DE102015218024A1

DE102015218024A1 - Achsstrebe

Info

Publication number: DE102015218024A1
Application number: DE102015218024.7A
Authority: DE
Inventors: Andre Stieglitz; Ingolf Müller; Ignacio Lobo Casanova; Manfred Bürgmann; Philipp Bauer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2017-03-23

Abstract

Eine Achsstrebe (1) für ein Fahrzeug umfasst einen Schaft (2) und zwei Lagerbereiche (3). Die Achsstrebe (1) ist ausgeformt aus einer Tragwicklung (4), wenigstens drei Stegen (11a, 11b, 11c, 11d) und zwei Lasteinleitelementen (7a, 7b), wobei die Tragwicklung (4) und die wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d) aus Faserkunststoffverbundmaterial ausgebildet sind. Ein erstes Lasteinleitelement (7a) ist an einem ersten Lagerbereich (3) der zwei Lagerbereiche (3) angeordnet und ein zweites Lasteinleitelement (7b) ist an einem zweiten Lagerbereich (3) der zwei Lagerbereiche (3) angeordnet ist. Die wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d) koppeln die Wickelstränge der Tragwicklung (4) miteinander.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Achsstrebe mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 1.
Achsstreben für Fahrwerke von Fahrzeugen, beispielsweise NKWs, LKWs oder PKWs werden vorwiegend axial sowohl durch Druck- als auch durch Zugkräfte belastet. Bei Wanklasten wird die Achsstrebe in geringem Maße auf Torsion beansprucht. Eine besondere Herausforderung an die Stabilität der Achsstrebe ergibt sich aus einem Missbrauchslastfall, z. B. wenn ein Wagenheber an die Achsstrebe angesetzt wird.
Aus der DE 10 2013 007 284 A1 ist eine Verbindungsstrebe bekannt, die einen Stangenabschnitt und zwei quer zur Längsachse gerichtete Lageraugen aufweist. Die Verbindungsstrebe ist teilweise aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt, wobei der faserverstärkte Kunststoff durch Prepregs gebildet ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Achsstrebe vorzuschlagen, welche ein geringes Bauteilgewicht aufweist und kostengünstig herzustellen ist. Zudem soll die Achsstrebe ein gutes Belastungsverhalten aufweisen, unter anderem sollen Spannungen innerhalb der Achsstrebe in verbesserter Art und Weise aufgenommen werden können. Die Achsstrebe soll eine hohe Biegesteifigkeit und Beulsteifigkeit aufweisen. Die vorgeschlagene Achsstrebe soll zudem modularisierbar sein.
Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe eine Achsstrebe mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Eine Achsstrebe für ein Fahrzeug umfasst einen Schaft und zwei Lagerbereiche. Die Achsstrebe ist ausgeformt aus einer Tragwicklung, wenigstens drei Stegen und zwei Lasteinleitelementen, wobei die Tragwicklung und die wenigstens drei Stege aus Faserkunststoffverbundmaterial ausgebildet sind. Ein erstes Lasteinleitelement ist an einem ersten Lagerbereich der zwei Lagerbereiche angeordnet und ein zweites Lasteinleitelement ist an einem zweiten Lagerbereich der zwei Lagerbereiche angeordnet. Die wenigstens drei Stege koppeln die Wickelstränge der Tragwicklung miteinander. Die Nummerierung dient hier und in der gesamten Beschreibung nur der einfacheren Unterscheidbarkeit und gibt keine Vorrangigkeit an.
Die Achsstrebe weist einen Schaft und zwei Lagerbereiche auf. Der Schaft ist hierbei zwischen den beiden Lagerbereichen angeordnet und mit diesen verbunden. Die Achsstrebe erstreckt sich somit von dem ersten Lagerbereich über den Schaft zu dem zweiten Lagerbereich. Der erste Lagerbereich begrenzt die Achsstrebe zu einer ersten Seite hin, der zweite Lagerbereich begrenzt die Achsstrebe zu einer zweiten Seite hin. Der Schaft ist hierbei beispielsweise länger als breit, wobei der Schaft vorzugsweise eine geringere Breite aufweist als die beiden Lagerbereiche an ihrer breitesten Stelle. Die Lagerbereiche können beispielsweise von ihrer Grundfläche her zylindrisch ausgeformt sein. Der erste Lagerbereich geht fließend in den Schaft über. Der zweite Lagerbereich geht ebenfalls fließend in den Schaft über. In anderen Worten weist der Übergang zwischen den Lagerbereichen und dem Schaft keinen Knick oder eine Kante auf.
Die Achsstrebe kann hierbei in einem Fahrwerk eines Fahrzeugs verwendet werden, z. B. in einem NKW, LKW oder PKW. Auf die Achsstrebe wirken in einem Fahrbetrieb Druck- und Zugkräfte, die diese axial belasten. Axial bedeutet hierbei in Längsrichtung der Achsstrebe, wobei diese Längsrichtung durch die beiden Lagerbereiche festgelegt ist. In anderen Worten ist die Längsrichtung der Achsstrebe von dem ersten Lagerbereich zu dem zweiten Lagerbereich entlang des Schafts definiert. Des Weiteren wird die Achsstrebe auf Torsion beansprucht, wenn an dem Fahrwerk, in welchem die Achsstrebe Verwendung findet, eine Wanklast auftritt. Wird an der Achsstrebe beispielsweise ein Wagenheber angesetzt, tritt ein sogenannter Missbrauchslastfall auf, d. h. auf die Achsstrebe wirken Knickkräfte.
Die Achsstrebe weist die radiale Tragwicklung auf. Diese Tragwicklung ist aus FKV ausgeformt. Vorzugsweise ist die Tragwicklung aus einem carbonfaserverstärkten Kunststoff (CFK) ausgeformt. Die Tragwicklung kann alternativ dazu aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) oder aus einem aramidverstärkten Kunststoff (AFK) oder aus einem anderen geeigneten FKV ausgeformt sein. Die Tragwicklung ist endlosfaserverstärkt. Eine radiale Wicklung ist hierbei eine Wicklung, welche um die Längsachse der Achstrebe herum verläuft. In anderen Worten wird durch die radiale Tragwicklung eine Mantelfläche der Achsstrebe ausgeformt. Die Achsstrebe ist in anderen Worten ein geometrischer Extrusionskörper, welcher eine Mantelfläche, eine Grundfläche und eine Deckfläche aufweist.
Die Achsstrebe weist an jedem ihrer Lagerbereiche ein Lasteinleitelement auf. Jedes Lasteinleitelement weist eine Aufnahme für ein Lagerelement auf. Die Mittelachsen jeder Aufnahme können vorzugsweise parallel zueinander sein. Alternativ dazu können die Mittelachsen der Aufnahmen schräg zueinander angeordnet sein, d. h. einen Neigungswinkel zueinander aufweisen. Die Mittelachsen der Aufnahmen sind zudem vorzugsweise senkrecht zu einer Längsachse der Achstrebe, die in Längsrichtung der Achsstrebe definiert ist. Alternativ dazu können die Mittelachsen der Aufnahmen oder auch nur eine Mittelachse einer der Aufnahmen schräg zu der Längsachse der Achsstrebe angeordnet sein. Jede Aufnahme der Lasteinleitelemente ist geeignet je ein Lagerelement, z. B. ein Gummi-Metall-Lager, aufzunehmen. Mittels dieser Aufnahmen wird eine Wirkverbindung zwischen den Lasteinleitelementen und somit der Achsstrebe und den Lagerelementen hergestellt. Die Lasteinleitelemente sind ausgehend von einer Lasteinleitung über die jeweilige Aufnahme ausgestaltet. Beispielsweise kann jedes Lasteinleitelement an dem Bereich, welcher der jeweiligen Aufnahme gegenüberliegt, eine Längsnut aufweisen. Beispielsweise kann jedes Lasteinleitelement eine schmal auslaufende Kontur aufweisen, welche aus z. B. zwei schmal auslaufenden Enden, ähnlich einem Schwalbenschwanz, ausgebildet ist. Alternativ dazu kann jedes Lasteinleitelement an dem Bereich, welcher der jeweiligen Aufnahme gegenüberliegt, durch eine ebene Fläche ausgebildet sein.
Die Achsstrebe weist weiterhin wenigstens drei Stege auf. Diese sind aus einem FKV ausgeformt, beispielsweise aus CFK, GFK, AFK oder einem anderen geeigneten FKV. Beispielsweise können die wenigstens drei Stege aus dem gleichen FKV ausgeformt sein wie die Tragwicklung. Alternativ dazu können die wenigstens drei Stege und die Tragwicklung aus unterschiedlichen FKV ausgeformt sein. Die wenigstens drei Stege können gerade und/oder schräg angeordnet sein. Bei einer geraden Anordnung sind die Stege parallel zueinander angeordnet und quer zu der Längsachse, d. h. die wenigstens drei Stege weisen zu der Längsachse der Achsstrebe einen rechten Winkel auf. Bei einer schrägen Anordnung sind die Stege schräg zu der Längsachse der Achsstrebe angeordnet, d. h. sie weisen einen Winkel zu der Längsachse auf, der kein rechter Winkel ist. Selbstverständlich können einzelne Stege gerade und andere Stege schräg angeordnet sein, z. B. können zwei der wenigsten drei Stege gerade und einer der wenigstens drei Stege schräg angeordnet sein. Bei einer derartigen „gemischten” Anordnung können die Stege ähnlich einer Fachwerkstruktur angeordnet sein. Weiterhin können die Stege eine gerade Grundform, ähnlich einem Quader aufweisen. Alternativ dazu kann die Grundform der Stege gebogen, klammerförmig, doppel-T-förmig, i-förmig, oder in einer anderen geeigneten Form ausgestaltet sein.
Räumlich zwischen den beiden Lasteinleitelementen sind die wenigstens drei Stege angeordnet. Der Schaft der Achsstrebe weist somit die wenigstens drei Stege auf. Der erste Steg der wenigstens drei Stege grenzt an das erste Lasteinleitelement an und der zweite Steg der wenigstens drei Stege grenzt an das zweite Lasteinleitelement an, wobei die wenigstens drei Stege zueinander beabstandet sind. Die Reihenfolge entlang der Längsachse der Achsstrebe ist somit: erstes Lasteinleitelement, erster Steg, dritter Steg, zweiter Steg, zweites Lasteinleitelement. Wenn mehr als drei Stege zwischen den Lasteinleitelementen angeordnet sind, sind diese weiteren Stege räumlich zwischen dem ersten Steg und dem zweiten Steg angeordnet. Die Reihenfolge entlang der Längsachse der Achsstrebe ist somit: erstes Lasteinleitelement, erster Steg, dritter Steg, weiterer Steg, zweiter Steg, zweites Lasteinleitelement.
Die wenigstens drei Stege koppeln die Wickelstränge der Tragwicklung miteinander. Diese Kopplung ist eine Querkopplung. In anderen Worten umschließt die Tragwicklung die wenigstens drei Stege in einem Teilbereich. Jeder Steg weist ein erstes und ein zweites Ende auf, wobei sich diese Enden einander gegenüberliegen und den Steg zu einer ersten und zu einer zweiten Seite hin begrenzen. Jeder Steg kontaktiert mit seinen beiden Enden die Tragwicklung. Durch diese Kopplung wird eine höhere Biegesteifigkeit erzeugt als bei Achsstreben ohne Querkopplung. Die Knicktragfähigkeit der Achsstrebe ist somit ebenfalls erhöht, da bei einer Knickbelastung die Tragwicklung mit den Stegen gemeinsam als ein Querschnitt wirkt, beispielsweise bei einem Missbrauchslastfall. Die Biegesteifigkeit und die Beulsteifigkeit der Achsstrebe sind ebenfalls erhöht.
Wird bei der Verwendung der Achsstrebe in einem Fahrzeug eine axiale Last über die Lasteinleitelemente in die Achsstrebe eingeleitet, z. B Druck- oder Zugkräfte, wird diese Last von den Lasteinleitelementen flächig mittels Schub (im Falle von Drucklasten) oder über Formschluss (im Falle von Zuglasten) an die Tragwicklung weitergeleitet. Die Tragwicklung nimmt diese axiale Last auf. Die Kopplung der Wickelstränge mittels der Stege führt zu einer verbesserten Lastverteilung innerhalb der Tragwicklung. Die Achsstrebe ist auf Grund der Ausformung der Tragwicklung und der Stege aus FKV leichter als herkömmliche metallische Achsstreben. Bei der Verwendung von Trockenfasern oder Nassfasern ist die Achsstrebe zudem kostengünstiger herzustellen als mit Prepregmaterial.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Achsstrebe wenigstens zwei materialfreie Kernbereiche auf, wobei zwischen dem ersten Steg der wenigstens drei Stege und dem dritten Steg der wenigstens drei Stege ein erster materialfreier Kernbereich angeordnet ist, und wobei zwischen dem zweiten Steg der wenigstens drei Stege und dem dritten Steg der wenigstens drei Stege ein zweiter materialfreier Kernbereich angeordnet ist. Jeder materialfreie Kernbereich ist innerhalb des Schafts der Achsstrebe angeordnet.
Die Grundfläche dieser materialfreien Kernbereiche kann beispielsweise rechteckig, trapezförmig, kreisförmig, oval, quadratisch, i-förmig oder in einer anderen geeigneten Form ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist die Grundfläche der wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche rechteckig oder trapezförmig. Die Grundfläche der materialfreien Kernbereiche ist hierbei diejenige Fläche, die den materialfreien Kernbereich zu einer Seite hin begrenzt. Jeder materialfreie Kernbereich ist ähnlich einem geometrischen Extrusionskörper ausgeformt, der eine Mantelfläche, eine Deckfläche und eine Grundfläche aufweist, wobei die Deckfläche und die Grundfläche hierbei gleichförmig ausgeformt sind. Beispielsweise können die materialfreien Kernbereiche nach einem Aushärten der polymeren Matrix des FKV der Achsstrebe in den Schaft der Achsstrebe gefräst werden. Vorzugsweise werden die materialfreien Kernbereiche mittels Kernelementen ausgeformt.
Die Ausrichtung der Stege steht in direktem Zusammenhang mit der Ausformung der wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche. Sind die wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche von ihrer Grundfläche her beispielsweise rechteckig oder quadratisch ausgeformt, ist der Steg zwischen diesen beiden materialfreien Kernbereichen gerade ausgeformt. Bei einer beispielsweisen trapezförmigen Ausformung der Grundflächen ist der Steg zwischen den wenigstens zwei materialfreien Kernbereichen schräg ausgeformt. Mehr als zwei materialfreie Kernbereiche können innerhalb des Schafts der Achsstrebe angeordnet sein. In anderen Worten kann die Achsstrebe für einen Fahrzeugtyp spezifisch angepasst werden, indem entweder die Anzahl der Stege und somit der materialfreien Kernbereiche oder die Ausformung der wenigstens drei Stege und somit der wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche angepasst wird. Durch diese wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche ist das Gewicht der Achsstrebe geringer als bei einer herkömmlichen Achsstrebe.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist jeder der wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche ausgeformt mittels eines Kernelements. Ein materialfreier Kernbereich wird mittels eines Kernelements ausgeformt, welches während des Fertigungsprozesses in dem Schaft der Achsstrebe angeordnet ist und von der Tragwicklung umschlossen wird, jedoch nach einem Aushärten einer polymeren Matrix der Achsstrebe aus der Achsstrebe entfernt wird. Jedes Kernelement ist derart ausgeformt, dass es sich aus der ausgehärteten FKV-Struktur der Achsstrebe entfernen lässt. Ein Kernelement lässt einen materialfreien Kernbereich zurück. Durch diese wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche ist das Gewicht der Achsstrebe geringer als bei einer Achsstrebe, welche Kernelemente enthält.
Die Ausformung der wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche steht somit in direktem Zusammenhang mit der Ausformung der Kernelemente. Jedes Kernelement ist ein geometrischer Extrusionskörper, welcher eine Grundfläche, eine Deckfläche und eine Mantelfläche aufweist. Beispielsweise können die Kernelemente gleichförmig ausgestaltet sein, z. B. mit einer rechteckigen Grundfläche. Dadurch weist der entsprechende materialfreie Kernbereich ebenfalls eine rechteckige Grundfläche auf. Beispielsweise können die Kernelemente mit einer trapezförmigen Grundfläche ausgestaltet sein, wodurch der entsprechende materialfreie Kernbereich ebenfalls eine trapezförmige Grundfläche aufweist.
Die Ausformung der Kernelemente steht in direktem Zusammenhang mit der Ausformung der wenigstens drei Stege. Während des Fertigungsprozesses der Achsstrebe wird der erste Steg räumlich zwischen dem ersten Lasteinleitelement und einem ersten Kernelement ausgebildet. Der zweite Steg wird räumlich zwischen dem zweiten Lasteinleitelement und dem zweiten Kernelement ausgebildet. Der dritte Steg wird räumlich zwischen dem ersten Kernelement und dem zweiten Kernelement ausgebildet.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist jedes Kernelement aus einem metallischen Material oder aus einem Silikon oder aus einem Polyhalogenolefin ausgeformt. Die Materialien sind hierbei derart gewählt, dass die Haftkräfte zwischen der FKV-Struktur und den wenigstens zwei Kernelementen infolge der Aushärtung der polymeren Matrix reduziert sind. Beispielsweise können die wenigstens zwei Kernelemente aus Aluminium ausgeformt sein oder aus einem anderen metallischen Material, welches sich durch großes Schrumpfen während eines Auskühlvorgangs auszeichnet. Durch die Schrumpfung löst sich jedes Kernelement von der FKV-Struktur. Ähnlich verhaken sich die wenigstens zwei Kernelemente, wenn diese aus einem Polyhalogenolefin oder aus einem Silikon ausgeformt sind. Beispielsweise kann als Polyhalogenolefin Teflon eingesetzt werden. Diese Materialien weisen selbsttrennende Eigenschaften gegenüber der FKV-Struktur auf. Zusätzlich können die wenigstens zwei Kernelemente teilbar ausgeformt sein, so dass jedes Kernelement aus wenigstens zwei Teilelementen ausgebildet ist. Die Teilelemente eines Kernelements werden somit nacheinander aus der FKV-Struktur entfernt. Es ist ebenfalls möglich die wenigstens zwei Kernelemente aus beispielsweise einem metallischen Material auszuformen, welches keine große Schrumpfung aufweist, und diese wenigstens zwei Kernelemente mit einem Silikon oder Teflon zu beschichten.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist jedes Kernelement als ein wasserlöslicher Gusskern ausgeformt. Die wenigstens zwei Kernelemente werden nach dem Aushärten der Achsstrebe mittels eines Wasserstrahls aus der Achsstrebe ausgelöst.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist jedes Kernelement als ein druckbeaufschlagbarer Kern ausgeformt. Diese Kernelemente weisen eine flexible Membran auf und können mit Druck beaufschlagt werden. Dies heißt, dass der Innendruck in dem von der flexiblen Membran eingeschlossenen Raum erhöht oder gesenkt werden kann. In anderen Worten kann jedes Kernelement gefüllt und entleert werden. Während des Fertigungsprozesses weisen die wenigstens zwei Kernelemente einen erhöhten Innendruck auf. Nach dem Aushärten der Achsstrebe wird der Innendruck der wenigstens zwei Kernelemente gesenkt, so dass sich die wenigstens zwei Kernelemente zusammenziehen und aus der FKV-Struktur, welche die Achsstrebe ausformt, entfernt werden können.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist jedes Kernelement faltbar. Dies heißt, dass jedes Kernelement zusammengefaltet und aufgefaltet werden kann. Nach dem Aushärten der FKV-Struktur können die wenigstens zwei Kernelemente zusammengefaltet werden und aus der FKV-Struktur, welche die Achsstrebe ausformt, entfernt werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist ein erster der wenigstens drei Stege mittels einer ersten Kernwicklung ausgeformt, ein dritter der wenigstens drei Stege mittels der ersten Kernwicklung und mittels einer zweiten Kernwicklung ausgeformt, und ein zweiter der wenigstens drei Stege mittels der zweiten Kernwicklung ausgeformt. Jede Kernwicklung ist eine radiale Wicklung. Die erste Kernwicklung umschließt in anderen Worten die Mantelfläche des ersten materialfreien Kernbereichs. Die zweite Kernwicklung umschließt in anderen Worten die Mantelfläche des zweiten materialfreien Kernbereichs. Die wenigstens zwei Kernwicklungen sind beispielsweise aus einem CFK, einem GFK, einem AFK oder einem anderen geeigneten FKV ausgebildet.
Um die Mantelflächen des ersten materialfreien Kernbereichs und des zweiten Materialfreien Kernbereichs zu umschließen, werden vorzugsweise die Kernelemente während des Fertigungsprozesses radial umschlossen von den Kernwicklungen. Dies heißt, dass das erste Kernelement umschlossen wird von der ersten Kernwicklung und das zweite Kernelement umschlossen wird von der zweiten Kernwicklung. Wenn die Kernelemente nach dem Aushärten der FKV-Struktur der Achsstrebe aus dieser entfernt werden, formen die in der Achsstrebe verbleibenden Kernwicklungen die Mantelflächen der materialfreien Kernbereiche und somit die Stege der Achsstrebe aus.
Durch das Umwickeln der Mantelfläche jedes Kernelements mit je einer Kernwicklung sind räumlich zwischen den wenigstens zwei materialfreien Kernbereichen, räumlich zwischen dem ersten materialfreien Kernbereich und dem ersten Lasteinleitelement und räumlich zwischen dem zweiten materialfreien Kernbereich und dem zweiten Lasteinleitelement je ein Steg ausgeformt. Diese drei Stege koppeln die Wickelstränge der Tragwicklung. Durch diese Stege wird die Biegesteifigkeit der Achsstrebe erhöht. Werden mehr als zwei materialfreien Kernbereiche verwendet, so ist jeder materialfreie Kernbereich mit einer Kernwicklung an seiner Mantelfläche umschlossen. Somit ist räumlich zwischen je zwei der weiteren materialfreien Kernbereiche ein Steg ausgebildet.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind wenigstens zwei der wenigstens drei Stege zueinander parallel angeordnet. Beispielsweise sind der erste Steg und der zweite Steg parallel zueinander angeordnet. Selbstverständlich können der erste, der zweite und der dritte Steg parallel zueinander angeordnet sein.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind die wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche gleichförmig ausgeformt. Die wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche können die gleiche Grundfläche aufweisen. Die Grundflächen der wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche können beispielsweise achssymmetrisch zueinander sein. Alternativ dazu können die Grundflächen der wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche zueinander punktsymmetrisch sein. Im Falle einer Punktsymmetrie sind die wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche zueinander gespiegelt gleichförmig.
Weist die Achsstrebe mehr als zwei materialfreie Kernbereiche auf, können alle dieser materialfreien Kernbereiche gleichförmig, d. h. gleichförmig oder gespiegelt gleichförmig, ausgestaltet sein. Alternativ dazu können bei mehr als zwei materialfreien Kernbereichen wenigstens zwei materialfreie Kernbereiche zueinander gleichförmig, d. h. gleichförmig oder gespiegelt gleichförmig, ausgeformt sein.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Achsstrebe wenigstens sechs Ausgleichselemente auf, wobei ein erstes und ein zweites Ausgleichselement der wenigstens sechs Ausgleichselemente angrenzen an das erste Lasteinleitelement, an die Tragwicklung und an den ersten Steg der wenigstens drei Stege, wobei ein drittes und ein viertes Ausgleichselement der wenigstens sechs Ausgleichselemente angrenzen an die Tragwicklung und an den dritten Steg der wenigstens drei Stege, und wobei ein fünftes und ein sechstes Ausgleichselement der wenigstens sechs Ausgleichselemente angrenzen an das zweite Lasteinleitelement, an die Tragwicklung und an den zweiten Steg der wenigstens drei Stege. Diese Ausgleichselemente dienen dazu, Bereiche zu vermeiden, die rein aus einer polymeren Matrix ohne eine Faserverstärkung ausgeformt sind. Bei der Ausformung der Mantelfläche mittels der Tragwicklung, würden in den Übergangsbereichen, an welchen die drei Stege an die Tragwicklung angrenzen, eben solche Bereiche entstehen. Derartige Bereiche rein aus polymerer Matrix würden innerhalb der Achsstrebe als Kerbe wirken und während des Aushärtevorgangs innere Spannungen aufbauen.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Lasteinleitelemente aus einem metallischen Material ausgeformt. Die Lasteinleitelemente können kostengünstig im Strangpressverfahren hergestellt werden. Beispielsweise sind die Lasteinleitelemente aus Aluminium ausgeformt.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Lasteinleitelemente aus einem Faserkunststoffverbundmaterial ausgeformt. Beispielsweise können die Lasteinleitelemente als Formpressteile aus einem vorzugsweise langfaserverstärkten, duroplastischen Kunststoffverbundmaterial (SMC) ausgeformt sein. Alternativ dazu können die Lasteinleitelemente aus einem langfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoffverbundmaterial (LFT) oder aus einem kurzfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoffverbundmaterial (KFT) ausgeformt sein. Dadurch wird eine Gewichtsreduktion im Vergleich zur Verwendung von metallischen Lasteinleitelementen erreicht.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist räumlich zwischen jedem Lasteinleitelementen und der Tragwicklung eine Schutzwicklung angeordnet, welche mit dem jeweiligen Lasteinleitelement und der Tragwicklung verbunden ist. Diese Schutzwicklung ist aus einem FKV ausgeformt, vorzugsweise aus GFK, kann aber alternativ dazu aus einem anderen geeigneten FKV ausgeformt sein. Die Schutzwicklung ist nicht lasttragend, und weist eine geringe Steifigkeit auf. Die Schutzwicklung dient zur Vermeidung von Kontaktkorrosion, die vor allem bei der gleichzeitigen Verwendung von Lasteinleitelementen aus Aluminium und einer Tragwicklung aus CFK auftritt. Die Schutzwicklung ist entweder nur in dem Bereich der Lasteinleitelemente zwischen der Tragwicklung und den Lasteinleitelementen angeordnet, oder formt als radiale Wicklung eine Mantelfläche der Achsstrebe aus, wobei die Tragwicklung diese Schutzwicklung vollständig umschließt.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Achsstrebe eben ausgeformt, wobei der erste Lagerbereich in derselben Ebene angeordnet ist wie der zweite Lagerbereich. Das erste Lasteinleitelement ist somit ebenfalls in derselben Ebene angeordnet wie das zweite Lasteinleitelement.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist der erste Lagerbereich der Achsstrebe in einer ersten Ebene angeordnet, welche beabstandet ist zu einer zweiten Ebene, in welcher der zweite Lagerbereich der Achsstrebe angeordnet ist. Das erste Lasteinleitelement ist somit in der ersten Ebene angeordnet. Das zweite Lasteinleitelement ist somit in der zweiten Ebene angeordnet. Die beiden Ebenen sind hierbei parallel zueinander, horizontal und voneinander beabstandet. Der Abstand der ersten Ebene zu der zweiten Ebene führt mit anderen Worten zu einem Offset der beiden Lagerbereiche. Vorzugsweise ist der Abstand der beiden Ebenen jedoch gering, so dass nur ein geringer Offset realisiert wird. Um eine Faltenbildung in der Tragwicklung zu vermeiden, können entweder sehr dünne Faserstränge genutzt werden, welche einen deutlich kleineren Durchmesser aufweisen als die Breite der Wicklungen, oder spezielles Prepregmaterial. Die Vermeidung der Faltenbildung ist notwendig, um die Dauerfestigkeit der Achsstrebe sowie die axiale Tragfähigkeit der Achsstrebe sicherzustellen.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Achsstrebe zwei Querwicklungen auf, wobei eine erste der zwei Querwicklungen im Bereich des ersten Lasteinleitelements und eine zweite der zwei Querwicklungen im Bereich des zweiten Lasteinleitelements angeordnet ist. Die Querwicklungen sind hierbei quer zu der Längsachse der Achstrebe angeordnet. Eine Wickelachse der Querwicklung ist hierbei senkrecht zu einer Wickelachse der Tragwicklung. Eine Wickelachse ist diejenige geometrische Achse, um die eine Wicklung erstellt wird. Die Querwicklungen sind aus einem FKV ausgeformt, vorzugsweise aus GFK, können aber alternativ dazu aus einem anderen geeigneten FKV, z. B. CFK oder AFK ausgeformt sein. Diese Querwicklungen dienen zur Erhöhung der Tragfähigkeit der Achsstrebe und stützen die Tragwicklung in den Lasteinleitungsbereichen, wenn Zuglasten auftreten.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Achsstrebe eine weitere Querwicklung auf, welche den Schaft umschließt. Die weitere Querwicklung ist aus einem FKV ausgeformt, vorzugsweise aus GFK, kann aber alternativ dazu aus einem anderen geeigneten FKV, z. B. CFK oder AFK ausgeformt sein. Diese weitere Querwicklung dient zur Erhöhung der Tragfähigkeit der Achsstrebe, zum Schutz vor Verschmutzung und zum Schutz von schlagartigen Lasten (Impact-Lasten).
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer im Vorherigen beschriebenen Achsstrebe nach einer ersten Ausführungsvariante, werden die wenigstens zwei Kernelemente und die zwei Lasteinleitelemente in ein Montagewerkzeug eingelegt, wobei die wenigstens zwei Kernelemente räumlich zwischen den zwei Lasteinleitelementen angeordnet sind. Jedes der wenigstens zwei Kernelemente kann hierbei beispielsweise von einer der wenigstens zwei Kernwicklungen umschlossen sein. Zusätzlich kann in den Übergangsbereichen zwischen den wenigstens zwei Kernelementen und den zwei Lastelementen je ein Ausgleichselement angeordnet sein. Anschließend werden Faserlagen radial auf die Lasteinleitelemente und die Kernelemente gewickelt. Daraufhin wird eine Prä-Achsstrebe aus dem Montagewerkzeug entnommen und in ein Formwerkzeug eingelegt. Eine polymere Matrix wird injiziert, anschließend wird die Achsstrebe ausgehärtet, und aus dem Formwerkzeug entnommen. Abschließend werden die wenigstens zwei Kernelemente aus der Achsstrebe entnommen, wobei die wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche freigelegt werden. Das Montagewerkzeug kann derart ausgebildet sein, dass ein Offset zwischen den beiden Lagerbereichen der Achsstrebe eingestellt werden kann.
Bei diesem Verfahren werden Trockenfasern genutzt. Weist die Achsstrebe eine radiale Schutzwicklung auf, werden zuerst die Faserlagen dieser Schutzwicklung radial um die wenigstens zwei Kernelemente und die Lasteinleitelemente gewickelt. Anschließend wird die Tragwicklung radial um die Schutzwicklung gewickelt. Die Tragwicklung umschließt somit die Schutzwicklung und die Lasteinleitelemente sowie die wenigstens zwei Kernelemente in einem Teilbereich. Weist die Achsstrebe keine Schutzwicklung auf, werden die Faserlagen der Tragwicklung direkt um die Lasteinleitelemente und die wenigstens zwei Kernelemente gewickelt. Die Tragwicklung und gegebenenfalls die Schutzwicklung formen somit die Mantelfläche der Achsstrebe aus. Die Lasteinleitelemente, die wenigstens zwei Kernelemente, die Tragwicklung und ggf. die Schutzwicklung formen somit die Prä-Achsstrebe aus. Diese wird in das Formwerkzeug eingelegt. Das Formwerkzeug ist dicht ausgebildet. Wird eine polymere Matrix in die Faserlagen der Tragwicklung und ggf. der Schutzwicklung eingebracht, bleibt diese polymere Matrix innerhalb des Formwerkzeugs. Die Prä-Achsstrebe härtet in dem Formwerkzeug aus. Die Achsstrebe wird aus dem Formwerkzeug entnommen.
Das Entfernen der wenigstens zwei Kernelemente richtet sich nach der Ausgestaltung dieser Kernelemente. Sind die wenigstens zwei Kernelemente als faltbare Kernelemente ausgeformt, werden diese gefaltet, um sie zu entfernen. Sind die wenigstens zwei Kernelemente als wasserlösliche Gusskerne ausgeformt, werden diese mit Hilfe eines Wasserstrahls aus der Achsstrebe entfernt. Sind die wenigstens zwei Kernelemente als druckbeaufschlagbare Kernelemente ausgeformt wird der Innendruck der wenigstens zwei Kernelemente gesenkt, so dass sich die wenigstens zwei Kernelemente zusammenziehen und aus der Achsstrebe entfernt werden können. Sind die wenigstens zwei Kernelemente als aus einem metallischen Material oder aus einem Silikon oder aus einem Polyhalogenolefin ausgeformt, sind die Haftkräfte zwischen der FKV-Struktur und den wenigstens zwei Kernelementen infolge der Aushärtung der polymeren Matrix reduziert, so dass die wenigstens zwei Kernelemente aus der Achsstrebe herausgezogen werden können.
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer im Vorherigen beschriebenen Achsstrebe nach einer weiteren Ausführungsvariante werden zuerst die wenigstens zwei Kernelemente und die zwei Lasteinleitelemente in ein Montagewerkzeug eingelegt, wobei die wenigstens zwei Kernelemente räumlich zwischen den zwei Lasteinleitelementen angeordnet sind. Jedes der wenigstens zwei Kernelemente kann hierbei beispielsweise von einer der wenigstens zwei Kernwicklungen umschlossen sein. Zusätzlich kann in den Übergangsbereichen zwischen den wenigstens zwei Kernelementen und den zwei Lastelementen je ein Ausgleichselement angeordnet sein. Anschließend werden Faserlagen radial auf die Lasteinleitelemente und die Kernelemente gewickelt. Die Lasteinleitelemente und die Kernelemente formen gemeinsam ein vormontiertes Bauteil aus. Daraufhin wird eine Prä-Achsstrebe aus dem Montagewerkzeug entnommen und in ein Formwerkzeug eingelegt. Anschließend wird die Achsstrebe ausgehärtet, und aus dem Formwerkzeug entnommen. Abschließend werden die wenigstens zwei Kernelemente aus der Achsstrebe entnommen, wobei die wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche freigelegt werden.
Dieses Verfahren unterscheidet sich zu dem vorher beschriebenen Verfahren nur dadurch, dass statt Trockenfasern Nassfasern oder vorimprägniertes Prepregmaterial verwendet werden. Die Tragwicklung und ggf. die Schutzwicklung werden somit im Nasswickelverfahren oder im Prepregwickelverfahren hergestellt. Der Schritt der Injektion einer polymeren Matrix entfällt. Die Prä-Achsstrebe muss jedoch trotzdem in dem Formwerkzeug aushärten. Das Montagewerkzeug ist hierbei an die Verwendung von Nassfasern oder Prepregmaterial angepasst.
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Achsstrebe nach einer im Vorherigen beschriebenen Ausführungsform nach einer weiteren Ausführungsvariante werden zuerst die wenigstens zwei Kernelemente und die zwei Lasteinleitelemente in ein Montagewerkzeug eingelegt, wobei die wenigstens zwei Kernelemente räumlich zwischen den zwei Lasteinleitelementen angeordnet sind. Jedes der wenigstens zwei Kernelemente kann hierbei beispielsweise von einer der wenigstens zwei Kernwicklungen umschlossen sein. Zusätzlich kann in den Übergangsbereichen zwischen den wenigstens zwei Kernelementen und den zwei Lastelementen je ein Ausgleichselement angeordnet sein. Anschließend werden Faserlagen radial auf die Lasteinleitelemente und die Kernelemente gewickelt. Die Lasteinleitelemente und die Kernelemente formen gemeinsam ein vormontiertes Bauteil aus. Daraufhin wird eine Prä-Achsstrebe aus dem Montagewerkzeug entnommen und in ein Formwerkzeug eingelegt. Eine polymere Matrix wird injiziert. Darauf werden Faserlagen als Querwicklung um die Prä-Achsstrebe gewickelt. Anschließend wird die Achsstrebe ausgehärtet, und aus dem Formwerkzeug entnommen. Abschließend werden die wenigstens zwei Kernelemente aus der Achsstrebe entnommen, wobei die wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche freigelegt werden.
Bei diesem Verfahren werden wiederum Trockenfasern für die Tragwicklung und ggf. für die Schutzwicklung verwendet. Dieses Verfahren unterscheidet sich von den vorher beschriebenen Verfahren dadurch, dass eine Querwicklung aufgebracht wird. Die Querwicklung kann entweder im Trockenwickelverfahren, oder im Nasswickelverfahren oder im Prepregwickelverfahren hergestellt werden. Bei dem Trockenwickelverfahren muss ebenfalls eine polymere Matrix in die Querwicklung injiziert werden, welche aushärten muss. Das Formwerkzeug ist hierbei geeignet, dass eine Querwicklung erzeugt werden kann. Die Querwicklung kann entweder nur die Bereiche der Lasteinleitelemente umschließen oder diese und zusätzlich den Schaft der Achsstrebe.
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Achsstrebe nach einer im Vorherigen beschriebenen Ausführungsform nach einer weiteren Ausführungsvariante werden zuerst die wenigstens zwei Kernelemente und die zwei Lasteinleitelemente in ein Montagewerkzeug eingelegt, wobei die wenigstens zwei Kernelemente räumlich zwischen den zwei Lasteinleitelementen angeordnet sind. Jedes der wenigstens zwei Kernelemente kann hierbei beispielsweise von einer der wenigstens zwei Kernwicklungen umschlossen sein. Zusätzlich kann in den Übergangsbereichen zwischen den wenigstens zwei Kernelementen und den zwei Lastelementen je ein Ausgleichselement angeordnet sein. Anschließend werden Faserlagen radial auf die Lasteinleitelemente und die Kernelemente gewickelt. Die Lasteinleitelemente und die Kernelemente formen gemeinsam ein vormontiertes Bauteil aus. Daraufhin wird eine Prä-Achsstrebe aus dem Montagewerkzeug entnommen und in ein Formwerkzeug eingelegt. Darauf werden Faserlagen als Querwicklung um die Prä-Achsstrebe gewickelt. Anschließend wird die Achsstrebe ausgehärtet, und aus dem Formwerkzeug entnommen. Abschließend werden die wenigstens zwei Kernelemente aus der Achsstrebe entnommen, wobei die wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche freigelegt werden.
Der Unterschied zwischen diesem Verfahren und dem vorher beschriebenen Verfahren ist, dass Nassfasern oder Prepregmaterial für die Tragwicklung und ggf. die Schutzwicklung verwendet werden. Die Querwicklung kann entweder im Trockenwickelverfahren, oder im Nasswickelverfahren oder im Prepregwickelverfahren hergestellt werden. Bei dem Trockenwickelverfahren muss ebenfalls eine polymere Matrix in die Querwicklung injiziert werden, welche aushärten muss. Das Formwerkzeug ist hierbei geeignet, dass eine Querwicklung erzeugt werden kann. Die Querwicklung kann entweder nur die Bereiche der Lasteinleitelemente umschließen oder diese und zusätzlich den Schaft der Achsstrebe.
Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen: Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Achsstrebe mit geraden Stegen nach einem Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Detaildarstellung der Achsstrebe nach dem Ausführungsbeispiel aus 1,
3 eine schematische Darstellung eines Abschnitts der Achsstrebe mit schrägen Stegen nach einem Ausführungsbeispiel, und
4 eine schematische Detaildarstellung der Achsstrebe nach dem Ausführungsbeispiel aus 3.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Achsstrebe 1 mit geraden Stegen 11a, 11b, 11c, 11d nach einem Ausführungsbeispiel. Die Achsstrebe 1 weist eine radiale Tragwicklung 4, ein erstes Lasteinleitelement 7a, ein zweites Lasteinleitelement 7b, einen ersten materialfreien Kernbereich 6a, einen zweiten materialfreien Kernbereich 6b und zwei weitere materialfreie Kernereiche 6c auf. Zudem weist die Achsstrebe 1 vier Kernwicklungen 8 auf. Des Weiteren weist die Achsstrebe 1 einen Schaft 2 und zwei Lagerbereiche 3 auf. Der Schaft 2 ist mit jedem der beiden Lagerbereiche 3 verbunden. Der Schaft 2 ist hierbei wesentlich schmaler ausgeformt als der Durchmesser der Lagerbereiche 3 und der Schaft 2 ist geradlinig ausgeformt. Die Form der Lagerbereiche 3 richtet sich nach der Form der Lasteinleitelemente 7a, 7b. Das erste Lasteinleitelement 7a ist an einem ersten Lagerbereich 3 der Achsstrebe 1 angeordnet. Das zweite Lasteinleitelement 7b ist an einem zweiten Lagerbereich 3 der Achsstrebe 1 angeordnet. Der erste Lagerbereich 3 und somit das erste Lasteinleitelement 7a begrenzen die Achsstrebe 1 zu einer ersten Seite hin. Der zweite Lagerbereich 3 und somit das zweite Lasteinleitelement 7b begrenzen die Achsstrebe 1 zu einer zweiten Seite hin. Der erste Lagerbereich 3 geht fließend in den Schaft 2 über. Der zweite Lagerbereich 3 geht ebenfalls fließend in den Schaft 2 über, d h. dass der Übergang zwischen den Lagerbereichen 3 und dem Schaft 2 keine Kerbe oder Kante aufweist.
Die Tragwicklung 4 ist hierbei aus einem Faserkunststoffverbund (FKV) ausgeformt. Die Tragwicklung 4 ist eine radiale Wicklung, d. h. die Tragwicklung 4 verläuft um eine Längsachse 9 der Achsstrebe 1 herum. In anderen Worten formt die Tragwicklung 4 eine Mantelfläche der Achsstrebe 1 aus, wobei die Achsstrebe 1 selbst als geometrischer Extrusionskörper mit einer Grundfläche, einer Deckfläche und einer Mantelfläche ausgebildet ist. Die Tragwicklung 4 begrenzt somit die Achsstrebe 1 nach außen hin. Die Längsachse 9 der Achsstrebe 1 erstreckt sich von dem ersten Lagerbereich 3 zu dem zweiten Lagerbereich 3.
Der Schaft 2 der Achsstrebe 1 weist die drei materialfreien Kernbereiche 6a, 6b, 6c auf. Diese materialfreien Kernbereiche sind vorzugsweise mittels Kernelementen ausgeformt. Diese Kernelemente sind beispielsweise aus einem metallischen Material, aus einem Silikon oder aus einem Polyhalogenolefin, als ein wasserlöslicher Gusskern, als druckbeaufschlagbarer Gusskern oder als faltbarer Kern ausgeformt. Jeder der materialfreien Kernbereiche 6a, 6b, 6c weist ein erstes Ende auf, welches dem ersten Lasteinleitelement 7a zugewandt ist und ein zweites Ende, welches dem zweiten Lasteinleitelement 7b zugewandt ist. Alle materialfreien Kernbereiche 6a, 6b, 6c sind gleichförmig als ein geometrischer Extrusionskörper ausgeformt, welcher eine Mantelfläche, eine Grundfläche und eine Deckfläche aufweist. Die Grundfläche und die Deckfläche sind hierbei gleichförmig ausgestaltet und liegen in einem Abstand zueinander übereinander. Dies heißt, es handelt sich um einen geraden Extrusionskörper. Die Grundfläche jedes materialfreien Kernbereichs 6a, 6b, 6c ist rechteckig ausgeformt. Jeder materialfreie Kernbereich 6a, 6b, 6c ist von jeweils einer Kernwicklung 8 umschlossen, d. h., dass die Mantelflächen jedes materialfreien Kernbereichs 6a, 6b, 6c von je einer Kernwicklung 8 umschlossen sind. Die Kernwicklungen 8 sind hierbei vorzugsweise aus FKV ausgeformt.
Das erste Ende des ersten materialfreien Kernbereichs 6a grenzt an das einer Aufnahme 12 abgewandte Ende des ersten Lasteinleitelements 7a an. Das zweite Ende des ersten materialfreien Kernbereichs 6a grenzt an das erste Ende des ersten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c an. Das zweite Ende des ersten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c grenzt an das erste Ende des zweiten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c an. Das zweite Ende des zweiten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c grenzt an das erste Ende des zweiten materialfreien Kernbereichs 6b an. Das zweite Ende des zweiten materialfreien Kernbereichs 6b grenzt an das das einer Aufnahme 12 abgewandte Ende des zweite Lasteinleitelement 7b an. Entlang der Längsachse 9 der Achsstrebe 1 ist die Reihenfolge also: erstes Lasteinleitelement 7a, erster materialfreier Kernbereich 6a, erster weiterer materialfreier Kernbereich 6c, zweiter weiteres materialfreier Kernbereich 6c, zweiter materialfreier Kernbereich 6b, zweites Lasteinleitelement 7b.
Räumlich zwischen dem ersten Lasteinleitelement 7a und dem ersten materialfreien Kernbereich 6a ist ein erster Steg 11a angeordnet. Räumlich zwischen dem ersten materialfreien Kernbereich 6a und dem ersten weiteren materialfreien Kernbereich 6c ist ein dritter Steg 11c angeordnet. Räumlich zwischen dem ersten weiteren materialfreien Kernbereich 6c und dem zweiten weiteren materialfreien Kernbereich 6c ist ein erster weiterer Steg 11d angeordnet. Räumlich zwischen dem zweiten weiteren materialfreien Kernbereich 6c und dem zweiten materialfreien Kernbereich 6b ist ein zweiter weiterer Steg 11d angeordnet. Räumlich zwischen dem zweiten materialfreien Kernbereich 6b und dem zweiten Lasteinleitelement 7b ist ein zweiter Steg 11b angeordnet. Diese Stege 11a, 11b, 11c, 11d sind mittels der Kernwicklungen 8 der materialfreien Kernbereiche 6a, 6b, 6c, die an diesem Angrenzungsbereich aufeinandertreffen, ausgeformt. Ein Steg 11a, 11b, 11c, 11d bezeichnet somit den Bereich zwischen den materialfreien Kernbereichen 6a, 6b, 6c bzw. zwischen den materialfreien Kernbereichen 6a, 6b, 6c und den Lasteinleitelementen 7a, 7b. Die Stege 11a, 11b, 11c, 11d dienen zur Querkopplung der Wickelstränge der Tragwicklung 4, was die Biegesteifigkeit und Beulsteifigkeit der Achsstrebe 1 im Vergleich zu herkömmlichen Achsstreben verbessert.
Die Lasteinleitelemente 7a, 7b sind vorzugsweise aus einem metallischen Material bspw. aus Aluminium ausgeformt. Jedes Lasteinleitelement 7a, 7b weist eine Aufnahme 12 für eine Lagervorrichtung, z. B. für ein Gummi-Metall-Lager, auf. Beide Lasteinleitelemente 7a, 7b sind gleichförmig ausgeformt. Die Aufnahmen 12 der beiden Lasteinleitelemente 7a, 7b sind ebenfalls gleichförmig ausgeformt. Jede Aufnahme 12 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Jede Aufnahme 12 weist zudem eine Mittelachse 10 auf. Die Mittelachse 10 der Aufnahme 12 des ersten Lasteinleitelements 7a ist senkrecht zu der Längsachse 9 der Achsstrebe 1. Die Mittelachse 10 der Aufnahme 12 des zweiten Lasteinleitelements 7b ist senkrecht zu der Längsachse 9 der Achstrebe 1. Außerdem sind beide Mittelachsen 10 parallel zueinander und sind in einer Ebene angeordnet. Insgesamt ist die Achsstrebe 1 eben ausgeformt. Die Längsachse 9 der Achsstrebe 1 erstreckt sich somit von dem ersten Lagerbereich 3 zu dem zweiten Lagerbereich 3 bzw. von dem ersten Lasteinleitelement 7a zu dem zweiten Lasteinleitelement 7b.
Wird die Achsstrebe 1 in einem Fahrzeug verwendet und treten an der Achsstrebe 1 Druck- oder Zugkräfte auf, werden diese durch die Tragwicklung 4 übernommen. Die Lasteinleitung erfolgt über die Lasteinleitelemente 7a, 7b. Hierbei dienen die Stege 11a, 11b, 11c, 11d zur Querkopplung der Wickelstränge der Tragwicklung 4 und sind nicht an der Übernahme der Lasten beteiligt. Wirkt eine Knickkraft auf die Achsstrebe 1, dienen die Stege 11a, 11b, 11c, 11d zur Verteilung der eingeleiteten Kräfte in die Wickelstränge der Tragwicklung 4. In einem solchen Knicklastfall verhält sich die Tragwicklung 4 mit den Stegen 11a, 11b, 11c, 11d und den Kernwicklungen 8 als ein gemeinsamer Querschnitt.
2 zeigt eine schematische Detaildarstellung der Achsstrebe 1 nach dem Ausführungsbeispiel aus 1. Betrachtet wird das erste Lasteinleitelement 7a, der erste materialfreie Kernbereich 6a und der erste weitere materialfreie Kernbereich 6c sowie der erste Steg 11a und der dritte Steg 11c. Die Kernwicklungen 8 sind hierbei deutlich zu erkennen.
Die Achsstrebe 1 weist insgesamt zehn Ausgleichselemente 5 auf. Dies heißt, pro Steg 11a, 11c weist die Achsstrebe 1 zwei Ausgleichselemente 5 auf. Die Ausgleichselemente 5 dienen dazu, Bereiche aus reiner polymerer Matrix zu vermeiden, die als Kerbe innerhalb der Achsstrebe 1 wirken würden. Ein erstes Ausgleichselement 5 grenzt sowohl an die Tragwicklung 4 als auch an das erste Lasteinleitelement 7a, als auch an die Kernwicklung 8 des ersten materialfreien Kernbereichs 6a an. Ein zweites Ausgleichselement 5 grenzt sowohl an die Tragwicklung 4 als auch an das erste Lasteinleitelement 7a als auch an die Kernwicklung 8 des ersten materialfreien Kernbereichs 6a an. Ein drittes Ausgleichselement 5 grenzt sowohl an die Tragwicklung 4 als auch an die Kernwicklung 8 des ersten materialfreien Kernbereichs 6a als auch an die Kernwicklung 8 des ersten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c an. Ein viertes Ausgleichselement 5 grenzt sowohl an die Tragwicklung 4 als auch an die Kernwicklung 8 des ersten materialfreien Kernbereichs 6a als auch an die Kernwicklung 8 des ersten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c an.
Weiterhin ist deutlich zu erkennen, dass die Stege 11a, 11c gerade angeordnet sind. Dies heißt, jeder Steg 11a, 11c ist quer zur Längsachse 9 der Achsstrebe 1 angeordnet, wobei jeder Steg 11a, 11c parallel zu den anderen Stegen 11a, 11b, 11c, 11d ist. Die fünf Stege 11a, 11b, 11c, 11d sind äquidistant zueinander, die vier materialfreien Kernbereiche 6a, 6b, 6c weisen also die gleiche Längserstreckung auf.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts der Achsstrebe 1 mit schrägen Stegen 11a, 11c, 11d nach einem Ausführungsbeispiel. Die Achsstrebe 1 weist die gleichen Bauteile auf wie die Achsstrebe 1 aus 1. Die Achsstrebe 1 weist also eine Tragwicklung 4, zwei Lasteinleitelemente 7a, 7b, wobei nur das erste Lasteinleitelement 7a gezeigt ist, vier materialfreie Kernbereiche 6a, 6b, 6c wobei der zweite materialfreie Kernbereich 6b nur in einem Teilbereich dargestellt ist, Kernwicklungen 8 um jeden materialfreien Kernbereich 6a, 6b, 6c und fünf Stege 11a, 11b, 11c, 11d, wobei der zweite Steg nicht dargestellt ist, auf. Die Achsstrebe 1 weist weiterhin einen Schaft 2 und zwei Lagerbereich 3 auf, wobei nur ein erster Lagerbereich 3 dargestellt ist. Zudem weist die Achsstrebe 1 eine Längsachse 9 auf, welche sich von dem ersten Lagerbereich 3 zu dem zweiten Lagerbereich 3 erstreckt.
Ebenso wie in 1 ist an dem Lagerbereich 3 der Achsstrebe 1 das erste Lasteinleitelement 7a angeordnet. Das erste Lasteinleitelement 7a weist, wie auch das erste Lasteinleitelement aus 1, eine Aufnahme 12 für ein Lager auf. Diese Aufnahme 12 ist kreisförmig ausgestaltet und weist eine Mittelachse 10 auf. Diese Mittelachse 10 ist auf der Längsachse 9 der Achsstrebe 1 angeordnet und steht auf der Längsachse 9 der Achsstrebe 1 senkrecht.
Der Unterschied zwischen 1 und 3 ist, dass die Achsstrebe 1 aus 3 schräge Stege 11a, 11c, 11d aufweist. Der erste materialfreie Kernbereich 6a und der zweite materialfreie Kernbereich 6b sind trapezförmig und punktsymmetrisch zueinander ausgeformt. Der erste weitere materialfreie Kernbereich 6c und der zweite weitere materialfreie Kernbereich 6c sind trapezförmig ausgeformt und punktsymmetrisch zueinander. Der erste materialfreie Kernbereich 6a und der zweite materialfreie Kernbereich 6b sind gespiegelt gleichförmig ausgeformt. Der erste weitere materialfreie Kernbereich 6c und der zweite weitere materialfreie Kernbereich 6c sind ebenfalls gespiegelt gleichförmig ausgeformt. Jedoch sind der erste materialfreie Kernbereich 6a und der zweite materialfreie Kernbereich 6a verschieden von dem ersten weiteren materialfreien Kernbereich 6c und dem zweiten weiteren materialfreien Kernbereich 6c ausgeformt.
Ein erster Steg 11a ist räumlich zwischen dem ersten Lasteinleitelement 7a und dem ersten materialfreien Kernbereich 6a angeordnet. Dieser Steg 11a ist mittels der Kernwicklung 8 des ersten materialfreien Kernbereichs 6a ausgeformt. Dieser erste Steg 11a ist gerade, d. h. er ist senkrecht zu der Längsachse 9 der Achsstrebe 1 angeordnet. Räumlich zwischen dem ersten materialfreien Kernbereich 6a und dem ersten weiteren materialfreien Kernbereich 6c ist ein dritter Steg 11c angeordnet. Dieser dritte Steg 11c wird ausgeformt durch die Kernwicklung 8 des ersten materialfreien Kernbereichs 6a und durch die Kernwicklung 8 des ersten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c. Dieser dritte Steg 11c ist schräg, d. h. der dritte Steg 11c ist schräg zu der Längsachse 9 der Achsstrebe 1 angeordnet und weist somit einen Winkel zu der Längsachse 9 der Achsstrebe 1 auf. Dieser Winkel ist kein rechter Winkel. Die Schräge des dritten Stegs 11c ist bedingt durch die Trapezform des ersten materialfreien Kernbereichs 6a und des ersten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c.
Räumlich zwischen dem ersten weiteren materialfreien Kernbereich 6c und dem zweiten weiteren materialfreien Kernbereich 6c ist ein erster weiterer Steg 11d angeordnet. Dieser erste weitere Steg 11d ist ausgeformt mittels der Kernwicklung 8 des ersten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c und mittels der Kernwicklung 8 des zweiten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c. Der erste weitere Steg 11d ist ebenfalls schräg. Der dritte Steg 11c und der erste weitere Steg 11d sind hierbei punktsymmetrisch zueinander. Die Schräge des ersten weiteren Stegs 11d ist bedingt durch die Trapezform des ersten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c und des zweiten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c. Räumlich zwischen dem zweiten weiteren materialfreien Kernbereich 6c und dem zweiten materialfreien Kernbereich 6b ist ein zweiter weiterer Steg 11d angeordnet. Dieser zweite weitere Steg 11d ist ausgeformt mittels der Kernwicklung 8 des zweiten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c und mittels der Kernwicklung 8 des zweiten materialfreien Kernbereichs 6b. Der zweite weitere Steg 11d ist ebenfalls schräg zu der Längsachse 9 der Achsstrebe 1. Der zweite weitere Steg 11d ist achssymmetrisch zu dem dritten Steg 11c und punktsymmetrisch zu dem ersten weiteren Steg 11d. Die Schräge des zweiten weiteren Stegs 11d ist bedingt durch die Trapezform des zweiten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c und des zweiten materialfreien Kernbereich 6b.
Ebenso wie in 1 grenzt der erste materialfreie Kernbereich 6a an das erste Lasteinleitelement 7a an. Der erste materialfreie Kernbereich 6a grenzt an den ersten weiteren materialfreien Kernbereich 6c an. Der erste weitere materialfreie Kernbereich 6c grenzt an den zweiten weiteren materialfreien Kernbereich 6c an. Der zweite weitere materialfreie Kernbereich 6c grenzt an den zweiten materialfreien Kernbereich 6b an. Die Tragwicklung 4 formt eine Mantelfläche der Achsstrebe 1 aus und umschließt sowohl die Lasteinleitelemente 7a, 7b als auch sämtliche Stege 11a, 11b, 11c, 11d. Die Tragwicklung 4 ist hierbei aus einem FKV ausgeformt. Die Kernwicklungen 8 sind hierbei ebenfalls aus einem FKV ausgeformt. Die materialfreien Kernbereiche 6a, 6b, 6c sind vorzugsweise mittels Kernelementen während des Fertigungsprozesses ausgeformt. Diese Kernelemente sind beispielsweise aus einem metallischen Material, aus einem Silikon oder aus einem Polyhalogenolefin, als ein wasserlöslicher Gusskern, als druckbeaufschlagbarer Gusskern oder als faltbarer Kern ausgeformt. Die Lasteinleitelemente 7a, 7b sind hierbei aus einem metallischen Material, z. B. Aluminium, oder aus einem FKV ausgeformt.
Wird bei der Verwendung der Achsstrebe 1 in einem Fahrzeug eine Last, z. B. Druck- oder Zugkraft, über die Aufnahme 12 in das Lasteinleitelement 7a eingeleitet, gibt das Lasteinleitelement 7a die Kräfte weiter an die Tragwicklung 4. Die Stege 11a, 11b, 11c, 11d übernehmen eine Querkopplung der Wickelstränge der Tragwicklung 4. Dadurch wird die Beulsteifigkeit und die Biegesteifigkeit der Achsstrebe 1 verbessert im Vergleich zu einer herkömmlichen Achsstrebe. Durch die schräge Anordnung einiger Stege 11a, 11b, 11c, 11d verhält sich diese Querkopplung ähnlich einer Fachwerkstruktur. Dies hat eine bessere Lastverteilung in der Tragwicklung 4 zur Folge.
4 zeigt eine schematische Detaildarstellung der Achsstrebe 1 nach dem Ausführungsbeispiel aus 3. Es wird detailliert der Bereich des zweiten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c mit seiner Kernwicklung 8 dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Kernwicklung 8 die Mantelfläche des zweiten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c umschließt. Wie bereits in 3 gezeigt, grenzt der zweite weitere materialfreien Kernbereich 6c an den ersten weitere materialfreien Kernbereich 6c und an den zweiten materialfreien Kernbereich 6b an. Die Mantelfläche des ersten weiteren materialfreien Kernbereichs 6c ist von seiner Kernwicklung 8 umschlossen. Die Mantelfläche des zweiten materialfreien Kernbereichs 6b ist von seiner Kernwicklung 8 umschlossen. Wie bereits in 2 gezeigt, ist in dem Übergangsbereich zwischen dem ersten weiteren materialfreien Kernbereich 6c und dem zweiten weiteren materialfreien Kernbereich 6c ein erstes Ausgleichselement 5 und ein zweites Ausgleichselement, welches hier nicht dargestellt ist, angeordnet. In dem Übergangsbereich zwischen dem zweiten weiteren materialfreien Kernbereich 6c und dem zweiten materialfreien Kernbereich 6b ist, wie bereits in 2 gezeigt, ein weiteres Ausgleichselement 5 und noch ein weiteres Ausgleichselement, welches hier nicht dargestellt ist, angeordnet. Diese Ausgleichselemente 5 sind vorzugsweise aus einem FKV ausgeformt. Die Ausgleichselemente 5 dienen dazu, wie bereits in 2 erläutert, Bereiche aus reiner polymerer Matrix zu vermeiden, da diese Bereiche eine Kerbwirkung innerhalb der Achsstrebe 1 verursachen würden.
Die hier dargestellten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Beispielsweise könnten die Lagerbereiche der Achsstrebe nicht in derselben Ebene angeordnet sein, d. h., dass zwischen den Lagerbereichen ein Offset auftreten würde. Außerdem könnten die materialfreien Kernbereiche voneinander unterschiedlich ausgeformt sein und beispielsweise unterschiedliche Längserstreckungen aufweisen. Auch können weniger oder mehr materialfreie Kernbereiche den Schaft der Achsstrebe ausformen. Beispielsweise kann der Schaft der Achsstrebe lediglich zwei materialfreie Kernbereiche aufweisen. Diese beiden materialfreien Kernbereiche können trapezförmig ausgeformt sein, was dazu führt, dass ein schräger und zwei gerade Stege die Querkopplung der Wickelstränge der Tragwicklung darstellen.
Des Weiteren könnte eine Querwicklung um die Lagerbereiche der Achsstrebe ausgebildet sein, welche die Achsstrebe zusätzlich stabilisiert. Außerdem könnten die Aufnahmen für die Lager der Lasteinleitelemente eine andere Querschnittsfläche aufweisen als kreisförmig, bspw. oval, rechteckig oder in einer anderen geeigneten Form. Weiterhin könnten die Mittelachsen der Aufnahmen der Lasteinleitelemente nicht parallel zueinander angeordnet sein, sondern einen Winkel zueinander aufweisen. Somit wären die Lager gekippt zueinander. Weiterhin könnte zwischen den Lasteinleitelementen und der Tragwicklung eine Schutzwicklung vorgesehen sein, die Korrosionsschutz dient, falls die Lasteinleitelemente und die Tragwicklung eine ungünstige Materialpaarung wären, wie z. B. CFK und Aluminium. Außerdem könnten die materialfreien Kernbereich nicht von Kernwicklungen umschlossen sein.
Bezugszeichenliste

1: Achsstrebe
2: Schaft
3: Lagerbereich
4: Tragwicklung
5: Ausgleichselement
6a: erster materialfreier Kernbereich
6b: zweiter materialfreier Kernbereich
6c: weiterer materialfreier Kernbereich
7a: erstes Lasteinleitelement
7b: zweites Lasteinleitelement
8: Kernwicklung
9: Längsachse
10: Mittelachse
11a: erster Steg
11b: zweiter Steg
11c: dritter Steg
11d: weiterer Steg
12: Aufnahme

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013007284 A1 [0003]

Claims

Achsstrebe (1) für ein Fahrzeug, umfassend einen Schaft (2) und zwei Lagerbereiche (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Achsstrebe (1) ausgeformt ist aus einer Tragwicklung (4), wenigstens drei Stegen (11a, 11b, 11c, 11d) und zwei Lasteinleitelementen (7a, 7b), wobei die Tragwicklung (4) und die wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d) aus Faserkunststoffverbundmaterial ausgebildet sind, und wobei ein erstes Lasteinleitelement (7a) an einem ersten Lagerbereich (3) der zwei Lagerbereiche (3) angeordnet ist und ein zweites Lasteinleitelement (7b) an einem zweiten Lagerbereich (3) der zwei Lagerbereiche (3) angeordnet ist, und wobei die wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d) die Wickelstränge der Tragwicklung (4) miteinander koppeln.
Achsstrebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsstrebe (1) wenigstens zwei materialfreie Kernbereiche (6a, 6b, 6c) aufweist, wobei zwischen dem ersten Steg (11a) der wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d) und dem dritten Steg (11c) der wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d) ein erster materialfreier Kernbereich (6a) angeordnet ist, und wobei zwischen dem zweiten Steg (11b) der wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d) und dem dritten Steg (11c) der wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d) ein zweiter materialfreier Kernbereich (6b) angeordnet ist.
Achsstrebe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche (6a, 6b, 6c) ausgeformt ist mittels eines Kernelements.
Achsstrebe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kernelement aus einem metallischen Material oder aus einem Silikon oder aus einem Polyhalogenolefin ausgeformt ist.
Achsstrebe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kernelement als ein wasserlöslicher Gusskern ausgeformt ist.
Achsstrebe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kernelement als ein druckbeaufschlagbarer Kern ausgeformt ist.
Achsstrebe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kernelement faltbar ist.
Achsstrebe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster der wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d) mittels einer ersten Kernwicklung (8) ausgeformt ist, dass ein dritter der wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d) mittels der ersten Kernwicklung (8) und mittels einer zweiten Kernwicklung (8) ausgeformt ist, und dass ein zweiter der wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d) mittels der zweiten Kernwicklung (8) ausgeformt ist.
Achsstrebe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d) zueinander parallel angeordnet sind.
Achsstrebe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche (6a, 6b, 6c) gleichförmig ausgeformt sind.
Achsstrebe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsstrebe (1) wenigstens sechs Ausgleichselemente (5) aufweist, wobei ein erstes und ein zweites Ausgleichselement (5) der wenigstens sechs Ausgleichselemente (5) angrenzen an das erste Lasteinleitelement (7a), an die Tragwicklung (4) und an den ersten Steg (11a) der wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d), wobei ein drittes und ein viertes Ausgleichselement (5) der wenigstens sechs Ausgleichselemente (5) angrenzen an die Tragwicklung (4) und an den dritten Steg (11c) der wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d), und wobei ein fünftes und ein sechstes Ausgleichselement (5) der wenigstens sechs Ausgleichselemente (5) angrenzen an das zweite Lasteinleitelement (7b), an die Tragwicklung (4) und an den zweiten Steg (11b) der wenigstens drei Stege (11a, 11b, 11c, 11d).
Achsstrebe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasteinleitelemente (7a, 7b) aus einem metallischen Material ausgeformt sind.
Achsstrebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasteinleitelemente (7a, 7b) aus einem Faserkunststoffverbundmaterial ausgeformt sind.
Achsstrebe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass räumlich zwischen jedem Lasteinleitelementen (7a, 7b) und der Tragwicklung (4) eine Schutzwicklung angeordnet ist, welche mit dem jeweiligen Lasteinleitelement (7a, 7b) und der Tragwicklung (4) verbunden ist.
Achsstrebe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsstrebe (1) eben ausgeformt ist, wobei der erste Lagerbereich (3) in derselben Ebene angeordnet ist wie der zweite Lagerbereich (3).
Achsstrebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lagerbereich (3) der Achsstrebe (1) in einer ersten Ebene angeordnet ist, welche beabstandet ist zu einer zweiten Ebene, in welcher der zweite Lagerbereich (3) der Achsstrebe (1) angeordnet ist.
Achsstrebe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsstrebe (1) zwei Querwicklungen aufweist, wobei eine erste der zwei Querwicklungen im Bereich des ersten Lasteinleitelements (7a) und eine zweite der zwei Querwicklungen im Bereich des zweiten Lasteinleitelements (7b) angeordnet ist.
Achsstrebe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsstrebe (1) eine weitere Querwicklung aufweist, welche den Schaft (2) umschließt.
Verfahren zur Herstellung einer Achsstrebe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die wenigstens zwei Kernelemente und die zwei Lasteinleitelemente (7a, 7b) in ein Montagewerkzeug eingelegt werden, wobei die wenigstens zwei Kernelemente räumlich zwischen den zwei Lasteinleitelementen (7a, 7b) angeordnet sind, – Faserlagen radial auf die Lasteinleitelemente (7a, 7b) und die wenigstens zwei Kernelemente gewickelt werden, – eine Prä-Achsstrebe aus dem Montagewerkzeug entnommen wird, – die Prä-Achsstrebe in ein Formwerkzeug eingelegt wird, – eine polymere Matrix injiziert wird, – die Achsstrebe (1) ausgehärtet wird, – die Achsstrebe (1) aus dem Formwerkzeug entnommen wird, und – die wenigstens zwei Kernelemente aus der Achsstrebe (1) entnommen werden, wobei die wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche (6a, 6b, 6c) freigelegt werden.
Verfahren zur Herstellung einer Achsstrebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass – die wenigstens zwei Kernelemente und die zwei Lasteinleitelemente (7a, 7b) in ein Montagewerkzeug eingelegt werden, wobei die wenigstens zwei Kernelemente räumlich zwischen den zwei Lasteinleitelementen (7a, 7b) angeordnet sind, – Faserlagen radial auf die Lasteinleitelemente (7a, 7b) und die wenigstens zwei Kernelemente gewickelt werden, – eine Prä-Achsstrebe aus dem Montagewerkzeug entnommen wird, – die Prä-Achsstrebe in ein Formwerkzeug eingelegt wird, – die Achsstrebe (1) ausgehärtet wird, – die Achsstrebe (1) aus dem Formwerkzeug entnommen wird, und – die wenigstens zwei Kernelemente aus der Achsstrebe (1) entnommen werden, wobei die wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche (6a, 6b, 6c) freigelegt werden.
Verfahren zur Herstellung einer Achsstrebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass – die wenigstens zwei Kernelemente und die zwei Lasteinleitelemente (7a, 7b) in ein Montagewerkzeug eingelegt werden, wobei die wenigstens zwei Kernelemente räumlich zwischen den zwei Lasteinleitelementen (7a, 7b) angeordnet sind, – Faserlagen radial auf die Lasteinleitelemente (7a, 7b) und die wenigstens zwei Kernelemente gewickelt werden, – eine Prä-Achsstrebe aus dem Montagewerkzeug entnommen wird, – die Prä-Achsstrebe in ein Formwerkzeug eingelegt wird, – eine polymere Matrix injiziert wird, – Faserlagen als Querwicklung um die Prä-Achsstrebe gewickelt werden, – die Achsstrebe (1) ausgehärtet wird, – die Achsstrebe (1) aus dem Formwerkzeug entnommen wird, und – die wenigstens zwei Kernelemente aus der Achsstrebe (1) entnommen werden, wobei die wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche (6a, 6b, 6c) freigelegt werden.
Verfahren zur Herstellung einer Achsstrebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass – die wenigstens zwei Kernelemente und die zwei Lasteinleitelemente (7a, 7b) in ein Montagewerkzeug eingelegt werden, wobei die wenigstens zwei Kernelemente räumlich zwischen den zwei Lasteinleitelementen (7a, 7b) angeordnet sind, – Faserlagen radial auf die Lasteinleitelemente (7a, 7b) und die wenigstens zwei Kernelemente gewickelt werden, – eine Prä-Achsstrebe aus dem Montagewerkzeug entnommen wird, – die Prä-Achsstrebe in ein Formwerkzeug eingelegt wird, – Faserlagen als Querwicklung um die Prä-Achsstrebe gewickelt werden, – die Achsstrebe (1) ausgehärtet wird, – die Achsstrebe (1) aus dem Formwerkzeug entnommen wird, und – die wenigstens zwei Kernelemente aus der Achsstrebe (1) entnommen werden, wobei die wenigstens zwei materialfreien Kernbereiche (6a, 6b, 6c) freigelegt werden.