DE102017207168A1

DE102017207168A1 - Four-point link

Info

Publication number: DE102017207168A1
Application number: DE102017207168.0A
Authority: DE
Inventors: Andre Stieglitz; Ingolf Müller; Patricia Nieke; Philipp Bauer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2018-10-31

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vierpunktlenker (1) für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs, umfassend ein Kernelement (2), einen Faden (3) sowie vier Buchsen (6), wobei der Faden (3) mit einem Harz imprägniert oder benetzt ist, wobei ferner das Kernelement (2) ein Torsionselement (4) sowie vier mit dem Torsionselement (4) einteilig verbundene Trägerarme (5) aufweist, wobei das Kernelement (2) und die jeweilige Buchse (6) zumindest teilweise mit dem Faden (3) umwickelt sind, wobei die jeweilige Buchse (6) zur Aufnahme eines jeweiligen Lagerelements an einem jeweiligen distalen Ende des jeweiligen Trägerarms (5) angeordnet ist, und wobei die jeweilige Buchse (6) ein pfeilförmiges Verankerungselement (10) zur formschlüssigen Verbindung mit dem jeweiligen Trägerarm (5) des Kernelements (2) aufweist.The invention relates to a four-point link (1) for a wheel suspension of a vehicle, comprising a core element (2), a thread (3) and four bushes (6), wherein the thread (3) is impregnated or wetted with a resin, wherein further Core element (2) has a torsion element (4) and four with the torsion (4) integrally connected support arms (5), wherein the core element (2) and the respective bushing (6) at least partially with the thread (3) are wrapped the respective bush (6) for receiving a respective bearing element is arranged at a respective distal end of the respective support arm (5), and wherein the respective bushing (6) is an arrow - shaped anchoring element (10) for positive connection with the respective support arm (5) of the Core element (2).

Description

Die Erfindung betrifft einen Vierpunktlenker für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs, insbesondere für eine Radaufhängung eines PKW oder NKW.The invention relates to a four-point link for a suspension of a vehicle, in particular for a suspension of a car or commercial vehicle.

Vierpunktlenker werden insbesondere in Nutzfahrzeugen verwendet, um eine Starrachse federbar in einem Fahrzeugrahmen zu führen. Der Vierpunktlenker ist dabei für die Querführung und die Längsführung der Achse verantwortlich. Weiterhin erfüllt der Vierpunktlenker die Funktion eines Stabilisators.Four-point handlebars are used in particular in commercial vehicles to perform a rigid axle federbarse in a vehicle frame. The four-point link is responsible for the transverse guidance and the longitudinal guidance of the axle. Furthermore, the four-point link fulfills the function of a stabilizer.

Aus der DE 10 2004 014 610 A1 ist ein Vierpunktlenker für die Achsaufhängung einer Starrachse insbesondere eines Nutzfahrzeugs bekannt. Der Vierpunktlenker weist vier Lageraugen auf, von denen zwei Lageraugen mit der Achse und zwei Lageraugen mit dem Fahrzeugrahmen gelenkig verbindbar sind. Der Vierpunktlenker ist als einstückiges, tordierbares und als ein durch die Lageraugen definiertes viereckbeziehungsweise trapezförmiges Hohlgehäuse ausgebildet. Das Hohlgehäuse ist im Wesentlichen durch ein fahrzeugbezogen liegend angeordnetes, mehrseitig offenes Rohr mit im Wesentlichen abgerundet rechteckigem bis O-förmigem Querschnitt gebildet.From the DE 10 2004 014 610 A1 is a four-point link for the suspension of a rigid axle, in particular a commercial vehicle known. The four-point link has four bearing eyes, of which two bearing eyes with the axle and two bearing eyes are pivotally connected to the vehicle frame. The four-point link is formed as a one-piece, twistable and as defined by the bearing eyes quadrilateral or trapezoidal hollow housing. The hollow housing is essentially formed by a vehicle-related lying, multi-sided open tube with a substantially rounded rectangular to O-shaped cross-section.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vierpunktlenker für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs weiterzuentwickeln, wobei insbesondere die Großserientauglichkeit verbessert und der Herstellungsprozess beschleunigt werden sollen.The invention has for its object to develop a four-point link for a suspension of a vehicle, in particular, the mass production capability to be improved and the manufacturing process to be accelerated.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is solved by the subject matter of claim 1. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßer Vierpunktlenker für eine Radaufhängung eines Fahrzeugs umfasst ein Kernelement, einen Faden sowie vier Buchsen, wobei der Faden mit einem Harz imprägniert oder benetzt ist, wobei ferner das Kernelement ein Torsionselement sowie vier mit dem Torsionselement einteilig verbundene Trägerarme aufweist, wobei das Kernelement und die jeweilige Buchse zumindest teilweise mit dem Faden umwickelt sind, wobei die jeweilige Buchse zur Aufnahme eines jeweiligen Lagerelements an einem jeweiligen distalen Ende des jeweiligen Trägerarms angeordnet ist, und wobei die jeweilige Buchse ein pfeilförmiges Verankerungselement zur formschlüssigen Verbindung mit dem jeweiligen Trägerarm des Kernelements aufweist. Der Faden kann z.B. mit einem Harz vorimprägniert sein in einem separaten Prozess, oder er kann unmittelbar vor dem Wickeln mit einem Harz imprägniert werden. Alternativ kann der Faden trocken gewickelt werden und erst anschließend mit einem Harz benetzt werden, welches mittels Injektion oder Infusion aufgebracht wird.A four-point link for a suspension of a vehicle according to the invention comprises a core element, a thread and four bushings, wherein the thread is impregnated or wetted with a resin, wherein the core element further comprises a torsion element and four support arms integrally connected to the torsion element, wherein the core element and the respective bush are at least partially wrapped with the thread, wherein the respective bush for receiving a respective bearing element at a respective distal end of the respective support arm is arranged, and wherein the respective socket has an arrow-shaped anchoring element for positive connection with the respective support arm of the core element. The thread may e.g. preimpregnated with a resin in a separate process, or it can be impregnated with a resin just prior to winding. Alternatively, the thread can be wound dry and then wetted with a resin which is applied by injection or infusion.

Unter einer Radaufhängung ist eine Vorrichtung zu verstehen, welche die Räder des Fahrzeugs lenk- und/oder federbar mit einer Karosserie und/oder einem Rahmen des Fahrzeugs koppelt. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, insbesondere um ein Nutzkraftfahrzeug, einen Bus, eine Bahn, aber auch ein Personenkraftfahrzeug handeln.Under a suspension is to understand a device which steerably and / or federably couples the wheels of the vehicle with a body and / or a frame of the vehicle. The vehicle may be a motor vehicle, in particular a commercial vehicle, a bus, a train, but also a passenger vehicle.

Das Kernelement ist im Wesentlichen dazu vorgesehen, die Form des Vierpunktlenkers auszubilden. Mithin ist das Kernelement nicht zur Aufnahme von Lasten vorgesehen sondern ausschließlich zur Ablage beziehungsweise Umwicklung mit dem Faden. Mit anderen Worten werden die Lasten und Kräfte, die durch eine Fahrzeugachse beziehungsweise einen Radträger eingeleitet werden, lediglich von der aus dem Faden gebildeten Außenhaut des Vierpunktlenkers aufgenommen. Daher ist der Faden zumindest kraftschlüssig mit den vier Buchsen verbunden. Insbesondere ist der Faden auch formschlüssig mit den vier Buchsen verbunden.The core element is essentially intended to form the shape of the four-point link. Thus, the core element is not intended to accommodate loads but only for storage or wrapping with the thread. In other words, the loads and forces that are introduced by a vehicle axle or a wheel carrier, only taken up by the outer skin of the four-point link formed from the thread. Therefore, the thread is at least positively connected to the four jacks. In particular, the thread is also positively connected to the four jacks.

Die vier Trägerarme sind dazu vorgesehen, die Fahrzeugachse beziehungsweise den Radträger mit einem Rahmen und/oder einer Karosserie des Fahrzeugs zu koppeln. Dazu sind zwei Trägerarme gelenkig mit der Fahrzeugachse beziehungsweise dem Radträger verbunden, während die zwei anderen Trägerarme gelenkig mit der Karosserie oder dem Rahmen des Fahrzeugs verbunden sind. Über das Torsionselement sind die Trägerarme miteinander verbunden. Gelenkig bezeichnet hier eine Verdrehbarkeit um mindestens eine Achse. Das Torsionselement dient dazu, die vier Trägerarme gegenüber einer Verschwenkung zu stabilisieren. Die Trägerarme und das Torsionselement sind derart angeordnet, dass eine Verschwenkung des jeweiligen Trägerarms, das heißt eine Verdrehung des jeweiligen Trägerarms um die Torsionsachse, mit einer Torsion des Torsionselements einhergeht. Zu der Torsion kommt es infolge eines Torsionsmoments, welches der jeweilige Trägerarm bei der Verschwenkung auf das Torsionselement ausübt.The four support arms are provided to couple the vehicle axle or the wheel carrier with a frame and / or a body of the vehicle. For this purpose, two support arms are pivotally connected to the vehicle axle or the wheel carrier, while the other two support arms are pivotally connected to the body or the frame of the vehicle. About the torsion element, the support arms are connected together. Articulated here denotes a rotatability about at least one axis. The torsion element serves to stabilize the four support arms against pivoting. The carrier arms and the torsion element are arranged such that a pivoting of the respective carrier arm, that is to say a rotation of the respective carrier arm about the torsion axis, is accompanied by a torsion of the torsion element. The torsion occurs as a result of a torsional moment which the respective carrier arm exerts on the torsion element during pivoting.

Der erfindungsgemäße Vierpunktlenker ermöglicht aufgrund der Herstellung, insbesondere aufgrund der Faserausrichtung beim Wickeln, die Einstellung einer definierten Torsionssteifigkeit bezüglich der Wankstabilisierung, einer hohen Seitensteifigkeit zur Führung der Achse, einer bestimmten Längsnachgiebigkeit bezüglich eines besseren Komfortverhaltens und der Darstellung einer definierten Kinematik beziehungsweise Elastokinematik über den Federweg. Z. B. ist es möglich nahezu die gesamte Kinematik durch den Vierpunktlenker selbst abzubilden und somit die in den Buchsen aufgenommenen Lagerelemente, insbesondere Gummilager zu entlasten.The four-point link invention allows due to the production, in particular due to the fiber orientation during winding, the setting of a defined torsional stiffness with respect to roll stabilization, a high lateral stiffness for guiding the axis, a certain longitudinal compliance with a better comfort behavior and the representation of a defined kinematics or Elastokinematik on the travel , For example, it is possible to model almost the entire kinematics by the four-point link itself and thus in the sockets absorbed bearing elements, in particular rubber bearings to relieve.

Das jeweilige pfeilförmige Verankerungselement der Buchse ist im Wesentlichen dazu vorgesehen, die Buchse formschlüssig mit dem Trägerarm zu verbinden. Insbesondere leitet das Verankerungselement Normalkräfte über den Trägerarm in den Vierpunktlenker ein. Ferner wirkt die formschlüssige Verbindung den Fliehkräften beim Wickelprozess entgegen. Mithin liegt vor Beginn des Wickelprozesses bereits eine formschlüssige Verbindung zwischen der jeweiligen Buchse und dem Kernmaterial des Trägerarms in Längsrichtung des Trägerarms vor, sodass der Wickelprozess von Beginn an mit hoher Geschwindigkeit erfolgen kann. Dadurch wird der Herstellungsprozess des erfindungsgemäßen Vierpunktlenkers wesentlich beschleunigt.The respective arrow-shaped anchoring element of the bushing is essentially intended to connect the bushing in a form-fitting manner to the carrier arm. In particular, the anchoring element initiates normal forces via the carrier arm in the four-point link. Furthermore, the positive connection counteracts the centrifugal forces during the winding process. Consequently, before the beginning of the winding process, there is already a positive connection between the respective bush and the core material of the support arm in the longitudinal direction of the support arm, so that the winding process can take place at high speed from the beginning. As a result, the manufacturing process of the four-point link according to the invention is significantly accelerated.

Unter einem pfeilförmige Verankerungselement ist ein spitz zusammenlaufender Abschnitt der Buchse zu verstehen, der an einem ringförmigen Abschnitt der Buchse angeordnet ist und in Richtung des jeweiligen Trägerarms ausgerichtet ist.An arrow-shaped anchoring element is understood to mean a tapering section of the bush, which is arranged on an annular portion of the bush and is aligned in the direction of the respective support arm.

Am pfeilförmigen Verankerungselement ist zumindest eine Anlagefläche ausgebildet, die die Buchse im Trägerarm verankert. Mit anderen Worten werden die aus dem Wickelprozess entstehenden Fliehkräfte in den Trägerarm des Kernelements eingeleitet. Eine formschlüssige Verbindung wird zwischen der jeweiligen Buchse und dem Trägerarm gebildet beziehungsweise die jeweilige Buchse wird im Trägerarm des Kernelements in Längsrichtung des Trägerarms verankert. Ferner verstärkt das Verankerungselement die kraftschlüssige Verbindung zwischen der jeweiligen Buchse und dem Trägerarm quer zur Längsachse des Trägerarms. Neben der pfeilförmigen Ausbildung des Verankerungselements sind auch andere Geometrien denkbar, die zumindest eine jeweilige Anlagefläche ausbilden, um eine formschlüssige Verbindung zwischen der jeweiligen Buchse und dem Trägerarm zu bilden.At the arrow-shaped anchoring element at least one contact surface is formed, which anchors the socket in the support arm. In other words, the centrifugal forces arising from the winding process are introduced into the carrier arm of the core element. A positive connection is formed between the respective bushing and the carrier arm or the respective bush is anchored in the carrier arm of the core element in the longitudinal direction of the carrier arm. Further, the anchoring element reinforces the frictional connection between the respective bush and the support arm transversely to the longitudinal axis of the support arm. In addition to the arrow-shaped design of the anchoring element and other geometries are conceivable that form at least one respective contact surface to form a positive connection between the respective socket and the support arm.

Der Faden beziehungsweise die Fadengruppe besteht vorzugsweise aus einer Vielzahl von Endlosfasern, die von einem Harz umgeben sind. Unter einer Fadengruppe sind mehrere Fäden zu verstehen, die zu einem Bündel zusammengefasst sind. Dieses Bündel stellt wiederum einen Faden dar. Insbesondere kann der Faden unmittelbar vor dem Wickeln des Kernelements imprägniert werden oder es kann ein mit Harz vorimprägnierter Faden, insbesondere ein sogenanntes TowPreg-Halbzeug oder PrePreg-Faden verwendet werden. Bei dem Nasswickelverfahren, wird der Faden unmittelbar vor dem Wickeln in Harz getränkt und um das Kernelement gewickelt. Eine maximale Ablegegeschwindigkeit des Fadens auf das Kernelement ist aufgrund der Harzverluste, durch beispielsweise Fliehkräfte während des Wickelns, von circa 0,5 m/s möglich. Demgegenüber kann die Ablegegeschwindigkeit durch die Verwendung der vorimprägnierten Fäden erheblich gesteigert werden, da das Harz höher viskos ist und somit Fliehkräfte einen geringen Einfluss haben. Mithin ist der Faden aus Faserkunststoffverbundmaterial ausgeformt. Vorzugsweise ist der Faden aus einem carbonfaserverstärkten Kunststoff, einem glasfaserverstärkten Kunststoff, einem aramidfaserverstärkten Kunststoff oder einem anderen geeigneten Faserkunststoffverbundmaterial ausgeformt.The thread or the thread group preferably consists of a plurality of continuous fibers which are surrounded by a resin. A thread group is to be understood as meaning a plurality of threads which are combined into a bundle. This bundle again constitutes a thread. In particular, the thread can be impregnated immediately before the winding of the core element, or a thread preimpregnated with resin, in particular a so-called TowPreg semi-finished product or PrePreg thread can be used. In the wet winding method, the thread is soaked in resin immediately before winding and wound around the core member. A maximum laying speed of the thread on the core element is possible due to the resin losses, for example by centrifugal forces during winding, of approximately 0.5 m / s. In contrast, the deposition rate can be significantly increased by the use of pre-impregnated filaments, since the resin is more viscous and thus centrifugal forces have a small influence. Thus, the thread is formed from fiber-reinforced plastic composite material. Preferably, the thread is formed of a carbon fiber reinforced plastic, a glass fiber reinforced plastic, an aramid fiber reinforced plastic, or other suitable fibrous plastic composite material.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Komponente ist der Faden gespannt, das heißt mit einer Kraft beaufschlagt, die eine Spannung des Fadens bewirkt. Infolgedessen ist der Faden kraftschlüssig mit dem jeweiligen Trägerarm und dem Torsionselement verbunden. Der Faden verläuft vorzugsweise derart, dass eine Verschwenkung des jeweiligen Trägerarms durch den Kraftschluss des Fadens mit dem Trägerarm eine auf den Faden wirkende Kraft induziert, die wiederum über den Kraftschluss zwischen dem Faden und dem Torsionselement auf das Torsionselement übertragen wird. Die induzierte Kraft bewirkt dabei eine Vergrößerung der Spannung des Fadens.In a preferred embodiment of the component, the thread is stretched, that is acted upon by a force which causes a tension of the thread. As a result, the thread is positively connected to the respective support arm and the torsion element. The thread preferably runs in such a way that a pivoting of the respective carrier arm by the frictional connection of the thread with the carrier arm induces a force acting on the thread, which in turn is transmitted to the torsion element via the frictional connection between the thread and the torsion element. The induced force causes an increase in the tension of the thread.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass genau ein Faden mehrmals um das Kernelement und die jeweilige Buchse gewickelt ist. Insbesondere weist der Faden eine Länge von 7km bis 11km, vorzugsweise 9km auf und wird automatisiert von einer Wickelachse abgewickelt und mittels eines Roboters auf das Kernelement aufgewickelt, um den Vierpunktlenker auszubilden. Ferner ist es aber auch denkbar, dass zwei oder mehrere Roboter gleichzeitig das Kernelement mit einem jeweiligen Faden umwickeln, um den Vierpunktlenker auszubilden. Alternativ ist es auch möglich, dass ein oder mehrere Roboter den Vierpunktlenker bewegen und weitere Roboter die Umwicklung übernehmen.The invention includes the technical teaching that exactly one thread is wound several times around the core element and the respective socket. In particular, the thread has a length of 7km to 11km, preferably 9km and is automatically unwound from a winding axis and wound by means of a robot on the core element to form the four-point link. Furthermore, it is also conceivable that two or more robots simultaneously wrap the core element with a respective thread in order to form the four-point link. Alternatively, it is also possible that one or more robots move the four-point link and other robots take over the wrapping.

Bevorzugt ist das pfeilförmige Verankerungselement über zumindest einen Steg einteilig mit der Buchse verbunden. Mithin ist der mindestens eine Steg als Verbindungselement zwischen dem ringförmigen Buchsenabschnitt und dem Verankerungselement vorgesehen.Preferably, the arrow-shaped anchoring element is connected in one piece with the bush via at least one web. Thus, the at least one web is provided as a connecting element between the annular bushing portion and the anchoring element.

Vorzugsweise weist die Buchse zwei Stege auf, die einen Hohlraum umschließen, wobei die beiden Stege in Richtung des Trägerarms zusammenlaufen und in das pfeilförmige Verankerungselement münden. Der Hohlraum dient insbesondere zur Massereduzierung der Buchse und ist somit leer beziehungsweise lediglich mit Luft gefüllt. Es ist jedoch auch denkbar den Hohlraum mit einem Füllwerkstoff, insbesondere einem geschäumten Werkstoff zu füllen.Preferably, the bushing has two webs, which enclose a cavity, wherein the two webs converge in the direction of the support arm and open into the arrow-shaped anchoring element. The cavity is used in particular to reduce the mass of the socket and is thus empty or filled only with air. However, it is also conceivable to fill the cavity with a filling material, in particular a foamed material.

Ferner bevorzugt ist räumlich zwischen dem pfeilförmigen Verankerungselement und der Buchse ein Hinterschnitt ausgebildet, wobei das Kernelement zur formschlüssigen Verbindung und Verdrehsicherung der Buchse mit dem Trägerarm in den Hinterschnitt eingreift. Der Hinterschnitt beziehungsweise die Hinterschnittstruktur dient zur formschlüssigen Verbindung zwischen der Buchse und dem Trägerarm. Insbesondere bildet das in den Hinterschnitt eingreifende Kernelement eine jeweilige Führungsfläche zur Aufnahme und Führung des Fadens, wobei der Faden an der Führungsfläche zur Anlage kommt. Further preferably, an undercut is spatially formed between the arrow-shaped anchoring element and the bushing, wherein the core element engages with the support arm in the undercut for the positive connection and anti-rotation locking of the bush. The undercut or the undercut structure serves for the positive connection between the bush and the support arm. In particular, the core element engaging in the undercut forms a respective guide surface for receiving and guiding the thread, wherein the thread comes into contact with the guide surface.

Vorzugsweise weist das pfeilförmige Verankerungselement zwei Flanken zur Führung des Fadens zu einem Kreuzungspunkt auf. Die Führungsflächen befinden sich dabei in einer Ebene mit der jeweiligen Flanke des pfeilförmigen Verankerungselements. Unter dem Kreuzungspunkt ist der Punkt zu verstehen, an dem sich zwei Fadenabschnitte beim Wickelprozess kreuzen. Bei jeder Umwickelung der Buchse liegen somit zumindest zwei Abschnitte des Fadens direkt übereinander und bilden einen Kreuzungspunkt. Um das Überlagern mehrerer Kreuzungspunkte zu vermeiden und somit die Höhe des Kreuzungspunktes zu verringern, können die Fadenabschnitte in die Breite verlagert werden, sodass dann die Breite des Kreuzungspunktes zunimmt. Insbesondere wird durch die Fadenführung und Ausbildung des Kreuzungspunktes ein Fachwerk gebildet, wobei das Fachwerk eine verbesserte Lastaufnahme und Lastverteilung realisiert. Mithin bildet die Fadenwicklung durch gezielte Fadenführung ein Faser-Fachwerk aus.Preferably, the arrow-shaped anchoring element has two flanks for guiding the thread to a crossing point. The guide surfaces are located in a plane with the respective edge of the arrow-shaped anchoring element. The intersection point is the point at which two thread sections intersect during the winding process. At each wrapping of the sleeve thus at least two sections of the thread are directly above each other and form a crossing point. In order to avoid the overlapping of several crossing points and thus to reduce the height of the crossing point, the thread sections can be shifted in width, so that then the width of the crossing point increases. In particular, a truss is formed by the thread guide and training the intersection point, the framework realized an improved load bearing and load distribution. Consequently, the thread winding forms by targeted thread guide a fiber framework.

Vorzugsweise ist das Kernelement aus einem Schaummaterial ausgebildet. Insbesondere ist das Kernelement aus einem festen, leichten, permanenten Schaummaterial ausgebildet. Vorzugsweise ist das Schaummaterial aus einem Polymer, beispielsweise aus Polyurethan, Polystyrol oder Polymethacrylimid ausgebildet. Ferner kann das Kernelement auch als Inliner-Kern, verlorener Kern oder Blaskern ausgebildet sein. Wesentlich ist insbesondere die Fähigkeit des Kernelements mit dem Faden umwickelt zu werden, und somit als Formgeber zu dienen.Preferably, the core element is formed of a foam material. In particular, the core element is formed of a strong, lightweight, permanent foam material. The foam material is preferably formed from a polymer, for example from polyurethane, polystyrene or polymethacrylimide. Furthermore, the core element may also be formed as an inliner core, lost core or blow core. In particular, the ability of the core element to be wrapped with the thread, and thus to serve as a former, is essential.

Bevorzugt ist die jeweilige Buchse aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet. Insbesondere ist die Buchse aus einer Stahllegierung oder einer Leichtmetalllegierung, insbesondere einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung ausgebildet. Vorzugsweise wird die Buchse durch Strangpressen ausgebildet. Ferner ist die Buchse zumindest teilweise mit dem Kernelement verklebt.Preferably, the respective bush is formed of a metallic material. In particular, the bush is formed from a steel alloy or a light metal alloy, in particular an aluminum or magnesium alloy. Preferably, the socket is formed by extrusion. Furthermore, the bush is at least partially glued to the core element.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Faden an dem jeweiligen Trägerarm im Wesentlichen parallel zu einer jeweiligen Längsachse des jeweiligen Trägerarms geführt. Vorzugsweise ist der Faden radial um den jeweiligen Trägerarm und das damit einteilig verbundene Torsionselement gewickelt. Insbesondere sind die beiden rahmenseitigen Trägerarme vom Torsionselement derart abgewinkelt, dass sich der Faden in einem kontinuierlichen Wickelprozess auf dem Kernelement ablegen lässt. Die Trägerarme sind im Wesentlichen dazu vorgesehen, eine Biegung aufzunehmen.According to a preferred embodiment, the thread is guided on the respective support arm substantially parallel to a respective longitudinal axis of the respective support arm. The thread is preferably wound radially around the respective carrier arm and the torsion element integrally connected therewith. In particular, the two frame-side support arms are angled by the torsion element such that the thread can be deposited on the core element in a continuous winding process. The support arms are essentially intended to receive a bend.

Vorzugsweise ist der Faden an einer jeweiligen Stirnfläche des jeweiligen Trägerarms in einem Winkelbereich von 15° bis 60° zu einer jeweiligen Längsachse des jeweiligen Trägerarms geführt. Dies ermöglicht insbesondere die Aufnahme von Schubspannungen, die aus Querkräften generiert werden. Vorzugsweise sind die Trägerarme an der jeweiligen Stirnfläche fachwerkartig mit dem Faden umwickelt. Dadurch wird der jeweilige Trägerarm leichtbauend versteift. Ferner bevorzugt ist der Faden an dem Torsionselement in einem Winkelbereich von 40° bis 60° zu einer Längsachse des Vierpunktlenkers geführt. Das Torsionselement wird insbesondere durch, aus einer Torsion erwachsenden Schubspannungen belastet. Insbesondere ist die gesamte Oberfläche des Torsionselements mit dem Faden bedeckt, insbesondere mehrmals umwickelt. Vorzugsweise ist die gesamte Oberfläche des Kernelements mit dem Faden bedeckt, insbesondere mehrmals umwickelt.Preferably, the thread is guided on a respective end face of the respective support arm in an angular range of 15 ° to 60 ° to a respective longitudinal axis of the respective support arm. This allows in particular the inclusion of shear stresses generated from shear forces. Preferably, the support arms are wrapped at the respective end face like a truss with the thread. As a result, the respective support arm is stiffened lightweight construction. Further preferably, the thread is guided on the torsion element in an angular range of 40 ° to 60 ° to a longitudinal axis of the four-point link. The torsion element is stressed in particular by shear stresses arising from a torsion. In particular, the entire surface of the torsion element is covered with the thread, in particular wrapped several times. Preferably, the entire surface of the core element is covered with the thread, in particular wrapped several times.

Bevorzugt weist die jeweilige Buchse eine größere Breite als das Kernelement zur Führung des Fadens während eines Wickelprozesses aufweist. Dies unterstützt die gewünschte Faserführung im Bereich der Buchse. Der Faden wird direkt um die Buchse herum und entlang des Kernelements geführt. Die Ausbildung des Verankerungselements an der jeweiligen Buchse ermöglicht das Führen des Fadens parallel zum Trägerarm und insbesondere in einem vom Verankerungselement definierten Winkel.The respective bushing preferably has a greater width than the core element for guiding the thread during a winding process. This supports the desired fiber guidance in the area of the socket. The thread is passed directly around the sleeve and along the core member. The formation of the anchoring element on the respective bushing allows the thread to be guided parallel to the support arm and in particular in an angle defined by the anchoring element.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen, in welcher gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Hierbei zeigt

1 eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemäßen Vierpunktlenkers,
2 eine schematische Stirnseitenansicht des erfindungsgemäßen Vierpunktlenkers gemäß 1,
3 eine schematische Perspektivdarstellung einer Buchse gemäß 1,
4 eine schematische Perspektivdarstellung der an einem teilweise dargestellten Trägerarm angeordneten Buchse gemäß 3, und
5 eine schematische Perspektivdarstellung der Buchse zur Veranschaulichung einer Wickelung mittels eines Fadens.

Hereinafter, a preferred embodiment of the invention with reference to the drawings, in which the same or similar elements are provided with the same reference numerals, explained in more detail. This shows

1 a schematic plan view of a four-point link according to the invention,
2 a schematic end view of the four-point link according to the invention according to 1 .
3 a schematic perspective view of a socket according to 1 .
4 a schematic perspective view of the arranged on a support arm partially shown in accordance with 3 , and
5 a schematic perspective view of the socket to illustrate a winding by means of a thread.

Gemäß 1 umfasst ein erfindungsgemäßer Vierpunktlenker 1 für eine - hier nicht dargestellte - Radaufhängung eines - hier nicht dargestellten - Fahrzeugs ein Kernelement 2, einen Faden 3 sowie vier Buchsen 6. Der Faden 3 ist exemplarisch und stark vereinfacht dargestellt. Insbesondere bildet der Faden 3 im Wesentlichen die gesamte Oberfläche des Vierpunktlenkers 1 aus. Das Kernelement 2 besteht aus einem Torsionselement 4 sowie vier mit dem Torsionselement 4 einteilig verbundene Trägerarme 5. An einem jeweiligen distalen Ende des jeweiligen Trägerarms 5 ist die jeweilige Buchse 6 zur Aufnahme eines jeweiligen - hier nicht dargestellten - Lagerelements, insbesondere Molekulargelenks angeordnet und formschlüssig mit dem jeweiligen Trägerarm 5 verbunden. Der Vierpunktlenker 1 wird beispielsweise in einer Sattelzugmaschine als Fahrwerksanbindung eingesetzt und übernimmt dabei die Aufgaben eines Dreiecklenkers und Stabilisators. Mithin ist der Vierpunktlenker 1 für die Querführung und maßgeblich für die Längsführung der Achse verantwortlich. Ferner wird über den Vierpunktlenker 1 auch die Wankstabilisierung dargestellt.According to 1 comprises a four-point link according to the invention 1 for a - not shown here - suspension of a - not shown here - vehicle a core element 2 , a thread 3 as well as four sockets 6 , The string 3 is shown as an example and greatly simplified. In particular, the thread forms 3 essentially the entire surface of the four-point link 1 out. The core element 2 consists of a torsion element 4 as well as four with the torsion element 4 one-piece connected support arms 5 , At a respective distal end of the respective support arm 5 is the respective socket 6 for receiving a respective - not shown here - bearing element, in particular molecular joint arranged and form-fitting with the respective support arm 5 connected. The four-point link 1 For example, it is used in a tractor-trailer as a chassis connection and takes over the tasks of a triangular arm and stabilizer. Thus, the four-point handlebar 1 responsible for the transverse guidance and significantly for the longitudinal guidance of the axle. Furthermore, via the four-point link 1 also shown the roll stabilization.

Dadurch, dass das Kernelement 2 und die jeweilige Buchse 6 zumindest teilweise mit dem Faden 3 umwickelt sind, sind die jeweilige Buchse 6 und der Faden 3 zumindest kraftschlüssig miteinander verbunden. Das Kernelement 2 ist nicht lastführend und dient nur der Formgebung für den Faden 3. Der Faden 3 besteht aus einer Vielzahl von endlosfasern und ist bevorzugt mit einem Harz vorimprägniert. Demgegenüber ist das Kernelement 2 aus einem Schaummaterial ausgebildet. Ferner ist die jeweilige Buchse 6 aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Aluminium ausgebildet. Das Kernelement 2, der Faden 3 und die vier Buchsen 6 weisen eine Quasi-Integralbauweise mit intrinsischer Fügung auf. Genau ein Faden 3 ist mehrmals um das Kernelement 2 und die jeweilige Buchse 6 gewickelt. Der Faden 3 ist dabei an dem jeweiligen Trägerarm 5 im Wesentlichen parallel zu einer jeweiligen Längsachse 7 des jeweiligen Trägerarms 5 geführt, um Biegespannungen aufzunehmen. Ferner ist der Faden 3 an dem Torsionselement 4 in einem Winkel von circa 50° zu einer Längsachse 9 des Vierpunktlenkers 1 geführt, um Schubspannungen aus einer Torsion aufzunehmen.Because of that, the core element 2 and the respective socket 6 at least partially with the thread 3 are wrapped, are the respective socket 6 and the thread 3 at least positively connected with each other. The core element 2 is not load-bearing and only serves to shape the thread 3 , The string 3 consists of a variety of continuous fibers and is preferably preimpregnated with a resin. In contrast, the core element 2 formed of a foam material. Furthermore, the respective socket 6 made of a metallic material, in particular aluminum. The core element 2 , the string 3 and the four jacks 6 have a quasi-integral construction with intrinsic addition. Just a thread 3 is several times around the core element 2 and the respective socket 6 wound. The string 3 is doing on the respective support arm 5 substantially parallel to a respective longitudinal axis 7 of the respective support arm 5 guided to absorb bending stresses. Further, the thread 3 on the torsion element 4 at an angle of about 50 ° to a longitudinal axis 9 of the four-point link 1 guided to absorb shear stresses from a twist.

2 zeigt den in 1 dargestellten Vierpunktlenker 1 gemäß einer Seitenansicht. Der Faden 3 ist an einer jeweiligen Stirnfläche 8 des jeweiligen Trägerarms 5 in einem Winkel von circa 20° zu einer jeweiligen Längsachse 7 des jeweiligen Trägerarms 5 geführt, um Schubspannungen aus einer Querkraft aufzunehmen. Aus 2 geht insbesondere die flache Struktur des Kernelements 2 hervor, die mit einer flachen Struktur des fertigen Vierpunktlenkers 1 einhergeht. Dadurch wird Bauraum eingespart. Ferner ist das jeweilige distale Ende des jeweiligen Trägerarms 5 zumindest teilweise komplementär zur jeweiligen Buchse 6 ausgebildet. 2 shows the in 1 illustrated four-point link 1 according to a side view. The string 3 is at a respective end face 8th of the respective support arm 5 at an angle of approximately 20 ° to a respective longitudinal axis 7 of the respective support arm 5 guided to absorb shear stresses from a transverse force. Out 2 In particular, the flat structure of the core element 2 produced with a flat structure of the finished four-point link 1 accompanied. As a result, space is saved. Furthermore, the respective distal end of the respective support arm 5 at least partially complementary to the respective socket 6 educated.

Gemäß 3 ist eine der vier Buchsen 6 exemplarisch für alle vier identisch ausgebildeten Buchsen 6 dargestellt. Die Buchse 6 weist ein pfeilförmiges Verankerungselement 10 auf. Das pfeilförmige Verankerungselement 10 ist über zwei Stege 12 einteilig mit der Buchse 6 ausgebildet. Mithin weist die Buchse 6 zwei Stege 12 auf, die einen Hohlraum 13 umschließen, wobei die beiden Stege 12 in Richtung des Verankerungselements 10 zusammenlaufen und in das Verankerungselement 10 münden. Räumlich zwischen dem pfeilförmigen Verankerungselement 10 und der Buchse 6 ist am jeweiligen Steg 12 ein Hinterschnitt 14 ausgebildet.According to 3 is one of the four jacks 6 exemplary for all four identically formed sockets 6 shown. The socket 6 has an arrow-shaped anchoring element 10 on. The arrow-shaped anchoring element 10 is over two jetties 12 one-piece with the socket 6 educated. Thus, the socket points 6 two bridges 12 on that a cavity 13 enclose, with the two webs 12 in the direction of the anchoring element 10 converge and into the anchoring element 10 lead. Spatially between the arrow-shaped anchoring element 10 and the socket 6 is at the respective footbridge 12 an undercut 14 educated.

In 4 ist ein distales Ende eines der vier Trägerarme 5 exemplarisch für alle vier identisch ausgebildeten Trägerarme 5 dargestellt. Das Kernelement 2, aus dem der Trägerarm 5 ausgebildet ist, greift zur formschlüssigen Verbindung der Buchse 6 mit dem Trägerarm 5 in den jeweiligen Hinterschnitt 14 ein und bildet eine jeweilige Führungsfläche 17 zur Aufnahme und Führung des in 5 dargestellten Fadens 3. Die jeweilige Führungsfläche 17 befindet sich dabei in einer Ebene mit einer jeweiligen Flanke 15 des pfeilförmigen Verankerungselements 10. Ferner weist das Verankerungselement 10 zwei Anlageflächen 11 für das Kernelement 2 auf, um die in einem Wickelprozess entstehenden Fliehkräfte in den Trägerarm 5 einzuleiten. Dadurch kann der Wickelprozess von Beginn an mit hoher Geschwindigkeit erfolgen.In 4 is a distal end of one of the four support arms 5 exemplary for all four identically designed support arms 5 shown. The core element 2 from which the support arm 5 is formed, engages the positive connection of the socket 6 with the support arm 5 in the respective undercut 14 and forms a respective guide surface 17 for admission and guidance of in 5 shown thread 3 , The respective guide surface 17 is located in a plane with a respective edge 15 of the arrow-shaped anchoring element 10 , Furthermore, the anchoring element 10 two contact surfaces 11 for the core element 2 on to the resulting centrifugal forces in a winding process in the support arm 5 initiate. As a result, the winding process can take place at high speed from the beginning.

Gemäß 5 ist das mit dem Faden 3 umwickelte distale Ende eines der vier Trägerarme 5 exemplarisch für alle vier identisch ausgebildeten Trägerarme 5 dargestellt. Der Faden 3 kommt an der jeweiligen Führungsfläche 17 und den beiden Flanken 15 zur Anlage und wird über die beiden Flanken 15 zu einem gemeinsamen Kreuzungspunkt 16 geführt. Ferner wird der Faden 3 auch radial um die Buchse 6 und in Längsrichtung entlang des Trägerarms 5 geführt. Der Faden 3 ist an der jeweiligen Stirnfläche 8 des Trägerarms 5 in einem Winkel von circa 20° in Längsrichtung des Trägerarms 5 geführt, um Schubspannungen aus Querkräften aufzunehmen, wobei dieser Winkel durch die Geometrie des pfeilförmigen Verankerungselements 10 eingestellt wird.According to 5 is that with the thread 3 wrapped distal end of one of the four support arms 5 exemplary for all four identically designed support arms 5 shown. The string 3 comes on the respective guide surface 17 and the two flanks 15 to the plant and is over the two flanks 15 to a common crossing point 16 guided. Furthermore, the thread 3 also radially around the socket 6 and longitudinally along the support arm 5 guided. The string 3 is at the respective end face 8th of the support arm 5 at an angle of approximately 20 ° in the longitudinal direction of the support arm 5 guided to absorb shear stresses from transverse forces, said angle by the geometry of the arrow-shaped anchoring element 10 is set.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: VierpunktlenkerFour-point link
22: Kernelementcore element
33: Fadenthread
44: Torsionselementtorsion
55: Trägerarmsupport arm
66: BuchseRifle
77: Längsachse eines TrägerarmsLongitudinal axis of a support arm
88th: Stirnflächen eines TrägerarmsEnd faces of a support arm
99: Längsachse des VierpunktlenkersLongitudinal axis of the four-point link
1010: Verankerungselementanchoring element
1111: Anlageflächecontact surface
1212: Stegweb
1313: Hohlraumcavity
1414: Hinterschnittundercut
1515: Flankeflank
1616: Kreuzungspunktintersection
1717: Führungsflächeguide surface

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004014610 A1 [0003]

Claims

A four-point link (1) for a wheel suspension of a vehicle, comprising a core element (2), a thread (3) and four bushings (6), wherein the thread (3) is impregnated or wetted with a resin, wherein furthermore the core element (2) a torsion element (4) and four carrier arms (5) integrally connected to the torsion element (4), wherein the core element (2) and the respective bush (6) are at least partially wound with the thread (3), the respective bush ( 6) for receiving a respective bearing element at a respective distal end of the respective support arm (5) is arranged, and wherein the respective bushing (6) an arrow-shaped anchoring element (10) for positive connection with the respective support arm (5) of the core element (2) having.

Four-point link (1) to Claim 1 , characterized in that the arrow-shaped anchoring element (10) via at least one web (12) is integrally connected to the socket (6).

Four-point link (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the bush (6) has two webs (12) which enclose a cavity (13), wherein the two webs (12) converge in the direction of the support arm (5) and in the arrow-shaped anchoring element (10) open.

Four-point link (1) according to one of the preceding claims, characterized in that between the arrow-shaped anchoring element (10) and the bush (6) an undercut (14) is formed, wherein the core element (2) in the undercut (14) for the positive connection the bush (6) with the support arm (5) engages.

Four-point link (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the arrow-shaped anchoring element (10) has two flanks (15) for guiding the thread (3) to a crossing point (16).

Four-point link (1) according to one of the preceding claims, characterized in that exactly one thread (3) is wound several times around the core element (2) and the respective bushing (6).

Four-point link (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the core element (2) is formed from a foam material.

Four-point link (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective bush (6) is formed from a metallic material.

Four-point link (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the thread (3) on the respective support arm (5) is guided substantially parallel to a respective longitudinal axis (7) of the respective support arm (5).

Four-point link (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the thread (3) on a respective end face (8) of the respective support arm (5) in an angular range of 15 ° to 60 ° to a respective longitudinal axis (7) of the respective Carrier arm (5) is guided.

Four-point link (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the thread (3) on the torsion element (4) in an angular range of 40 ° to 60 ° to a longitudinal axis (9) of the four-point link (1) is guided.

Four-point link (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the respective socket (6) has a greater width than the respective support arm (5) for guiding the yarn during a winding process.