。
每个负载导入元件具有轴承容纳部，所述轴承容纳部用于容纳轴承。该轴承容纳部优选具有圆形的横截面。所述轴承例如可以是橡胶金属轴承。如果所述三点式连杆应用在车辆的底盘中，那么该轴承用于将三点式连杆车辆车身上，例如支撑在框架结构上。两个负载导入元件的轴承容纳部分别具有一位于相同的平面中的轴承轴线。该平面垂直于三点式连杆的中间平面。
所述三点式连杆优选关于中间平面对称。每个负载导入元件布置在三点式连杆的臂上并且朝向与中央支承区域相反的一侧限定该三点式连杆。第一负载导入元件在三点式连杆的第一臂上布置在其支承区域处。第二负载导入元件在三点式连杆的第二臂上布置在其支承区域处。在行驶运行中，负载作用到与相应的负载导入元件作用连接的轴承上。该负载经由负载导入元件承担而进一步传递给负载导入元件。该负载从负载导入元件进一步传递给稳定层和支撑缠绕部。
所述中央负载导入元件具有轴承容纳部，所述轴承容纳部适用于容纳轴承。所述轴承例如可以是橡胶金属轴承。如果所述三点式连杆应用在车辆的底盘中，该轴承用于将三点式连杆与车轴结构连接。中央负载导入元件的轴承容纳部优选柱状地成形。中央负载导入元件的轴承容纳部优选具有轴承轴线，该轴承轴线位于与两个负载导入元件的轴承轴线所在的平面相同的平面中。当所述三点式连杆应用在车辆中时，负载在行驶运行期间作用到与中央负载导入元件连接的轴承上。该负载由该轴承承担并且进一步传递给中央负载导入元件，所述中央负载导入元件再将负载引入到稳定层和支撑缠绕部中。
所述三点式连杆的基本几何形状借助于型芯元件形成。所述型芯元件具有两个臂和一个中央支承区域。所述型芯元件构造成具有一外侧面和两个顶面。准确地说，所述型芯元件的外侧面具有两个区段，其中所述外侧面的第一区段布置在两个臂的内部区域中；并且其中所述外侧面的第二区段布置在两个臂的外部区域中。
所述型芯元件在制造工艺期间借助于型芯结构制成。所述型芯结构能够可拆卸地或者替代于此永久地构造，从而所述型芯元件或者无材料地或者由与型芯结构相同的材料构造。如果所述型芯元件无材料地构造，那么三点式连杆为空心结构。如果型芯元件由一种材料构造，那么它就是实心结构。
所述稳定层由纤维塑料复合材料形成。所述稳定层例如可以由玻璃纤维强化塑料(GFK)、碳纤维强化塑料(CFK)、芳纶纤维强化塑料(AFK)或其他合适的纤维塑料复合材料形成。所述稳定层优选作为纤维塑料复合材料层压板由多个纤维层构成。所述稳定层构造为在部分区域中包围型芯元件。该部分区域是外侧面或者是型芯元件的外侧面的一个或多个区段。也就是说，所述稳定层能够一体式地或者多部分地构成。所述稳定层例如能够具有两个或三个部分该。所述稳定层例如能够从第一支承区域沿着第一臂延伸到中央支承区域并且从第二支承区域沿着第二臂延伸到中央支承区域。在这种情况下，所述稳定层包围外侧面的第二区段。附加于此，所述稳定层能够从第一支承区域沿着第一臂经过中央支承区域延伸到第二支承区域。在这种情况下，所述稳定层包围外侧面的第一区段。或者所述稳定层能够平面地连接到负载导入元件处并且连接到中央负载导入元件处，或者所述稳定层的纤维能够围绕两个负载导入元件和中央负载导入元件伸延。
当所述三点式连杆应用在车辆中时，所述稳定层用于承担在行驶运行期间大量产生的横向负载。此外，所述稳定层用于承担在行驶运行期间沿着臂产生的纵向负载。此外，所述稳定层还用于承担在该行驶运行期间产生的弯曲负载，所述弯曲负载例如能够通过横向负载和/或纵向负载引起。
支撑缠绕部由纤维塑料复合材料形成。所述支撑缠绕部例如能够由玻璃纤维强化塑料、碳纤维强化塑料、芳纶纤维强化塑料或者另一中合适的纤维塑料复合材料形成。所述支撑缠绕部由单向的、优选连续纤维强化的塑料复合纤维条构成。例如可以使用带有热固性或热塑性的基质的、预浸渍的纤维塑料复合预浸材料(FKV-Prepregmaterial)，以便形成所述支撑缠绕部(例如拖浸或带浸(TowPreg oder Tape))。这不仅成本低廉而且对于三点式连杆的制造来说是有利的，因为该材料适合于高缠绕速度。
所述支撑缠绕部在部分区域中包围负载导入元件、中央负载导入元件、稳定层和型芯元件。换句话说，所述支撑缠绕部缠绕负载导入元件、中央负载导入元件、稳定层和型芯元件，从而使得所述支撑缠绕部确定三点式连杆的外部形状。所述支撑缠绕部使两个臂以及与其连接的一个中央支承区域成形。所述支撑缠绕部与稳定层、与两个负载导入元件并且与中央负载导入元件作用连接。所述支撑缠绕部准确地说材料连接地与稳定层连接。如果型芯元件并非无材料地构造，则所述支撑缠绕部同样与型芯元件作用连接。“作用连接”在此意味着两个结构元件彼此直接连接，其中这种连接实现了：力和力矩能够在两个结构元件之间进一步传递。所述支撑缠绕部借助于圆周缠绕和交叉缠绕的组合成形。由此存在部分厚壁的和尽可能封闭的复合层压板。
当所述三点式连杆应用在车辆中时，所述支撑缠绕部用于承担在行驶运行期间大量产生的横向负载。此外，所述支撑缠绕部用于承担在行驶运行期间沿着臂产生的纵向负载。所述支撑缠绕部和所述稳定层在它们的效果上相互补充。
如果所述三点式连杆应用在车辆中，负载作用到与负载导入元件连接的轴承上。负载作用到与中央负载导入元件连接的轴承上。由此在三点式连杆中产生拉伸和压缩载荷以及弯曲应力。通过三点式连杆的所描述的多材料构造，支撑缠绕部的纤维条沿加载方向定向。所述三点式连杆由于臂借助于彼此材料连接地连接的稳定层和支撑缠绕部而实现的成形而具有高平面转动惯量，从而减小了在臂上产生的弯曲应力。所述三点式连杆的臂具有高强度。拉伸和压缩载荷借助于稳定层并且借助于支撑缠绕部承担。
在这里示出的三点式连杆上有利的是，该三点式连杆具有比传统的、由金属材料制成的三点式连杆更轻的质量。所述三点式连杆具有高轻量化潜力，而不牺牲沿相关载荷方向的加载能力。由此当所述三点式连杆应用在车辆中时，减轻了车辆的整体质量，这节省了燃料并且增加了可能的有效载荷。
按照一种实施方式，所述稳定层具有单向的纤维方向，该纤维方向从支承区域指向中央支承区域。也就是说，所述稳定层的纤维方向沿着臂定向。所述纤维方向因此从第一支承区域指向中央支承区域并且从第二支承区域指向中央支承区域。当所述三点式连杆应用在车辆中时，由于这种单向的纤维方向，所述稳定层以特别的质量适用于承担在行驶运行期间产生的负载、例如横向负载和纵向负载。所述稳定层的纤维方向因此适合于负载。
按照另一种实施方式，所述稳定层至少由两部分构成。当然，所述稳定层也能具有多于两个部分。稳定层的第一部分从第一支承区域沿着第一臂伸延到中央支承区域，并且稳定层的第二部分从第二支承区域沿着第二臂伸延到中央支承区域。如果所述稳定层具有多于两个部分，则稳定层的第三部分从第一支承区域沿着第一臂经过中央支承区域并且再沿着第二臂伸延到第二支承区域。
稳定层的这些部分能够在制造工艺期间或者作为已经过硬化的部件存在或者利用高粘性的粘性基质是润湿的。如果这些部分是润湿的，那么这些部分在制造工艺期间优选与支撑缠绕部一起硬化，从而使得在稳定层和支撑缠绕部之间的材料连接的连接部成形。
按照另一种实施方式，所述中央负载导入元件和负载导入元件由金属材料形成。所述中央负载导入元件和每个负载导入元件例如能够由铝、钢、钛或者由其他合适的金属材料形成。所述中央负载导入元件和两个负载导入元件能由相同的材料形成。替代于此，仅所述两个负载导入元件能由相同材料形成。所述负载导入元件和中央负载导入元件优选借助于带有少量铣削加工份额的挤压工艺制成。
按照另一种实施方式，所述中央负载导入元件和负载导入元件由纤维塑料复合材料形成。其例如能够由长纤维强化的热固性塑料、例如片状模复合材料(Sheet MoldingCompound，SFC)或者由其他合适的纤维塑料复合材料形成。所述中央负载导入元件和两个负载导入元件能由相同的材料形成。替代于此，仅所述两个负载导入元件能由相同材料形成。所述负载导入元件和中央负载导入元件优选借助于带有少量铣削加工份额的挤压工艺制成。
按照另一种实施方式，所述支撑缠绕部的纤维条在臂的区域中相对于相应的臂平行并且伸展地伸延。也就是说，至少一个纤维条在每个臂处相对于该臂平行并且伸展地伸延。但是优选地，所述支撑缠绕部的纤维条的一显著部分或者大部分在每个臂处相对于该臂平行并且伸展地伸延。
为了实现纤维条的这种取向，在三点式连杆的制造工艺期间所述型芯结构具有至少一个缠绕辅助件和/或在中央支承区域处具有成角度的并且平坦的外形，从而纤维条能够被有针对性地换向并且不打滑。所述型芯结构例如能够在中央支承区域处具有三个或更多个垂直于由负载导入元件和中央负载导入元件的轴承容纳部的轴承轴线所展开的平面的面。这些面相对于彼此具有一定角度。这些面中的一个或者多个例如能够相对于负载导入元件的轴承容纳部的轴承轴线平行地布置。在制造工艺期间在缠绕支撑缠绕部时，纤维条相对于其所接触的那个面垂直地布置。
支撑缠绕部的纤维条的这种布置方式的有利之处在于，由此构造了可承担载荷的层压板，并且纤维条占据了主要的载荷路径。
按照另一种实施方式，所述负载导入元件和中央负载导入元件具有相同的定向。也就是说，负载导入元件和中央负载导入元件的轴承容纳部的轴承轴线相对于彼此布置在一平面中。所述中央负载导入元件的轴承容纳部的轴承轴线并不垂直于穿过负载导入元件的轴承容纳部的轴承轴线展开的平面。
按照另一种实施方式，所述型芯元件由塑料泡沫材料形成。该塑料泡沫材料例如可以是泡沫聚氨酯、聚丙烯、聚碳酸酯或者其他合适的塑料。有利的是，该塑料泡沫材料具有较轻的质量。由此整个三点式连杆具有较轻的质量。此外，该塑料泡沫材料成本低廉并且能以简单的类型和方式制造和进一步改进。
按照另一种实施方式，所述型芯元件由金属泡沫材料形成。该金属泡沫材料例如可以是泡沫铝、一种基于铋的金属合金或者其他合适的金属材料。有利的是，该金属泡沫材料具有较轻的质量。由此整个三点式连杆具有较轻的质量。
按照另一种实施方式，所述型芯元件无材料地构成。也就是说所述三点式连杆是空心的。这在制造工艺期间通过以下方式实现，即使用在部分区域中由稳定层以及支撑缠绕部包围的、可拆卸的型芯结构。该型芯结构在支撑缠绕部的硬化之后并且必要时在稳定层的硬化之后被拆卸，从而型芯结构的材料不保持在三点式连杆中。可拆卸的型芯结构例如可以由金属泡沫材料、例如由基于铋的泡沫金属合金制成，或者可以使用基于盐的可拆卸的型芯结构。
有利的是，与由金属材料制成的、传统的三点式连杆相反，本发明所述的三点式连杆通过无材料的型芯元件具有非常轻的质量。尽管如此，所述三点式连杆具有类似的刚性。
在一种用于制造三点式连杆的、已经在之前的说明书中描述的方法中，提供型芯结构。该型芯结构构成三点式连杆的基本形状。每个负载导入元件布置在支承区域上并且集成到所述型芯结构中。所述负载导入元件例如能够与型芯结构形状配合地连接、例如插到型芯结构上或者插到型芯结构中，和/或材料连接地与型芯结构连接。所述中央负载导入元件布置在中央支承区域上并且集成到所述型芯结构中。所述中央负载导入元件能够形状配合地和/或材料连接地与所述型芯结构连接。所述型芯结构例如能够具有孔，所述中央负载导入元件插入到该孔中或者与所述中央负载导入元件粘接。
所述稳定层与所述型芯结构连接，从而该稳定层在部分区域中包围所述型芯结构，其中这种连接借助于粘接部实现。所述稳定层材料连接地与型芯结构连接。所述支撑缠绕部缠绕型芯结构、稳定层、负载导入元件和中央负载导入元件，其中所述稳定层由此被固定在其位置上，并且其中引导所述支撑缠绕部，使得支撑缠绕部的纤维条在臂的区域中相对于相应的臂平行并且伸展地伸延。
支撑缠绕部的缠绕例如借助于3D缠绕工艺实现。所述支撑缠绕部的纤维条缠绕中央负载导入元件、负载导入元件、稳定层以及型芯结构并且与其作用连接。通过缠绕在所述三点式连杆的顶面上产生平坦的支撑缠绕部结构。在所述三点式连杆的外侧面上，所述支撑缠绕部的纤维条相对于彼此具有一定角度。在缠绕结束之后，所述支撑缠绕部作为部分厚壁的并且尽可能封闭的复合层压板存在。此外，所述支撑缠绕部将中央负载导入元件和两个负载导入元件固定在其空间位置处。最后，所述三点式连杆被硬化。
按照一种实施方式，所述稳定层在与型芯结构连接时是润湿的。也就是说，所述稳定层是预浸渍的纤维结构，其设有高粘性的粘性基质。由此当稳定层与型芯结构连接时，在型芯结构和稳定层之间形成材料连接的粘接连接部。在支撑缠绕部缠绕型芯结构、稳定层、负载导入元件和中央负载导入元件之后，支撑缠绕部和稳定层一起硬化。因此在稳定层和支撑缠绕部之间产生材料连接的连接部。在该硬化之后，稳定层借助于支撑缠绕部固定在其空间位置处。
按照另一种实施方式，所述稳定层在与型芯结构连接时是经过硬化的。所述稳定层在与型芯结构连接时已经在目标几何形状方面被硬化并且不必与支撑缠绕部一起硬化。在支撑缠绕部的硬化之后，稳定层借助于支撑缠绕部固定在其空间位置处。
按照另一种实施方式，所述支撑缠绕部借助于3D缠绕工艺进行缠绕。在此，或者与稳定层、负载导入元件和中央负载导入元件连接的型芯结构能够旋转并且位置固定地输送支撑缠绕部的纤维条，或者与稳定层、负载导入元件和中央负载导入元件连接的型芯结构位置固定地得到保持并且支撑缠绕部的纤维条围绕其进行缠绕。为此例如能够使用两个搬运机器人。
按照另一种实施方式，所述型芯结构具有缠绕辅助件，从而使得所述支撑缠绕部的纤维条在缠绕工艺期间以预定的间距有针对性地换向。该缠绕辅助件例如可以是面，所述面相对于彼此具有一定角度。所述缠绕辅助件例如也能够是凸起、底切部或者凹部。
按照另一种实施方式，所述型芯结构构造成在所述三点式连杆的硬化之后保持在三点式连杆中，从而所述型芯结构构成三点式连杆的型芯元件。是型芯结构在这种情况下由永久的、也就是不可拆卸的塑料泡沫材料或者由永久的、也就是不可拆卸的金属泡沫材料构造。所述塑料泡沫材料例如可以是泡沫聚氨酯、聚丙烯、聚碳酸酯或者其他合适的塑料。所述金属泡沫材料例如可以是泡沫铝、一种基于铋的金属合金或者其他合适的金属材料。
按照另一种实施方式，所述型芯结构是可拆卸的并且在所述三点式连杆的硬化之后从三点式连杆上拆卸下来，从而形成无材料的型芯元件。所述型芯结构例如可以由金属泡沫材料、例如由基于铋的金属合金制成，或者可拆卸的型芯结构基于盐制成。型芯结构的拆卸例如可以通过利用流体进行冲洗来实现。在拆卸所述型芯结构之后，支撑缠绕部、稳定层、负载导入元件和中央负载导入元件保持在其空间位置中。
附图说明
根据接下来阐述的附图对本发明的各个实施例和细节进行详细描述。附图示出：
图1是按照一种实施例的三点式连杆的型芯结构、中央负载导入元件和两个负载导入元件的示意图；
图2是图1所示的放大区域A的细节示意图；
图3是按照图1和图2所示的实施例的、制造好的三点式连杆的示意图；
图4是按照另一种实施例的三点式连杆的示意图；
图5是图4所示的放大区域B的细节示意图。
具体实施方式
图1示出了按照一种实施例的三点式连杆1的型芯结构10、稳定层7、中央负载导入元件6和两个负载导入元件5的示意图。所述三点式连杆1在这里示出的示图中还未制造好，而是还处于制造工艺中。
所述型芯结构10构成三点式连杆1的基本形状。型芯结构10像三点式连杆1那样具有中央支承区域3和两个臂2。每个臂2具有一个支承区域4。第一臂2具有第一支承区域4。第二臂2具有第二支承区域4。每个臂2与中央支承区域3连接。每个支承区域4朝向与所述中央支承区域3相反的一侧限定其相应的臂2。所述三点式连杆1关于中间平面对称地成形，其中这里仅示出了中轴线12。所述三点式连杆1具有两个顶面和一个外侧面。所述型芯结构10由塑料泡沫材料形成。
在每个支承区域4上布置有负载导入元件5。该负载导入元件5彼此形状相同地成形。每个负载导入元件5具有一轴承容纳部14，当所述三点式连杆1应用在车辆中时，所述轴承容纳部适用于容纳轴承。每个轴承容纳部14具有圆形的横截面。此外，每个轴承容纳部14具有轴承轴线11。两个负载导入元件5的轴承轴线11布置在相同的平面中。该平面垂直于在其中布置有中轴线12的中间平面。所述负载导入元件5与所述型芯结构10作用连接并且集成到该型芯结构中。
在所述中央支承区域3上布置有中央负载导入元件6。为此，所述型芯结构10具有孔。所述中央负载导入元件6与所述型芯结构10作用连接并且集成到该型芯结构中。所述中央负载导入元件6具有轴承容纳部14，该轴承容纳部具有圆形的横截面。此外，所述轴承容纳部14具有轴承轴线11。所述中央负载导入元件6的轴承容纳部14的轴承轴线11布置在与所述负载导入元件5的轴承容纳部14的轴承轴线11相同的平面中。所述负载导入元件5和所述中央负载导入元件6因此具有相同的定向。所述负载导入元件5和所述中央负载导入元件6由相同的材料形成，例如由纤维塑料复合材料或者由金属材料形成。
所述稳定层7由三部分构成并且作为层压板(Laminat)成形。稳定层7的第一部分从第一支承区域4出发沿着第一臂2延伸到中央支承区域3。稳定层7的第二部分从第二支承区域4出发沿着第二臂2延伸到中央支承区域3。稳定层7的第三部分从第一支承区域4出发沿着第一臂2经过中央支承区域3再沿着第二臂2延伸到第二支承区域4。稳定层7的第一部分和第二部分形成所述三点式连杆1的外侧的外侧面。稳定层7的第三部分形成所述三点式连杆1的内侧的外侧面。所述稳定层7具有单向的纤维方向，这在图2中借助于放大区域A详细示出。
所述稳定层7借助于粘接连接部与所述型芯结构10连接。此外，所述稳定层7借助于粘接连接部表面地与两个负载导入元件5连接。此外，所述稳定层7借助于粘接连接部表面地与中央负载导入元件6连接。所述稳定层7因此在部分区域中包围所述型芯结构10。
在中央支承区域3处，所述型芯结构10在其背离支承区域4的一侧上具有三个面。这些面垂直于穿过负载导入元件5和中央负载导入元件6的轴承轴线11的平面地展开。这些面代表缠绕辅助件(Wickelhilfen)。这些面中的第一面平行于第一负载导入元件5的轴承容纳部14的轴承轴线11。这些面中的第二面平行于第二负载导入元件5的轴承容纳部14的轴承轴线11。这些面中的第三面平行于中央负载导入元件6的轴承容纳部14的轴承轴线11。这三个面相对于彼此具有一定角度。由于这些面彼此之间的这种布置方式，能够在进一步的制造工艺中有针对性地引导支撑缠绕部的纤维条并且使其换向。这在图3中详细示出。
图2示出了图1所示的放大区域A的细节示意图。这里能够清楚地看出，稳定层7的纤维方向13是单向的。此外，所述纤维方向13沿着臂2的纵向延伸部从支承区域4向中央支承区域3伸延。当所述三点式连杆1应用在车辆中时，由于该单向的纤维方向13，稳定层7为此特别适用于承担在行驶运行期间产生的横向负载和纵向负载。
图3示出了图1和图2所示的实施例的、制造好的三点式连杆的示意图。这里示出了在支撑缠绕部9的硬化之后的三点式连杆1。在此，所述支撑缠绕部9为了清楚起见并未完全地并且显著简化地示出。因为图1和图2所示的型芯结构10是永久的型芯结构10并且不能拆卸，所以其在硬化后使所述型芯元件8成形。所述型芯元件8由与图1和图2中的型芯结构相同的材料形成。
所述支撑缠绕部9由纤维塑料复合材料形成。能够清楚地看出，所述支撑缠绕部9在部分区域中包围型芯元件8、稳定层7、负载导入元件5以及中央负载导入元件6。所述支撑缠绕部9缠绕稳定层7、负载导入元件5以及中央负载导入元件6。支撑缠绕部9将稳定层7附加地固定在其位置上。支撑缠绕部9的此处示出的纤维条在每个臂2处相对于该臂2平行并且伸展地伸延。显而易见地，支撑缠绕部9的多个纤维条在每个臂2处都相对于该臂2平行并且伸展地伸延。这能够通过中央支承区域3借助于三个面的成形来实现，这已经在图1中示出。这三个面代表缠绕辅助件。支撑缠绕部9的纤维条沿加载方向定向。所述三点式连杆1由于在三点式连杆1的臂2上彼此连接的稳定层7和支撑缠绕部9而具有高平面转动惯量，从而减小了在臂2上产生的弯曲应力。
如果所述三点式连杆1应用在车辆中，负载作用到与负载导入元件5连接的轴承上。负载作用到与中央负载导入元件6连接的轴承上。由此在三点式连杆1中产生拉伸和压缩载荷以及弯曲应力。所述拉伸和压缩载荷借助于稳定层7并且借助于支撑缠绕部9来承担。在示出的三点式连杆1上有利的是，其具有高轻量化潜力，因为其质量明显比由金属材料制成的、传统的三点式连杆更小。
图4示出了按照另一种实施例的三点式连杆的示意图。所述三点式连杆1在俯视图中示出。所述三点式连杆1具有与图1至图3所示的三点式连杆相同的结构元件，即型芯元件8、两个负载导入元件5、中央负载导入元件6、由三部分组成的稳定层7以及支撑缠绕部9。所述三点式连杆1具有两个支承区域4、中央支承区域3和两个臂2。所述稳定层7构造为层压板。这些结构元件彼此之间的布置方式、成形方式以及连接方式与图1至图3所示相同。但是此处示出的型芯元件8和此处示出的支撑缠绕部9的成形方式不同，图5中的放大区域B更清楚地示出了这一点。
所述型芯元件8构成所述三点式连杆1的基本形状。第一臂2具有第一支承区域4。第二臂2就有第二支承区域4。每个臂2与中央支承区域3连接。每个支承区域4朝向与所述中央支承区域3相反的一侧限定其相应的臂2。所述三点式连杆1关于中间平面对称地成形，其中这里仅示出了中轴线12。所述三点式连杆1具有两个顶面和一个外侧面。所述型芯元件8由塑料泡沫材料形成。所述型芯元件8与负载导入元件5和中央负载导入元件6以及与稳定层7的连接方式与图1至图3中所示相同。
在中央支承区域3处，所述型芯元件8在其背离支承区域4的一侧上具有三个面。这些面代表缠绕辅助件。这些面垂直于穿过负载导入元件5和中央负载导入元件6的轴承轴线11的平面地展开。这些面中的第一面平行于第一负载导入元件5的轴承容纳部14的轴承轴线11。这些面中的第二面平行于第二负载导入元件5的轴承容纳部14的轴承轴线11。这些面中的第三面平行于中央负载导入元件6的轴承容纳部14的轴承轴线11。该第三面明显比在图1和图3中所示更小。这三个面相对于彼此具有一定角度。由于这些面彼此之间的这种布置方式，有针对性地引导支撑缠绕部的纤维条并且使其换向。
所述支撑缠绕部9由纤维塑料复合材料形成。能够清楚地看出，所述支撑缠绕部9在部分区域中环绕型芯元件8、稳定层7、负载导入元件5以及中央负载导入元件6。所述支撑缠绕部9缠绕稳定层7、负载导入元件5以及中央负载导入元件6。支撑缠绕部9将稳定层7附加地固定在其位置上。支撑缠绕部9的此处示出的纤维条在每个臂2处相对于该臂2平行并且伸展地伸延。显而易见地，支撑缠绕部9的多个纤维条在每个臂2处相对于该臂2都平行并且伸展地伸延。但此处出于清楚起见仅示出一根纤维条。支撑缠绕部9的纤维条垂直于中央负载导入元件6的轴承容纳部14的轴承轴线11伸延，进而在其中示出了中轴线12的中间平面中伸延。这能够通过中央支承区域3借助于所述三个面的成形来实现。支撑缠绕部9的纤维条沿加载方向定向。所述三点式连杆1由于在三点式连杆1的臂2上彼此连接的稳定层7和支撑缠绕部9而具有高平面转动惯量，从而减小了在臂2上产生的弯曲应力。
这里示出的三点式连杆1具有与已经在图3中所描述的相同的优点。
图5示出了图4所示的放大区域B的细节示意图。能够清楚地看出，型芯元件8的三个面用于有针对性地使支撑缠绕部9的纤维条换向。这些面代表缠绕辅助件。此外示出了支撑缠绕部9的纤维条彼此之间的以及相对于型芯元件8的走向。这里显著简化地示出了所述三点式连杆1。在制造好所述三点式连杆之后，支撑缠绕部9是厚壁的并且是尽可能封闭的。
这里示出的实施例仅仅是实例性的选择。例如，型芯结构可以构造为可拆卸的，从而该型芯结构在三点式连杆的硬化之后能从其上拆卸下来，并且存在无材料的型芯元件。
附图标记列表：
1 三点式连杆
2 臂
3 中央支承区域
4 支承区域
5 负载导入元件
6 中央负载导入元件
7 稳定层
8 型芯元件
9 支撑缠绕部
10 型芯结构
11 轴承轴线
12 中轴线
13 纤维方向
14 轴承容纳部
A 放大区域
B 放大区域

Claims (18)

1.一种用于车辆的底盘的三点式连杆(1)，其中
所述三点式连杆(1)具有两个臂(2)和一个中央支承区域(3)；
每个臂(2)具有支承区域(4)；
所述三点式连杆(1)包括两个负载导入元件(5)、中央负载导入元件(6)、稳定层(7)、型芯元件(8)和支撑缠绕部(9)；
所述稳定层(7)和所述支撑缠绕部(9)由纤维塑料复合材料形成；
在每个支承区域(4)上布置有负载导入元件(5)；
所述中央负载导入元件(6)布置在所述中央支承区域(3)上；
所述型芯元件(8)具有两个顶面和一带有两个区段的外侧面，其中第一区段布置在所述两个臂(2)的内部区域中并且第二区段布置在所述两个臂(2)的外部区域中，其中所述三点式连杆(1)的基本几何形状借助于非无材料地构造的型芯元件(8)形成；并且
所述支撑缠绕部(9)在部分区域中包围所述负载导入元件(5)、所述中央负载导入元件(6)、所述稳定层(7)和所述型芯元件(8)，并且与所述稳定层(7)、与所述两个负载导入元件(5)、与所述中央负载导入元件(6)并且与所述型芯元件(8)作用连接；
其特征在于，所述稳定层(7)包围所述型芯元件(8)的外侧面或者所述外侧面的一个或多个区段。
2.按照权利要求1所述的三点式连杆(1)，其特征在于，所述稳定层(7)具有单向的纤维方向，所述纤维方向从所述支承区域(4)指向所述中央支承区域(3)。
3.按照上述权利要求中任一项所述的三点式连杆(1)，其特征在于，所述稳定层(7)由至少两部分形成。
4.按照权利要求3所述的三点式连杆(1)，其特征在于，所述稳定层(7)的第一部分从第一支承区域(4)伸延到所述中央支承区域(3)，并且所述稳定层(7)的第二部分从第二支承区域(4)伸延到所述中央支承区域(3)。
5.按照权利要求4所述的三点式连杆(1)，其特征在于，所述稳定层(7)的第三部分从所述第一支承区域(4)伸延到所述第二支承区域(4)。
6.按照上述权利要求中任一项所述的三点式连杆(1)，其特征在于，所述中央负载导入元件(6)和负载导入元件(5)由金属材料或者由纤维塑料复合材料形成。
7.按照上述权利要求中任一项所述的三点式连杆(1)，其特征在于，所述支撑缠绕部(9)的纤维条在所述臂(2)的区域中相对于相应的臂(2)平行并且伸展地伸延。
8.按照上述权利要求中任一项所述的三点式连杆(1)，其特征在于，所述负载导入元件(5)和所述中央负载导入元件(6)具有相同的定向。
9.按照上述权利要求中任一项所述的三点式连杆(1)，其特征在于，所述型芯元件(8)由塑料泡沫材料或者由金属泡沫材料形成。
10.按照上述权利要求中任一项所述的三点式连杆(1)，其特征在于，作用连接意味着，两个结构元件彼此直接连接，其中这种连接实现了力和力矩能够在两个结构元件之间进一步传递。
11.按照上述权利要求中任一项所述的三点式连杆(1)，其特征在于，所述支撑缠绕部(9)材料连接地与所述稳定层(7)连接。
12.按照上述权利要求中任一项所述的三点式连杆(1)，其特征在于，所述支撑缠绕部(9)使所述两个臂(2)以及与其连接的一个中央支承区域(3)成形。
13.按照上述权利要求中任一项所述的三点式连杆(1)，其特征在于，所述型芯元件(8)具有两个比和一中央支承区域。
14.一种用于制造按照权利要求1至9中任一项所述的三点式连杆(1)的方法，其特征在于，
提供型芯结构(10)；
每个负载导入元件(5)布置在支承区域(4)处并且集成到所述型芯结构(10)中；
中央负载导入元件(6)布置在中央支承区域(3)处并且集成到所述型芯结构(10)中；
稳定层(7)与所述型芯结构(10)连接，其中该连接借助于粘接部实现；
支撑缠绕部(9)缠绕所述型芯结构(10)、所述稳定层(7)，所述负载导入元件(5)和所述中央负载导入元件(6)，其中由此将所述稳定层(7)固定在其位置上，其中所述支撑缠绕部(9)与所述稳定层(7)、与所述两个负载导入元件(5)、与中央负载导入元件(6)并且与所述型芯元件(8)作用连接；
所述三点式连杆(1)被硬化；
其特征在于，所述稳定层(7)与所述型芯结构(10)连接，从而所述稳定层包围所述型芯元件(8)的外侧面或者所述外侧面的一个或多个区段；并且
引导所述支撑缠绕部(9)，从而使得所述支撑缠绕部(9)的纤维条在臂(2)的区域中相对于相应的臂(2)平行并且伸展地伸延。
15.按照权利要求14所述的方法，其特征在于，所述稳定层(7)在与所述型芯结构(10)连接时是润湿的或者是经过硬化的。
16.按照权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述支撑缠绕部(9)借助于3D缠绕工艺进行缠绕。
17.按照权利要求14至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述型芯结构(10)具有缠绕辅助件，从而使得所述支撑缠绕部(9)的纤维条在缠绕工艺期间以预定的间距有针对性地换向。
18.按照权利要求14至16中任一项所述的、用于制造按照权利要求10或11所述的三点式连杆(1)的方法，其特征在于，所述型芯结构(10)构造成：该型芯结构在所述三点式连杆(1)的硬化之后保持在所述三点式连杆(1)中，从而所述型芯结构(10)构成所述三点式连杆(1)的型芯元件(8)。
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