DE102017220965A1 - Method for producing a chassis component and suspension component - Google Patents

Method for producing a chassis component and suspension component Download PDF

Info

Publication number
DE102017220965A1
DE102017220965A1 DE102017220965.8A DE102017220965A DE102017220965A1 DE 102017220965 A1 DE102017220965 A1 DE 102017220965A1 DE 102017220965 A DE102017220965 A DE 102017220965A DE 102017220965 A1 DE102017220965 A1 DE 102017220965A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chassis component
winding
component
winding structure
chassis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017220965.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Ignacio Lobo Casanova
Rene Laschak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102017220965.8A priority Critical patent/DE102017220965A1/en
Priority to PCT/EP2018/079258 priority patent/WO2019101469A1/en
Publication of DE102017220965A1 publication Critical patent/DE102017220965A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B29C70/347Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation combined with compressing after the winding of lay-ups having a non-circular cross-section, e.g. flat spiral windings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/86Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding
    • B29C70/865Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding completely encapsulated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/001Suspension arms, e.g. constructional features
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/86Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/748Machines or parts thereof not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/11Mounting of sensors thereon
    • B60G2204/116Sensors coupled to the suspension arm
    • B60G2204/1162Sensors coupled to the suspension arm directly mounted on the suspension arm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/014Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs with reinforcing nerves or branches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/017Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs forming an eye for the bushing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/10Constructional features of arms
    • B60G2206/12Constructional features of arms with two attachment points on the sprung part of the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/10Constructional features of arms
    • B60G2206/122Constructional features of arms the arm having L-shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/10Constructional features of arms
    • B60G2206/124Constructional features of arms the arm having triangular or Y-shape, e.g. wishbone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/70Materials used in suspensions
    • B60G2206/71Light weight materials
    • B60G2206/7101Fiber-reinforced plastics [FRP]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/80Manufacturing procedures
    • B60G2206/81Shaping

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrwerksbauteil s, das zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff besteht, mit den Schritten: Bereitstellen wenigstens einer Endlosfasereinheit, Herstellen einer Wickelstruktur, wobei die Endlosfasereinheit zumindest teilweise die Außenkontur des Fahrwerksbauteil s abbildet, und Zugabe eines Klebers oder Bindemittels zur Stabilisierung der Wickelstruktur.
Daneben betrifft die Erfindung ein Fahrwerksbauteil.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.

Figure DE102017220965A1_0000
The invention relates to a method for producing a chassis component which consists at least partially of fiber-reinforced plastic, comprising the steps of providing at least one continuous-fiber unit, producing a winding structure, wherein the continuous-fiber unit at least partially images the outer contour of the chassis component, and adding an adhesive or binder for stabilizing the winding structure.
In addition, the invention relates to a chassis component.
In addition, the invention relates to a motor vehicle.
Figure DE102017220965A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrwerksbauteils, das zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff besteht.The invention relates to a method for producing a chassis component, which consists at least partially of fiber-reinforced plastic.

Es ist bekannt, bei der Herstellung von Fahrwerksbauteilen faserverstärkten Kunststoff zu verwenden. Dabei wird üblicherweise die Oberfläche des Fahrwerksbauteils durch eine Flechtstruktur nachgebildet.It is known to use fiber reinforced plastic in the manufacture of suspension components. In this case, the surface of the chassis component is usually simulated by a braided structure.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrwerksbauteils anzugeben, mittels dessen sich das Fahrwerksbauteil kostengünstiger und gleichzeitig mit vergrößerter Belastbarkeit herstellen lässt.Proceeding from this, it is an object of the present invention to provide a method for producing a chassis component, by means of which the chassis component can be produced more cost-effectively and at the same time with increased load capacity.

Zur Lösung dieses Problems ist es ein Verfahren vorgesehen, mit den Schritten:

  • - Bereitstellen wenigstens einer Endlosfasereinheit,
  • - Herstellen einer Wickelstruktur aus der Endlosfasereinheit, wobei die Wickelstruktur zumindest teilweise die Außenkontur des Fahrwerksbauteils abbildet, und
  • - Zugabe eines Klebers oder Bindemittels zur Stabilisierung der Wickelstruktur.
To solve this problem, there is a method provided, with the steps:
  • Providing at least one continuous-fiber unit,
  • - Producing a winding structure of the continuous fiber unit, wherein the winding structure at least partially reflects the outer contour of the chassis component, and
  • - Addition of an adhesive or binder to stabilize the winding structure.

Eine Endlosfasereinheit kann entweder eine einzelne Endlosfaser, ein Roving oder eine auch mittels Endlosfasern hergestellte Platte sein. Diese wird verwendet, um eine Wickelstruktur herzustellen. Im Gegensatz zu einer Flechtstruktur, bei der mehrere Endlosfasern miteinander verflochten werden, wird in der vorliegenden Erfindung eine Wickelstruktur erzeugt. Eine Flechtstruktur zeichnet sich dabei durch einen gitterartigen Aufbau und sich regelmäßig wiederholende Kreuzungsstellen der Fasern aus. Bei einer Wickelstruktur kann die Endlosfaser zwar auch über Kreuz gelegt werden, jedoch wird dabei kein Gitter gebildet. Auch gibt es Wickel- oder Fixpunkte, um die gewickelt wird. Diese werden für Richtungsänderungen benötigt. Die Fasern einer Flechtstruktur behalten dagegen ihre Richtung bei.An endless fiber unit may be either a single continuous fiber, a roving or even a continuous fiber-made plate. This is used to make a winding structure. In contrast to a braided structure in which a plurality of continuous fibers are intertwined, a winding structure is produced in the present invention. A braided structure is characterized by a lattice-like structure and regularly repeating crossing points of the fibers. In a winding structure, the continuous fiber can indeed be placed over the cross, but no grid is formed. There are also winding or fixed points to be wound around. These are needed for direction changes. The fibers of a braided structure, however, keep their direction.

Zur Fertigung des Fahrwerksbauteils wird vorzugsweise Prepreg-Compression Moulding, auch PCM abgekürzt, verwendet. Alternativ kann auch Duroplast-Spritzguß genutzt werden.To produce the chassis component, prepreg compression molding, also abbreviated to PCM, is preferably used. Alternatively, thermoset injection molding can also be used.

Vorteilhafterweise verlaufen die Hauptrichtung oder die Hauptrichtungen der Wicklung in Richtung der auf das Fahrwerksbauteil im Betrieb laufenden Kraftlinien. Üblicherweise ist ein Fahrwerksbauteil nicht isotrop belastet, somit kommt es zu Hauptbeanspruchungsrichtungen bzw. Kraftrichtungen, in denen hauptsächlich Kraft auf das Fahrwerksbauteil ausgeübt wird. Die Wicklungen, die insbesondere auch aus einer einzigen Endlosfaser oder einem einzelnen Roving gebildet werden können, verlaufen genau in diesen Kraftrichtungen, um eine Stabilisierung des Fahrwerksbauteils genau in Kraftrichtung zu erreichen.The main direction or the main directions of the winding advantageously run in the direction of the force lines running on the chassis component during operation. Usually, a chassis component is not isotropically loaded, so it comes to main directions of stress or force directions in which mainly force is exerted on the chassis component. The windings, which can be formed in particular from a single continuous fiber or a single roving, run exactly in these directions of force in order to achieve stabilization of the chassis component exactly in the direction of force.

Der Teil des Fahrwerksbauteils, der die Endlosfasereinheit enthält, kann aufgrund seiner Funktion auch Kraftleitelement genannt werden. Um dem Fahrwerksbauteil eine größere Stabilität zu verleihen ist bevorzugt vorgesehen, dass zumindest ein weiteres Fasern enthaltenes Stabilisierungselement aus Kunststoff mit dem Kraftleitelement verbunden wird. Dabei kann das Stabilisierungselement vor, während oder nach der Zugabe des Klebers oder Bindemittels mit dem Kraftleitelement verbunden werden.The part of the chassis component which contains the endless fiber unit can also be called a force-guiding element due to its function. In order to give the chassis component greater stability, it is preferably provided that at least one further fiber-containing stabilizing element made of plastic is connected to the force-conducting element. In this case, the stabilizing element can be connected to the force-conducting element before, during or after the addition of the adhesive or binder.

Vorteilhafterweise enthält das Stabilisierungselement Kurzfasern oder Langfasern. Bei dieser Ausgestaltung enthält das Fahrwerksbauteil also zumindest zwei Bauteile aus faserverstärktem Kunststoff, von denen eines eine Endlosfasereinheit und das andere Kurzfasern oder Langfasern enthält. Durch die Kombination der unterschiedlichen Fasern kann eine Optimierung der Bauteileigenschaften des Fahrwerksbauteils erreicht werden. Während das Stabilisierungselement das Fahrwerksbauteil grundsätzlich mit Stabilität versieht ist das Kraftleitelement so ausgestaltet, dass es gegenüber äußeren Kräften wirkt. Während bei herkömmlichen Fahrwerksbauteilen versucht wird, beide Funktionen mittels der beschriebenen Flechtstruktur zu realisieren wird nunmehr eine Funktionentrennung vorgenommen.Advantageously, the stabilizing element contains short fibers or long fibers. In this embodiment, the chassis component thus contains at least two components made of fiber-reinforced plastic, one of which contains an endless fiber unit and the other short fibers or long fibers. By combining the different fibers, an optimization of the component properties of the chassis component can be achieved. While the stabilizing element basically provides the chassis component with stability, the force-conducting element is designed such that it acts against external forces. While attempts are made in conventional chassis components to realize both functions by means of the described braided structure, a function separation is now carried out.

Vorteilhafterweise kann das Stabilisierungselement zumindest teilweise oder vollständig aus Sheet Moulding Compound, auch SMC abgekürzt, bestehen. Alternativ kann das Stabilisierungselement teilweise oder vollständig aus Bulk Moulding Compund, auch BMC genannt, bestehen. Weiter alternativ kann es auch zumindest teilweise oder vollständig aus Duroplast-Spritzguß bestehen. Es kann auch aus einer Mischung zweier oder aller der genannten Materialien bestehen.Advantageously, the stabilizing element may at least partially or completely consist of sheet molding compound, also abbreviated to SMC. Alternatively, the stabilizing element partially or completely from Bulk Molding Compound, also called BMC exist. Further alternatively, it may also consist at least partially or completely of thermoset injection molding. It may also consist of a mixture of two or all of the materials mentioned.

Vorzugsweise kann zumindest ein Sensor in das Fahrwerksbauteil eingebunden werden. Weiterhin kann zumindest ein Lagerelement und/oder Gelenk in das Fahrwerksbauteil eingebunden werden.Preferably, at least one sensor can be integrated into the chassis component. Furthermore, at least one bearing element and / or joint can be integrated into the chassis component.

Weiterhin kann wenigstens ein Elastomerelement in das Fahrwerksbauteil eingebunden werden. Dieses kann die akustischen Eigenschaften des Fahrwerksbauteils verbessern und auch als Splitterschutz wirken.Furthermore, at least one elastomer element can be integrated into the chassis component. This can improve the acoustic properties of the chassis component and also act as splinter protection.

Zwar kann, wie bereits beschrieben, das Stabilisierungselement für die Grundstabilität sorgen, während die Endlosfasereinheit für die Kraftweiterleitung gegenüber externen Bauteilen verantwortlich ist. In einer Ausgestaltung kann aber auch das Kraftleitelement zumindest teilweise eine Verrippungsstruktur oder Wabenstruktur aufweisen. Das heißt, dass ein Teil der Endlosfaser oder des Rowing dazu verwendet wird, einen Teil der Leerflächen zwischen den oder innerhalb der Wickelarme zu füllen. Dies führt zu keiner Schwächung der Wickelstruktur, da weiterhin der größte Teil der Endlosfasern in Kraftrichtung verläuft.Although, as already described, the stabilization element provide the basic stability, while the continuous fiber unit is responsible for force transmission to external components. In one embodiment, however, the force-conducting element can also have at least partially a ribbing structure or honeycomb structure. That is, part of the continuous filament or rowing is used to fill some of the blank space between or within the wrapping arms. This leads to no weakening of the winding structure, since continue to run the largest part of the continuous fibers in the direction of force.

Vorteilhafterweise kann die Wickelstruktur zumindest einen Wickelstrang, insbesondere wenigstens zwei Wickelstränge, aufweisen. Unter einem Wickelstrang wird verstanden, dass mehrere Abschnitte der Endlosfasereinheit in dieser Richtung verlaufen und dabei parallel angeordnet sind. Die Anordnung der Endlosfasereinheiten ist bevorzugt „übereinander“ parallel und nicht „nebeneinander“ parallel. „Übereinander“ bezieht sich dabei auf die erste Richtung senkrecht zur Längsachse des Wickelstrangs, und zwar in der Richtung senkrecht durch die Wickelstränge aufgespannten Ebene. Die Anordnung parallel nebeneinander ist dann in der aufgespannten Ebene. Weiterhin kann wenigstens ein Wickelarm vorhanden sein. Dieser weist wenigstens zwei zumindest teilweise parallele Wickelstränge auf. Die Wickelstränge sind dabei „nebeneinander“ parallel, wobei sie durch mehrere „übereinander“ parallele Abschnitte der Endlosfasereinheit gebildet werden.Advantageously, the winding structure may comprise at least one winding strand, in particular at least two winding strands. A winding strand is understood to mean that several sections of the endless fiber unit run in this direction and are arranged in parallel. The arrangement of the continuous fiber units is preferably "one above the other" parallel and not "side by side" parallel. "Superimposed" refers to the first direction perpendicular to the longitudinal axis of the winding strand, in the direction perpendicular plane through the winding strands plane. The arrangement parallel to each other is then in the plane spanned. Furthermore, at least one wrapping arm can be present. This has at least two at least partially parallel winding strands. The winding strands are "next to each other" in parallel, wherein they are formed by a plurality of "superimposed" parallel sections of the continuous fiber unit.

Vorzugsweise kann die Wickelstruktur dreidimensional ausgebildet ist. Durch das Anordnen der Abschnitte der Endlosfasereinheit übereinander entsteht automatisch die Dreidimensionalität.Preferably, the winding structure is formed three-dimensionally. By arranging the sections of the continuous fiber unit one above the other, the three-dimensionality automatically arises.

Daneben betrifft die Erfindung ein Fahrwerksbauteil. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass es eine Wickelstruktur aufweist.In addition, the invention relates to a chassis component. This is characterized by the fact that it has a winding structure.

Insbesondere kann das Fahrwerksbauteil mit dem Verfahren wie beschrieben hergestellt sein.In particular, the chassis component may be manufactured with the method as described.

Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass es ein Fahrwerksbauteil wie beschrieben aufweist.In addition, the invention relates to a motor vehicle. This is characterized by the fact that it has a chassis component as described.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:

  • 1 das Herstellungsverfahren eines Fahrwerksbauteils in einer Ablaufbebilderung,
  • 2 einen 3-Punkt-Lenker,
  • 3 einen Wickelstrang, und
  • 4 ein Ablaufschema eines Herstellungsverfahrens.
Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and figures. Showing:
  • 1 the production method of a chassis component in a Ablaufbebilderung,
  • 2 a 3-point handlebar,
  • 3 a strand, and
  • 4 a flow chart of a manufacturing process.

1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrwerksbauteils 1, insbesondere eines 3-Punkt-Lenkers 2, 3 oder 4. In einem ersten Schritt werden die Komponenten bereitgestellt. Dabei ist zumindest die Herstellung einer Wickelstruktur 5 notwendig. Weiterhin kann wenigstens ein Stabilisierungselement 6, zumindest ein Gelenk 7, wenigstens ein Sensor 8 und wenigstens eine Elastomerschicht 9 bereitgestellt werden. Die vorbereiteten Komponenten werden in ein Werkzeug 10 eingelegt und dann ein Kleber oder Binder 12 hinzugegeben, woraufhin bei einem Pressvorgang ein Aushärten des Materials und dadurch ein festes Verbinden aller Komponenten erreicht wird. Das fertige Bauteil 14 kann dann dem Werkzeug 10 entnommen werden. Das fertige Bauteil 14 kann einer der gezeigten 3-Punkt-Lenker 2, 3 oder 4 sein oder auch ein anderes Fahrwerksbauteil. 1 shows a method for producing a chassis component 1 , in particular a 3-point handlebar 2 . 3 or 4 , In a first step, the components are provided. In this case, at least the production of a winding structure 5 necessary. Furthermore, at least one stabilizing element 6 , at least one joint 7 , at least one sensor 8th and at least one elastomeric layer 9 to be provided. The prepared components become a tool 10 inserted and then an adhesive or binder 12 added, whereupon curing of the material and thereby a firm connection of all components is achieved in a pressing process. The finished component 14 can then use the tool 10 be removed. The finished component 14 can be one of the 3-point handlebars shown 2 . 3 or 4 his or another suspension component.

Dieses Verfahren bietet gegenüber bekannten Verfahren folgende Besonderheiten:This method offers the following special features compared to known methods:

Zum einen wird keine Flechtstruktur sondern eine Wickelstruktur 5 verwendet. Es handelt sich hierbei zum einen um eine 3D-Wickelstruktur, die eine Endlosfasereinheit umfasst. Bei der Endlosfasereinheit kann es sich um eine einzelne Faser oder einen Roving handeln. Durch die Wicklung verschiedener Wickelarme 16, 18 und 20 entsteht insbesondere durch die räumliche Anordnung der Wickelarme 16, 18 und 20 eine dreidimensionale Wickelstruktur 5. Diese kann dabei völlig unterschiedliche Formen annehmen, im Gegensatz zu einer Flechtstruktur werden aber bevorzugt und vor allem die beanspruchten Kraftrichtungen abgedeckt und keine Zwischenbereiche.On the one hand is no braided structure but a winding structure 5 used. On the one hand, this is a 3D winding structure comprising a continuous fiber unit. The continuous fiber unit may be a single fiber or a roving. By winding different winding arms 16 . 18 and 20 arises in particular by the spatial arrangement of the winding arms 16 . 18 and 20 a three-dimensional winding structure 5 , This can take on completely different forms, but in contrast to a braided structure are preferred and especially the stressed directions of force covered and no intermediate areas.

Vorzugsweise weisen die Wickelarme der Wickelstruktur 5 zwei im Wesentlichen parallele Hauptstränge oder Wickelstränge 22 auf. Die Wickelstruktur wird durch Umwicklungen von Fixelementen erzielt, durch ein Umfahren dieser Fixelemente werden dabei die parallelen Wickelstränge 22 gebildet. Dabei kann die in 1 gezeigte Wickelstruktur 5 mit einer einzigen Endlosfaser oder einem einzigen Roving erzielt werden.Preferably, the winding arms of the winding structure 5 two substantially parallel main strands or winding strands 22 on. The winding structure is achieved by wrapping fixed elements, by driving around these fixed elements while the parallel winding strands 22 educated. The in 1 shown winding structure 5 can be achieved with a single continuous fiber or a single roving.

Die Wickelarme 16, 18 und 20 spannen eine Ebene auf, ein geringer Höhenversatz der Wickelarme 16, 18 und 20 kann dabei vernachlässigt werden. Die Anordnung der Abschnitte der Endlosfaserstruktur in den Wickelsträngen 22 ist dabei senkrecht zu der von den Wickelarmen 16, 18 und 20 aufgespannten Ebene und somit „übereinander“, wodurch eine dreidimensionale Struktur im Gegensatz zu einer zweidimensionalen Flechtstruktur erzeugt wird.The wrapping arms 16 . 18 and 20 tension a plane, a small height offset of the winding arms 16 . 18 and 20 can be neglected. The arrangement of the sections of the continuous fiber structure in the winding strands 22 is perpendicular to that of the winding arms 16 . 18 and 20 spanned plane and thus "one above the other", whereby a three-dimensional structure is created in contrast to a two-dimensional braid structure.

Je nach Art des Werkzeuges 10 und des Pressvorgangs können die Gelenke 7 vor oder nach dem Aushärten eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn alle Komponenten in einem einzigen Schritt zusammengefügt werden. Dabei ist es unerheblich ob die 3D Wickelstruktur 5 bereits durch einen Kleber verfestigt wurde oder nicht. Die Zugabe des Klebers oder allgemeiner Bindemittels kann also sowohl vor als auch nach dem Einlegen in das Werkzeug 10 erfolgen, der Pressvorgang zur Herstellung des fertigen Fahrwerksbauteils 14 kann auch mit einem vorgefertigten Kraftleitelement erfolgen.Depending on the type of tool 10 and the pressing process can be the joints 7 be used before or after curing. It is particularly preferred if all components are joined together in a single step. It does not matter if the 3D winding structure 5 already solidified by an adhesive or not. The addition of the adhesive or general binder can therefore both before and after insertion into the tool 10 take place, the pressing process for the production of the finished chassis component 14 can also be done with a prefabricated power element.

2 zeigt einen 3-Punkt-Lenker 2 in Detail. Dabei ist das Stabilisierungselement 6, das Kurzfasern oder Langfasern enthält und aus Kunststoff besteht, mit einer Rippenstruktur versehen, um den 3-Punkt-Lenker 2 Stabilität zu verleihen. Die 3D-Wickelstruktur 5 ist Teil des Kraftleitelements 24. 2 shows a 3-point handlebar 2 in detail. Here is the stabilizing element 6 , which contains short fibers or long fibers and is made of plastic, provided with a rib structure to give the 3-point handlebar 2 stability. The 3D Winding structure 5 is part of the Kraftleitelements 24 ,

3 zeigt einen Wickelstrang 22. Dieser wird dadurch gebildet, dass eine Endlosfasereinheit 26 mehrmals an den Wickelpunkten in die gleiche Richtung gewickelt wird, wodurch Abschnitte 28 der Endlosfasereinheit 26 übereinander parallel angeordnet werden. Dies wird auch durch das in den 2 und 3 dargestellte Koordinatensystem veranschaulicht. 3 shows a winding strand 22 , This is formed by a continuous fiber unit 26 Wrapped several times at the winding points in the same direction, creating sections 28 the continuous fiber unit 26 be arranged one above the other in parallel. This is also through in the 2 and 3 illustrated coordinate system illustrated.

4 zeigt einen Ablaufplan zur Herstellung eines Fahrwerksbauteils 1. In Schritt S1 wird eine Endlosfasereinheit bereitgestellt. Hierbei kann es sich um eine Endlosfaser oder einen Roving handeln. In Schritt S2 wird hieraus eine Wickelstruktur 5 erzeugt. Parallel hierzu werden in Schritt S3 die weiteren Komponenten bereitgestellt. Hierbei kann es sich um ein Stabilisierungselement 6, Gelenke 7, Sensoren 8 und Elastomerschichten 9 handeln. Diese werden in Schritt S4 in ein Werkzeug 10 gelegt. In Schritt S5, der auch direkt nach Schritt S2 und damit vor Schritt S4 erfolgen kann wird ein Binder hinzugegeben, um das Matrixmaterial für das Kraftleitelement 22 zu bilden. Im anschließenden Schritt S6 wird das Fahrwerksbauteil 1 erzeugt. Dabei härtet der Kleber oder Binder endgültig aus, insbesondere kann durch den Pressvorgang eine Verbindung aller Komponenten, die in das Werkzeug 10 gelegt wurden, erreicht werden. An und für sich kann das fertige Fahrwerksbauteil 14 dem Werkzeug dann entnommen werden, gegebenenfalls müssen nach der Entnahme noch Gelenke 7 oder Sensoren 8 eingefügt werden. Bevorzugt ist es aber, alle Komponenten in einem einzigen Schritt zu einem Fahrwerksbauteil 1 zusammen zu fügen. 4 shows a flowchart for the production of a chassis component 1 , In step S1 an endless fiber unit is provided. This can be an endless fiber or a roving. In step S2 becomes a winding structure 5 generated. Parallel to this, in step S3 provided the other components. This may be a stabilizing element 6 , Joints 7 , Sensors 8th and elastomeric layers 9 act. These will be in step S4 into a tool 10 placed. In step S5 who also right after step S2 and before step S4 a binder is added to the matrix material for the Kraftleitelement 22 to build. In the subsequent step S6 becomes the chassis component 1 generated. In this case, the adhesive or binder cures definitively, in particular, by the pressing process, a compound of all the components in the tool 10 were achieved. In itself, the finished chassis component 14 The tool then be removed, if necessary, after removal nor joints 7 or sensors 8th be inserted. But it is preferable, all components in a single step to a chassis component 1 to join together.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fahrwerksbauteilchassis component
22
3-Punkt-Lenker3-point link
33
3-Punkt-Lenker3-point link
44
3-Punkt-Lenker3-point link
55
Wickelstrukturwinding structure
66
Stabilisierungselementstabilizing element
77
Gelenkjoint
88th
Sensorsensor
99
Elastomerschichtelastomer layer
1010
WerkzeugTool
1212
KleberGlue
1414
fertiges Fahrwerksbauteilfinished chassis component
1616
Wickelarmwrapping
1818
Wickelarmwrapping
2020
Wickelarmwrapping
2222
Wickelstrangwinding strand
2424
KraftleitelementKraftleitelement
2626
EndlosfasereinheitContinuous fiber unit
2828
Abschnittsection

Claims (15)

Verfahren zur Herstellung eines Fahrwerksbauteils (1, 2. 3, 4), das zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff besteht, mit den Schritten: - Bereitstellen wenigstens einer Endlosfasereinheit, - Herstellen einer Wickelstruktur (5) aus der Endlosfasereinheit, wobei die Wickelstruktur (5) zumindest teilweise die Außenkontur des Fahrwerksbauteils (1, 2. 3, 4) abbildet, und - Zugabe eines Klebers oder Bindemittels zur Stabilisierung der Wickelstruktur (5).Method for producing a chassis component (1, 2, 3, 4), which consists at least partially of fiber-reinforced plastic, with the steps: Providing at least one continuous-fiber unit, - Producing a winding structure (5) from the continuous fiber unit, wherein the winding structure (5) at least partially the outer contour of the chassis component (1, 2, 3, 4), and - Addition of an adhesive or binder to stabilize the winding structure (5). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Endlosfasereinheit ein Kraftleitelement (22) gebildet wird und zur Herstellung des Fahrwerksbauteils zumindest ein weiteres Fasern enthaltendes Stabilisierungselement (6) aus Kunststoff mit dem Kraftleitelement (22) verbunden wird.Method according to Claim 1 , characterized in that by means of the continuous fiber unit, a force-guiding element (22) is formed and for the production of the chassis component at least one further fiber-containing stabilizing element (6) made of plastic with the force-conducting element (22) is connected. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisierungselement (6) Kurzfasern oder Langfasern enthält.Method according to Claim 2 , characterized in that the stabilizing element (6) contains short fibers or long fibers. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilisierungselement (6) eine Rippenstruktur oder Wabenstruktur aufweist.Method according to one of Claims 2 or 3 , characterized in that the stabilizing element (6) has a rib structure or honeycomb structure. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle weiteren Bauteile (6, 7, 8, 9) des Fahrwerksbauteil s (1, 2. 3, 4) bei dem Schritt der Zugabe des Klebers oder des Bindemittels eingebunden werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that all further components (6, 7, 8, 9) of the chassis component s (1, 2, 3, 4) are incorporated in the step of adding the adhesive or the binder. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sensor (8) in das Fahrwerksbauteil (1, 2. 3, 4) eingebunden wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least a sensor (8) is integrated in the chassis component (1, 2, 3, 4). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Lagerelement und/oder Gelenk (7) in das Fahrwerksbauteil (1, 2. 3, 4) eingebunden wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one bearing element and / or joint (7) in the chassis component (1, 2, 3, 4) is integrated. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelstruktur (5) zumindest teilweise eine Verrippungsstruktur oder Wabenstruktur aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the winding structure (5) at least partially has a ribbing structure or honeycomb structure. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelstruktur (5) zumindest einen Wickelarm (16, 18, 20), insbesondere wenigstens zwei Wickelarme (16, 18, 20), aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the winding structure (5) has at least one winding arm (16, 18, 20), in particular at least two winding arms (16, 18, 20). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickelarm (16, 18, 20) zwei zumindest teilweise parallele Wickelstränge aufweist.Method according to Claim 9 , characterized in that the winding arm (16, 18, 20) has two at least partially parallel winding strands. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelstruktur (5) dreidimensional ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the winding structure (5) is formed in three dimensions. Fahrwerksbauteil (1, 2, 3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass es nach einem der vorangehenden Ansprüche hergestellt ist.Chassis component (1, 2, 3, 4), characterized in that it is manufactured according to one of the preceding claims. Fahrwerksbauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerksbauteil (1, 2, 3, 4) als Lenker, insbesondere 3-Punkt-Lenker (2, 3, 4), ausgestaltet ist.Chassis component after Claim 12 , characterized in that the chassis component (1, 2, 3, 4) as a link, in particular 3-point link (2, 3, 4), is configured. Fahrwerksbauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerksbauteil (1, 2. 3, 4) als Federbeinradträger, 2-Punkt-Lenker, oder Antriebskomponente ausgestaltet ist.Chassis component after Claim 12 , characterized in that the chassis component (1, 2, 3, 4) is designed as Federbeinradträger, 2-point link, or drive component. Kraftfahrzeug mit einem Fahrwerksbauteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerksbauteil (1, 2. 3, 4) nach einem der Ansprüche 12 bis 14 ausgestaltet ist.Motor vehicle with a chassis component, characterized in that the chassis component (1, 2, 3, 4) according to one of Claims 12 to 14 is designed.
DE102017220965.8A 2017-11-23 2017-11-23 Method for producing a chassis component and suspension component Pending DE102017220965A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017220965.8A DE102017220965A1 (en) 2017-11-23 2017-11-23 Method for producing a chassis component and suspension component
PCT/EP2018/079258 WO2019101469A1 (en) 2017-11-23 2018-10-25 Method for producing a chassis component, and chassis component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017220965.8A DE102017220965A1 (en) 2017-11-23 2017-11-23 Method for producing a chassis component and suspension component

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017220965A1 true DE102017220965A1 (en) 2019-05-23

Family

ID=64049223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017220965.8A Pending DE102017220965A1 (en) 2017-11-23 2017-11-23 Method for producing a chassis component and suspension component

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102017220965A1 (en)
WO (1) WO2019101469A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005059933A1 (en) * 2005-12-13 2007-06-14 Eads Deutschland Gmbh Fiber composite articles, especially tension or traction struts, comprise core with curved edges which surround inner peripheries of longitudinal bores whose outer edges are enclosed by peripheral flocked fiber composite strip
DE102011010367A1 (en) * 2011-02-04 2012-08-09 Daimler Ag Suspension part i.e. control arm, for motor vehicle i.e. passenger car, has amplification structure made of plastic to amplify base body, where base body is made of fiber reinforced plastic using fiber depositor
DE102011003971A1 (en) * 2011-02-11 2012-08-16 Zf Friedrichshafen Ag Fiber composite hybrid handlebar
DE102014214827A1 (en) * 2014-07-29 2016-02-04 Zf Friedrichshafen Ag Handlebar and method for its production

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7205251B2 (en) * 2001-02-16 2007-04-17 Nvh Concepts, L.L.C. Structural composite
DE102009056895A1 (en) * 2009-12-10 2011-06-16 Eads Deutschland Gmbh Method for manufacturing fiber composite plastic-component utilized in e.g. automobile construction area, involves measuring momentous physical or chemical variables, which include connectivity of composite-plastic component and rigidity
DE102015218024A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 Zf Friedrichshafen Ag Torque rod

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005059933A1 (en) * 2005-12-13 2007-06-14 Eads Deutschland Gmbh Fiber composite articles, especially tension or traction struts, comprise core with curved edges which surround inner peripheries of longitudinal bores whose outer edges are enclosed by peripheral flocked fiber composite strip
DE102011010367A1 (en) * 2011-02-04 2012-08-09 Daimler Ag Suspension part i.e. control arm, for motor vehicle i.e. passenger car, has amplification structure made of plastic to amplify base body, where base body is made of fiber reinforced plastic using fiber depositor
DE102011003971A1 (en) * 2011-02-11 2012-08-16 Zf Friedrichshafen Ag Fiber composite hybrid handlebar
DE102014214827A1 (en) * 2014-07-29 2016-02-04 Zf Friedrichshafen Ag Handlebar and method for its production

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019101469A1 (en) 2019-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60209962T2 (en) Bicycle crank and its manufacturing method
DE102005059933B4 (en) Flechttechnisch manufactured fiber composite component
DE60223222T2 (en) 3D woven preforms with minimal distortion
DE60209403T2 (en) Bicycle crank and its manufacturing method
EP3374167B1 (en) Method for manufacturing a fibre-reinforced vehicle component
DE3330054A1 (en) LEAF SPRING
DE102016215938B4 (en) Method for producing a leaf spring, and leaf spring and chassis for a motor vehicle
WO2015043845A1 (en) Fibre composite material component, method for producing a fibre composite material component, and use of fibre bundles and bracing means to produce a fibre composite material component
DE102015218024A1 (en) Torque rod
DE102015218026A1 (en) Torque rod
DE112012006261T5 (en) Cable harness, method of making harness, and protective element
DE102014222978A1 (en) Method for producing a bellows spring and bellows spring
DE4123547A1 (en) METHOD FOR THE PRODUCTION OF FIBER PREFORMS, MADE BY A LAYER OF LAYERS THAT HAVE SMALL CURVING RADIUS FOR THE PRODUCTION OF PARTS FROM COMPOSITE MATERIAL
DE102012216727A1 (en) Function-optimized fiber composite component and method for its production
DE102017220965A1 (en) Method for producing a chassis component and suspension component
DE102017220966A1 (en) Method for producing a chassis component and suspension component
DE2834924A1 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING THICK, REINFORCED PLASTIC OBJECTS
DE102016223321B4 (en) Process for manufacturing a link, and link and wheel suspension
DE102017220962A1 (en) Method for producing a Hinterachsgetriebequerträgers, Hinterachsgetriebequerträger and motor vehicle
DE102021105792A1 (en) Sandwich component, turbine jet engine and method for its manufacture
DE1780016B2 (en) Track link
DE102017220959A1 (en) Suspension component and motor vehicle
WO2019101470A1 (en) Method of producing a chassis component, and chassis component
DE202016103191U1 (en) Trailing arm for a suspension and suspension with trailing arm
DE102019206217A1 (en) Suspension arm

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified