WO2015197279A1 - Fahrwerkslenker aus faserverbundwerkstoff - Google Patents

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WO2015197279A1
WO2015197279A1 PCT/EP2015/061491 EP2015061491W WO2015197279A1 WO 2015197279 A1 WO2015197279 A1 WO 2015197279A1 EP 2015061491 W EP2015061491 W EP 2015061491W WO 2015197279 A1 WO2015197279 A1 WO 2015197279A1
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carrier element
torsion
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receptacle
component
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Ingolf Müller
Jens Heimann
Manfred Bürgmann
Friedhelm Langhorst
Daniel Wolf
Daniel Segler
Günther Erdl
Günther DRESSLER
Christopher Werner
Uwe ROTTER
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ZF Friedrichshafen AG
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    • B60G2206/80—Manufacturing procedures
    • B60G2206/85—Filament winding

Definitions

  • the invention relates to a component of a wheel suspension according to the preamble of claim 1.
  • Such, executed as a four-point link components are used 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.
  • Torsion element and two carrier elements known.
  • the support elements extend in the vehicle longitudinal direction and each have two mounting sockets.
  • a fastening bushing of a carrier element is mounted in the vehicle frame.
  • the rigid axle is fixed in the other socket.
  • the torsion element arranged in the vehicle transverse direction connects the two carrier elements to one another.
  • the torsion element on two continuous recesses, each enclosing a support member. A pivoting of the carrier elements against each other therefore leads to a twist of the
  • the carrier elements and the torsion element are made of sheet metal or cast and are welded together. This is associated with weight penalties.
  • the invention is based on the object, a component of a suspension, bypassing the known from the prior art solutions to realize inherent disadvantages.
  • a low mass is to be achieved while ensuring manufacturability.
  • Under a suspension is a device to understand the wheels of a vehicle steerable and / or federbar with a body and / or a
  • the vehicle may be a
  • Motor vehicle in particular a commercial vehicle, but also a
  • a component refers to a device that is in a parent
  • the component according to the invention has at least one torsion element and at least one carrier element.
  • the carrier element is an element which is designed to receive loads, in particular for receiving loads which are introduced by a vehicle ash or a wheel carrier.
  • the carrier element is preferably formed, the vehicle axle or the
  • Coupling wheel carrier with a frame and / or a body of the vehicle Coupling wheel carrier with a frame and / or a body of the vehicle.
  • a first end of the support member is pivotally connected to the vehicle axle or the wheel carrier, while a second end is pivotally connected to the body or the frame of the vehicle.
  • Articulated here denotes a rotatability about at least one axis.
  • the torsion element serves the carrier element with respect to a
  • the torsion element has at least one receptacle which at least partially, preferably, the carrier element
  • the receptacle is thus a region of the torsion element which produces an at least positive, preferably positive and non-positive connection to the carrier element. This is the result
  • Carrier element relative to the torsion preferably at least relative fixed to a mutual rotation about a torsion axis.
  • a receptacle is preferred, which is designed such that the carrier element can be inserted into the receptacle.
  • the carrier element and the torsion element are arranged so that a
  • Torsionselements goes along. The torsion comes as a result of a
  • Torsionsmoments which exerts the support element during pivoting on the torsion element.
  • the component has at least one thread, too
  • Fiber bundles or roving called, on. Under a thread is to understand a piece of a yarn.
  • the term yarn in turn is defined in the standard DIN 60900.
  • the thread is wound so that it fixes the support element in the receptacle.
  • The can be achieved in an advantageous manner by the torsion element and the support element are at least partially wrapped with the thread.
  • a wrapping of the recording with the thread is preferred.
  • multifilament yarn is preferably used as a thread.
  • the component according to the invention makes it possible to use a torsion element consisting of a fiber composite material and / or a carrier element consisting of a fiber composite material.
  • a torsion element consisting of a fiber composite material and / or a carrier element consisting of a fiber composite material.
  • such components made of fiber composites can usually be difficult to manufacture suitable for mass production and cost. This problem can be solved by using the component according to the invention.
  • the component can be produced very simply by means of the following steps of a method according to the invention:
  • the carrier element and the torsion element are thus produced individually. Both elements can have a tubular or rod-shaped geometry and can therefore be easily manufactured in fiber composite construction.
  • the thread is used
  • the fixation with the thread manufacturing technology can be particularly easy to implement.
  • the thread is stretched, that is acted upon by a force which causes a tension of the thread.
  • the thread preferably runs such that a pivoting of the
  • Support member induced by the adhesion of the thread to the support member acting on the thread force, which in turn is transmitted via the frictional connection between the thread and the torsion on the torsion.
  • the induced force causes an increase in the tension of the thread.
  • a compound of the carrier element with the torsion element with a
  • Tensioned thread is particularly suitable for the material.
  • the thread is by means of an adjuvant
  • the adjuvant may be an adhesive or a matrix of a fiber composite. Basically, there is the Possibility to first wrap the torsion element and the carrier element with the thread and then apply the excipient, or first apply the excipient before the torsion element and the carrier element are wrapped with the thread.
  • the component is further developed in such a way that the
  • Torsion element has a continuous recess which forms the receptacle. In this recess, the support element can be inserted. The support member is then arranged to pass through the recess.
  • a recess in the torsion element offers the advantage of a simple production. In addition, a secure fixation of the support element is ensured in the recording.
  • the torsion element and / or the carrier element at least partially, preferably completely, made of a fiber composite material. This can be considerable
  • the fiber composite material may in particular be FKV (fiber-reinforced plastic composite).
  • At least the torsion element is further developed such that it consists at least partially, preferably completely, of a fiber composite material which is woven, wound or braided from exactly one thread or one thread group.
  • the thread or thread group is woven, wound or braided so that it also fixes the carrier element in the receptacle.
  • a thread group is to be understood as meaning a plurality of threads that form a bundle
  • This bundle again represents a thread.
  • the component has exactly two mutually different of the carrier elements described above. Accordingly, the torsion element is provided with a first receptacle and a second receptacle different from the first receptacle, the first receptacle at least partially enclosing a first of the two support elements and the second receptacle
  • the torsion element then extends between the first receptacle and the second receptacle and connects the first carrier element with the second carrier element.
  • a torsion of the torsion element occurs as a result of a pivoting of the first carrier element and of the second carrier element relative to one another.
  • the torsion axis which is identical to an axis of rotation about which the pivoting of the first carrier element and of the second carrier element takes place, extends through the first receptacle and the second receptacle.
  • this thread can fix only the first carrier element in the first receptacle.
  • a second, similarly designed thread is then provided.
  • This thread may in particular be developed so that it forms the fiber composite material from which the torsion element consists at least partially.
  • the component is as
  • Four-point handlebar designed.
  • an embodiment of the component such that the component can be used instead of a conventional four-point link of a commercial vehicle is possible.
  • the four-point link is preferably developed so that the first
  • Carrier element and the second carrier element in each case in a first end articulated to a frame or a body of a vehicle, in particular one Utility vehicle, can be connected.
  • the first carrier element and the second carrier element can each be hinged to a rigid axle of the vehicle.
  • the first carrier element preferably has a first joint bushing and a second joint bushing
  • the second carrier element has a third one
  • the first joint bushing and the third joint bushing can be articulated in a frame of the utility vehicle. Accordingly, the second joint socket and the fourth
  • Joint socket to be hingedly connected to an axle of the utility vehicle.
  • the component may be designed as a torsion beam axle.
  • the first carrier element and the second carrier element each form one
  • the torsion element performs the function of a torsion element which is customary in torsion beam axes.
  • Fig. 1 torsion and bending beam of a four-point link
  • FIG. 2 shows a four-point link with open receptacles.
  • Fig. 4 shows a four-point link with a torsion bar, the Fixierwicklept
  • a torsion beam 104 act as a torsion element and a first bending beam 106 and a second
  • the torsion beam 104 has a first recess 1 10 and a second
  • the first bending beam 106th plugged in.
  • the second bending beam 108 is inserted into the second recess 1 12.
  • the first bending beam 106 and the second bending beam 108 can each be provided in a first end 1 14, 1 16 with a bearing eye.
  • Bearing eyes are the first bending beam 106 and the second bending beam 108 each stored in its first end 1 14, 1 16 in a vehicle frame.
  • first bending beam 106 and the second bending beam 108 can be provided in their second ends 1 18, 120 each with a bearing eye. These bearing eyes serve to connect the four-point link 102 with an axle.
  • FIG. 1 A similar four-point link 102 is shown in FIG.
  • the first recess 1 10 and the second recess 1 12 but not as continuous recesses in the first bending beam 106 and the second
  • Recess 1 12 are instead open to the outside.
  • the recesses 1 10, 1 12 shown in FIG. 2 on the one hand improve the support of the
  • Torsion carrier 104 on the bending beams 106, 108, but on the other hand
  • Fig. 3 illustrates how the components of the four-point link 102 are fixed.
  • a first, consisting of a first thread winding 302 is in the region of the first recess 1 10 to the first bending beam 106 and the
  • Torsion Stroma 104 led around. Accordingly, a second, existing from a second thread winding 304 in the region of the second recess 1 12 is guided around the second bending beam 108 and the Torsionschi 104.
  • the first winding 302 and the second winding 304 fulfill a plurality of functions.
  • the windings 302, 304 prevent the torsion beam 104 from slipping along the bending beams 106, 108.
  • the windings 302, 304 are able to transmit torsional moments between the bending beams 106, 108 and the torsion beam 104.
  • Torsion support 104 formed in three pieces, that is, the first winding 302, the second winding 304 and the Torsionschu 104 each form one of three separate pieces. Further pieces form the first bending beam 106 and the second bending beam 108.
  • Torsionslic 104, the first winding 302 and the second winding 304 are thus carried out a total of five pieces.
  • Fig. 4 shows a total of only three-piece embodiment of the four-point link 102.
  • the first winding 302, the second winding 304 and the Torsionschu 104 are made in one piece.
  • the torsion beam 104 is woven from a single thread, which also forms the first winding 302 and the second winding 304.
  • the first winding 302 also extends around the first bending beam 106
  • the second winding 304 extends around the second bending beam 108 in a corresponding manner.
  • the configuration of the first winding 302 and the second winding 304 is illustrated in FIG. 5.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Komponente (102) einer Radaufhängung; mit mindestens einem Torsionselement (104) und mindestens einem Trägerelement (106, 108); wobei das Torsionselement (104) mindestens eine Aufnahme (110, 112) aufweist, die das Trägerelement (106, 108) mindestens teilweise umschließt; und wobei eine Verschwenkung des Trägerelements (106, 108) mit einer Torsion des Torsionselements (104) einhergeht. Mindestens ein Faden (302, 304) fixiert das Trägerelement (106, 108) in der Aufnahme (110, 112).

Description

Fahrwerkslenker aus Faserverbundwerkstoff
Die Erfindung betrifft eine Komponente einer Radaufhängung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 .
Derartige, als Vierpunktlenker ausgeführte Komponenten werden bei 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.
Aus der Druckschrift EP 1 787 833 A1 ist ein Vierpunktlenker mit einem
Torsionselement und zwei Trägerelementen bekannt. Die Trägerelemente verlaufen in Fahrzeuglängsrichtung und weisen jeweils zwei Befestigungsbuchsen auf. Jeweils eine Befestigungsbuchse eines Trägerelements ist in dem Fahrzeugrahmen gelagert. In der jeweils anderen Buchse ist die Starrachse fixiert.
Das in Fahrzeugquerrichtung angeordnete Torsionselement verbindet die beiden Trägerelemente miteinander. Hierzu weist das Torsionselement zwei durchgehende Aussparungen auf, die jeweils ein Trägerelement umschließen. Eine Verschwenkung der Trägerelemente gegeneinander führt daher zu einer Torsion des
Torsionselements.
Die Trägerelemente und das Torsionselement bestehen aus Blech oder Guss und sind miteinander verschweißt. Dies geht mit Gewichtsnachteilen einher.
Ein Vierpunktlenker in FKV-Bauweise ist aus der Druckschrift
DE 10 201 1 079 654 A1 bekannt. Dieser Vierpunktlenker ist in Integralbeziehungsweise Schalenbauweise ausgeführt. Dies macht den Vierpunktlenker sehr leicht, ist aber in Bezug auf eine fertigungsgerechte Konstruktion und eine
großserientaugliche Fertigung von Nachteil.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Komponente einer Radaufhängung unter Umgehung der den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen innewohnenden Nachteile zu realisieren. Insbesondere soll unter Gewährleistung der Fertigungstauglichkeit eine niedrige Masse erzielt werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Komponente einer Radaufhängung nach Anspruch 1 gelöst.
Unter einer Radaufhängung ist eine Vorrichtung zu verstehen, welche die Räder eines 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, aber auch ein
Personen kraftfahrzeug handeln.
Eine Komponente bezeichnet eine Vorrichtung, die in einer übergeordneten
Vorrichtung - hier einer Radaufhängung - verbaut werden kann.
Die erfindungsgemäße Komponente weist mindestens ein Torsionselement und mindestens ein Trägerelement auf. Bei dem Trägerelement handelt es sich um ein Element, das zur Aufnahme von Lasten, insbesondere zur Aufnahme von Lasten, die durch eine Fahrzeugasche bzw. einen Radträger eingeleitet werden, ausgebildet ist. Das Trägerelement ist bevorzugt ausgebildet, die Fahrzeugachse bzw. den
Radträger mit einem Rahmen und/oder eine Karosserie des Fahrzeugs zu koppeln. Dazu ist ein erstes Ende des Trägerelements gelenkig mit der Fahrzeugachse bzw. dem Radträger verbunden, während ein zweites Ende gelenkig mit der Karosserie oder dem Rahmen des Fahrzeugs verbunden ist. Gelenkig bezeichnet hier eine Verdrehbarkeit um mindestens eine Achse.
Das Torsionselement dient dazu, das Trägerelement gegenüber einer
Verschwenkung zu stabilisieren. Dazu weist das Torsionselement mindestens eine Aufnahme auf, die das Trägerelement mindestens teilweise, vorzugsweise
vollständig, umschließt. Bei der Aufnahme handelt es sich also um einen Bereich des Torsionselements, der eine mindestens formschlüssige, vorzugsweise form- und kraftschlüssige Verbindung zu dem Trägerelement herstellt. Hierdurch ist das
Trägerelement gegenüber dem Torsionselement vorzugsweise mindestens bezüglich einer gegenseitigen Verdrehung um eine Torsionsachse fixiert. Weiterhin wird eine Aufnahme bevorzugt, die derart ausgestaltet ist, dass das Trägerelement in die Aufnahme eingeschoben werden kann.
Das Trägerelement und das Torsionselement sind so angeordnet, dass eine
Verschwenkung des Trägerelements, das heißt eine Verdrehung des Trägerelements um die Torsionsachse, mit einer Torsion, das heißt einer Verdrehung, des
Torsionselements einhergeht. Zu der Torsion kommt es infolge eines
Torsionsmoments, welches das Trägerelement bei der Verschwenkung auf das Torsionselement ausübt.
Erfindungsgemäß weist die Komponente mindestens einen Faden, auch
Faserbündel oder Roving genannt, auf. Unter einem Faden ist ein Stück eines Garns zu verstehen. Der Begriff Garn wiederum ist in der Norm DIN 60900 definiert.
Der Faden ist so gewickelt, dass er das Trägerelement in der Aufnahme fixiert. Die lässt sich in vorteilhafter Weise erreichen, indem das Torsionselement und das Trägerelement mindestens teilweise mit dem Faden umwickelt werden. Insbesondere eine Umwicklung der die Aufnahme mit dem Faden wird dabei bevorzugt. Als Faden wird vorzugsweise Multifilamentgarn verwendet.
Die erfindungsgemäße Komponente ermöglicht die Verwendung eines aus einem Faserverbundwerkstoff bestehenden Torsionselement und/oder eines aus einem Faserverbundwerkstoff bestehenden Trägerelements. Derartige Komponenten aus Faserverbundwerkstoffe lassen sich aber in der Regel nur schwer großserientauglich und kostengünstig fertigen. Dieses Problem lässt sich bei Verwendung der erfindungsgemäßen Komponente lösen. So ist die Komponente sehr einfach mittels der folgenden Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbar:
Herstellen des Trägerelements;
Herstellen des Torsionselements;
Einführen des Trägerelements in die Aufnahme; und Fixieren des Trägerelements mit dem Faden, vorzugsweise durch Umwickeln des Trägerelements und des Torsionselements, insbesondere im Bereich der Aufnahme, mit dem Faden.
Das Trägerelement und das Torsionselement werden also einzeln hergestellt. Beide Elemente können eine rohr- oder stabförmige Geometrie aufweisen und lassen sich daher auch in Faserverbundbauweise einfach fertigen. Der Faden dient
ausschließlich der Fixierung des Trägerelements in der Aufnehme, nicht aber der Ausformung einer Bauteilgeometrie. Daher lässt sich die Fixierung mit dem Faden fertigungstechnisch besonders einfach realisieren.
Die einzelnen Verfahrensschritte werden bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt. Sofern die technischen Gegebenheiten dies zulassen, sind aber auch abweichende Reihenfolgen der Ausführung möglich.
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 Trägerelement und dem
Torsionselement verbunden.
Der Faden verläuft vorzugsweise derart, dass eine Verschwenkung des
Trägerelements durch den Kraftschluss des Fadens mit dem Trägerelement 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.
Eine Verbindung des Trägerelements mit dem Torsionselement mit einem
gespannten Faden ist besonders werkstoffgerecht.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Faden mittels eines Hilfsstoffs
formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Trägerelement und/oder dem
Torsionselement verbunden. Bei dem Hilfsstoff kann es sich um einen Klebstoff oder eine Matrix eines Faserverbundwerkstoffs handeln. Grundsätzlich besteht dabei die Möglichkeit, zunächst das Torsionselement und das Trägerelement mit dem Faden zu umwickeln und anschließend den Hilfsstoff aufzutragen, oder zunächst den Hilfsstoff aufzutragen, bevor das Torsionselement und das Trägerelement mit dem Faden umwickelt werden.
Bevorzugt ist die Komponente zudem derart weitergebildet, dass das
Torsionselement eine durchgehende Aussparung aufweist, welche die Aufnahme bildet. In diese Aussparung kann das Trägerelement eingeschoben werden. Das Trägerelement ist dann so angeordnet, dass es durch die Aussparung hindurch verläuft. Eine Aussparung in dem Torsionselement bietet den Vorteil einer einfachen Fertigung. Zudem ist eine sichere Fixierung des Trägerelements in der Aufnahme gewährleistet.
In einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung bestehen das Torsionselement und/oder das Trägerelement mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem Faserverbundwerkstoff. Hierdurch lassen sich erhebliche
Gewichtseinsparungen erzielen. Bei dem Faserverbundwerkstoff kann es sich insbesondere um FKV (Faserkunststoffverbund) handeln.
Bevorzugt ist mindestens das Torsionselement derart weitergebildet, dass es mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem Faserverbundwerkstoff besteht, der aus genau einem Faden oder einer Fadengruppe gewebt, gewickelt oder geflochten ist. Der Faden oder die Fadengruppe ist so gewebt, gewickelt oder geflochten, dass er auch das Trägerelement in der Aufnahme fixiert. Unter einer Fadengruppe sind mehrere Fäden zu verstehen, die zu einem Bündel
zusammengefasst sind. Dieses Bündel stellt wiederum einen Faden dar.
Die Herstellung einer derart weitergebildeten Komponente gestaltet sich derart, dass zunächst das bereits vorgefertigte Trägerelement bereitgestellt wird, um dann aus dem Faden das Torsionselement zu weben. Der Faden wird unter anderem um das Trägerelement herumgeführt. Hierdurch entsteht die Aufnahme für Fixierung und Kraftübertragung. In einer bevorzugten Weiterbildung weist die Komponente genau zwei voneinander verschiedene der oben beschriebenen Trägerelemente auf. Entsprechend ist das Torsionselement mit einer ersten Aufnahme und einer zweiten, von der ersten Aufnahme verschiedenen Aufnahme versehen, wobei die erste Aufnahme ein erstes der beiden Trägerelemente mindestens teilweise umschließt und die zweite
Aufnahme ein zweites der beiden Trägerelemente mindestens teilweise umschließt. Das Torsionselement verläuft dann zwischen der ersten Aufnahme und der zweiten Aufnahme und verbindet das erste Trägerelement mit dem zweiten Trägerelement. Zu einer Torsion des Torsionselements kommt es infolge einer Verschwenkung des ersten Trägerelements und des zweiten Trägerelements relativ zueinander. Die Torsionsachse, die identisch ist mit einer Drehachse, um welche die Verschwenkung des ersten Trägerelements und des zweiten Trägerelements stattfindet, verläuft durch die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme.
Der oben beschriebene Faden fixiert das erste Trägerelement in der ersten
Aufnahme und/oder das zweite Trägerelement in der zweiten Aufnahme.
Insbesondere kann dieser Faden ausschließlich das erste Trägerelement in der ersten Aufnahme fixieren. Zur Fixierung des zweiten Trägerelements in der zweiten Aufnahme ist dann ein zweiter, gleichartig ausgestalteter Faden vorgesehen.
Alternativ ist es möglich, mittels eines einzigen Fadens sowohl das erste
Trägerelement in der ersten Aufnahme als auch das zweite Trägerelement in der zweiten Aufnahme zu fixieren. Dieser Faden kann insbesondere so weitergebildet sein, dass er den Faserverbundwerkstoff ausbildet, aus dem das Torsionselement mindestens teilweise besteht.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist die Komponente als
Vierpunktlenker ausgestaltet. Insbesondere eine Ausgestaltung der Komponente derart, dass die Komponente anstelle eines herkömmlichen Vierpunktlenkers eines Nutzkraftwagens verwendet werden kann, ist möglich.
Der Vierpunktlenker ist vorzugsweise so weitergebildet, dass das erste
Trägerelement und das zweite Trägerelement jeweils in einem ersten Ende gelenkig mit einem Rahmen oder einer Karosserie eines Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzkraftwagens, verbunden werden können. In einem zweiten Ende können entsprechend das erste Trägerelement und das zweite Trägerelement jeweils gelenkig mit einer Starrachse des Fahrzeugs verbunden werden.
Entsprechend weisen das erste Trägerelement bevorzugt eine erste Gelenkbuchse und eine zweite Gelenkbuchse, und das zweite Trägerelement eine dritte
Gelenkbuchse und eine vierte Gelenkbuchse auf. Die erste Gelenkbuchse und die dritte Gelenkbuchse können gelenkig in einem Rahmen des Nutzkraftfahrzeugs fixiert werden. Entsprechend können die zweite Gelenkbuchse und die vierte
Gelenkbuchse gelenkig mit einer Achse des Nutzkraftfahrzeugs verbunden werden.
Alternativ kann die Komponente als Verbundlenkerachse ausgestaltet sein. Dabei bilden das erste Trägerelement und das zweite Trägerelement jeweils einen
Längslenker. Das Torsionselement übt die Funktion eines bei Verbundlenkerachsen üblichen Torsionselements aus.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Dabei
kennzeichnen übereinstimmende Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt
Fig. 1 Torsions- und Biegeträger eines Vierpunktlenkers;
Fig. 2 einen Vierpunktlenker mit offenen Aufnahmen;
Fig. 3 einen Vierpunktlenker mit Fixierwicklungen;
Fig. 4 einen Vierpunktlenker mit einem Torsionslenker, der Fixierwicklungen
ausbildet; und
Fig. 5 Fixierwicklungen.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Vierpunktlenker 102 fungieren ein Torsionsträger 104 als Torsionselement und ein erster Biegeträger 106 sowie ein zweiter
Biegeträger 108 als Trägerelemente.
Der Torsionsträger 104 weist eine erste Aussparung 1 10 und eine zweite
Aussparung 1 12 auf. In die erste Aussparung 1 10 ist der erste Biegeträger 106 eingesteckt. Der zweite Biegeträger 108 ist in die zweite Aussparung 1 12 eingesteckt.
Der erste Biegeträger 106 und der zweite Biegeträger 108 können jeweils in einem ersten Ende 1 14, 1 16 mit einem Lagerauge versehen werden. Mittels dieser
Lageraugen werden der erste Biegeträger 106 und der zweite Biegeträger 108 jeweils in ihrem ersten Ende 1 14, 1 16 in einem Fahrzeugrahmen gelagert.
Gleichfalls können der erste Biegeträger 106 und der zweite Biegeträger 108 in ihren zweiten Enden 1 18, 120 jeweils mit einem Lagerauge versehen werden. Diese Lageraugen dienen dazu, den Vierpunktlenker 102 mit einer Achse zu verbinden.
Ein ähnlicher Vierpunktlenker 102 ist in Fig. 2 dargestellt. Hier sind im Unterschied zu Fig. 1 die erste Aussparung 1 10 und die zweite Aussparung 1 12 allerdings nicht als durchgängige Aussparungen in dem ersten Biegeträger 106 und dem zweiten
Biegeträger 108 ausgeführt. Die erste Aussparung 1 10 und die zweite
Aussparung 1 12 sind stattdessen nach außen hin geöffnet. Die in Fig. 2 dargestellten Aussparungen 1 10, 1 12 verbessern einerseits die Abstützung des
Torsionsträgers 104 an den Biegeträgern 106, 108, sind aber andererseits
schwieriger zu fertigen.
Fig. 3 veranschaulicht, wie die Komponenten des Vierpunktlenkers 102 fixiert werden. Eine erste, aus einem ersten Faden bestehende Wicklung 302 ist im Bereich der ersten Aussparung 1 10 um den ersten Biegeträger 106 und den
Torsionsträger 104 herumgeführt. Entsprechend ist eine zweite, aus einem zweiten Faden bestehende Wicklung 304 im Bereich der zweiten Aussparung 1 12 um den zweiten Biegeträger 108 und den Torsionsträger 104 herumgeführt.
Die erste Wicklung 302 und die zweite Wicklung 304 erfüllen mehrere Funktionen. So verhindern die Wicklungen 302, 304, dass der Torsionsträger 104 entlang der Biegeträger 106, 108 verrutscht. Weiterhin sind die Wicklungen 302, 304 in der Lage, Torsionsmomente zwischen den Biegeträgern 106, 108 und dem Torsionsträger 104 zu übertragen. Gemäß Fig. 3 sind die erste Wicklung 302, die zweite Wicklung 304 und der
Torsionsträger 104 dreistückig ausgebildet, das heißt die erste Wicklung 302, die zweite Wicklung 304 und der Torsionsträger 104 bilden jeweils eins von drei separaten Stücken. Weitere Stücke bilden der erste Biegeträger 106 und der zweite Biegeträger 108. Der erste Biegeträger 106, der zweite Biegeträger 108, der
Torsionsträger 104, die erste Wicklung 302 und die zweite Wicklung 304 sind also insgesamt fünfstückig ausgeführt.
Demgegenüber zeigt Fig. 4 ein insgesamt nur dreistückiges Ausführungsbeispiel des Vierpunktlenkers 102. Hier sind die erste Wicklung 302, die zweite Wicklung 304 und der Torsionsträger 104 einstückig ausgeführt. Der Torsionsträger 104 ist dabei aus einem einzigen Faden gewebt, der auch die erste Wicklung 302 und die zweite Wicklung 304 bildet. Die erste Wicklung 302 verläuft auch hier um den ersten Biegeträger 106 herum, die zweite Wicklung 304 verläuft entsprechend um den zweiten Biegeträger 108 herum.
Die Ausgestaltung der ersten Wicklung 302 und der zweiten Wicklung 304 veranschaulicht Fig. 5.
Bezuqszeichen
102 Vierpunklenker
104 Torsionsträger
106 erster Biegeträger
108 zweiter Biegeträger
1 10 erste Aussparung
1 12 zweite Aussparung
1 14 erstes Ende des ersten Biegeträgers
1 16 erstes Ende des zweiten Biegeträgers
1 18 zweites Ende des ersten Biegeträgers
120 zweites Ende des zweiten Biegeträgers
302 Wicklung aus einem ersten Faden
304 Wicklung aus einem zweiten Faden

Claims

Patentansprüche
1 . Komponente (102) einer Radaufhängung;
mit mindestens einem Torsionselement (104) und mindestens einem Trägerelement (106, 108); wobei
das Torsionselement (104) mindestens eine Aufnahme (1 10, 1 12) aufweist, die das Trägerelement (106, 108) mindestens teilweise umschließt; und wobei
eine Verschwenkung des Trägerelements (106, 108) mit einer Torsion des
Torsionselements (104) einhergeht; gekennzeichnet durch
mindestens ein Faden (302, 304); wobei
der Faden (302, 304) das Trägerelement (106, 108) in der Aufnahme (1 10, 1 12) fixiert.
2. Komponente (102) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass
der Faden (302, 304) gespannt ist, sodass der Faden (302, 304) kraftschlüssig mit dem Trägerelement (106, 108) und dem Torsionselement (104) verbunden ist.
3. Komponente (102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Faden (302, 304) mittels eines Hilfsstoffs formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Trägerelement (106, 108) und/oder dem Torsionselement (104) verbunden ist.
4 Komponente (102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
eine durchgehende Aussparung (1 10, 1 12) des Torsionselements (104) die
Aufnahme bildet; wobei
das Trägerelement (106, 108) durch die Aussparung (1 10, 1 12) hindurch verläuft.
5. Komponente (102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Torsionselement (104) und/oder das Trägerelement (106, 108) mindestens teilweise aus einem Faserverbundwerkstoff besteht.
6. Komponente (102) dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens das Torsionselement mindestens teilweise aus einem
Faserverbundwerkstoff besteht, der aus genau einem Faden (302, 304) gewebt, gewickelt oder geflochten ist; wobei
dieser Faden (302, 304) das Trägerelement (106, 108) in der Aufnahme (1 10, 1 12) fixiert.
7. Komponente (102) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
ein erstes Trägerelemente (106) und ein zweites Trägerelement (108); wobei das Torsionselement (104) eine erste Aufnahme (1 10) und eine zweite Aufnahme (1 12) aufweist; wobei
die erste Aufnahme (1 10) das erste Trägerelement (106) mindestens teilweise umschließt; wobei
die zweite Aufnahme (1 12) das zweite Trägerelement (108) mindestens teilweise umschließt; wobei
eine Verschwenkung des ersten Trägerelements (106) und des zweiten
Trägerelements (108) relativ zueinander mit einer Torsion des Torsionselements (104) einhergeht; und wobei
der Faden (302, 304) das erste Trägerelement (106) in der ersten Aufnahme (1 10) und/oder das zweite Trägerelement (108) in der zweiten Aufnahme (1 12) fixiert.
8. Komponente (102) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass
die Komponente (102) als Vierpunktlenker ausgestaltet ist.
9. Komponente (102) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass
das erste Trägerelement (106) und das zweite Trägerelement (108) jeweils in einem ersten Ende (1 14, 1 16) gelenkig mit einem Rahmen oder eine Karosserie eines Fahrzeugs verbunden werden können; wobei das erste Trägerelement (106) und das zweite Tragerelement (108) jeweils in einem zweiten Ende (1 18, 120) gelenkig mit einer Starrachse verbunden werden können.
10. Komponente (102) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Komponente (102) als Verbundlenkerachse ausgestaltet ist.
1 1 . Verfahren zum Herstellen einer Komponente (102) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten
- Herstellen des Trägerelements (106, 108);
- Herstellen des Torsionselements (104);
- Einführen des Trägerelements (106, 108) in die Aufnahme (1 10, 1 12); und
- Fixieren des Trägerelements (106, 108) mit dem Faden (302, 304) in der Aufnahme (1 10, 1 12).
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202016103191U1 (de) 2016-06-08 2016-07-08 Ford Global Technologies, Llc Längslenker für eine Radaufhängung sowie Radaufhängung mit Längslenker
DE102016212288A1 (de) 2016-06-08 2017-12-14 Ford Global Technologies, Llc Radaufhängungseinheit für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zur Herstellung der Radaufhängungseinheit
DE102016210074A1 (de) 2016-06-08 2017-12-14 Ford Global Technologies, Llc Längslenker für eine Radaufhängung sowie Radaufhängung mit Längslenker
CN110573358A (zh) * 2017-04-28 2019-12-13 Zf腓特烈斯哈芬股份公司 四点式导杆和用于制造四点式导杆的方法
US10864788B2 (en) * 2016-05-24 2020-12-15 Zf Friedrichshafen Ag Four-point link
CN115534353A (zh) * 2022-05-19 2022-12-30 浙江理工大学 一种用于汽车底盘的复合材料车桥壳体总成制作工艺

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015223324A1 (de) * 2015-11-25 2017-06-01 Zf Friedrichshafen Ag Verbundlenkerachse, Verfahren zur Herstellung einer Verbundlenkerachse und Fahrzeug mit einer Verbundlenkerachse
DE102016205852A1 (de) * 2016-04-07 2017-10-12 Zf Friedrichshafen Ag Verbundlenkerachse, Verfahren zur Herstellung einer Verbundlenkerachse und Fahrzeug mit einer Verbundlenkerachse
DE102016205851A1 (de) * 2016-04-07 2017-10-12 Zf Friedrichshafen Ag Verbundlenkerachse, Verfahren zur Herstellung einer Verbundlenkerachse und Fahrzeug mit einer Verbundlenkerachse
DE102016205850A1 (de) * 2016-04-07 2017-10-12 Zf Friedrichshafen Ag Verbundlenkerachse, Verfahren zur Herstellung einer Verbundlenkerachse und Fahrzeug mit einer Verbundlenkerachse
DE202016105937U1 (de) * 2016-10-21 2018-01-24 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Fahrwerksachse und Kraftfahrzeug
DE102017201819A1 (de) 2017-02-06 2018-08-09 Zf Friedrichshafen Ag Querlenker für eine Einzelradaufhängung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62191208A (ja) * 1986-02-17 1987-08-21 Mazda Motor Corp 繊維強化合成樹脂製自動車用懸架装置
DE3612777A1 (de) * 1986-04-16 1987-10-22 Porsche Ag Vorderradaufhaengung
EP1787833A1 (de) * 2005-11-22 2007-05-23 Frauenthal Deutschland GmbH Vierpunktlenker zur Anbindung einer Starrachse an den Rahmen eines Fahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges
EP2423012A2 (de) * 2010-08-25 2012-02-29 Benteler Automobiltechnik GmbH Faserverbundwerkstoffstabilisator
DE102011079654A1 (de) * 2011-07-22 2013-01-24 Zf Friedrichshafen Ag Vierpunktlenker

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62191208A (ja) * 1986-02-17 1987-08-21 Mazda Motor Corp 繊維強化合成樹脂製自動車用懸架装置
DE3612777A1 (de) * 1986-04-16 1987-10-22 Porsche Ag Vorderradaufhaengung
EP1787833A1 (de) * 2005-11-22 2007-05-23 Frauenthal Deutschland GmbH Vierpunktlenker zur Anbindung einer Starrachse an den Rahmen eines Fahrzeuges, insbesondere eines Nutzfahrzeuges
EP2423012A2 (de) * 2010-08-25 2012-02-29 Benteler Automobiltechnik GmbH Faserverbundwerkstoffstabilisator
DE102011079654A1 (de) * 2011-07-22 2013-01-24 Zf Friedrichshafen Ag Vierpunktlenker

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10864788B2 (en) * 2016-05-24 2020-12-15 Zf Friedrichshafen Ag Four-point link
DE202016103191U1 (de) 2016-06-08 2016-07-08 Ford Global Technologies, Llc Längslenker für eine Radaufhängung sowie Radaufhängung mit Längslenker
DE102016212288A1 (de) 2016-06-08 2017-12-14 Ford Global Technologies, Llc Radaufhängungseinheit für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zur Herstellung der Radaufhängungseinheit
DE102016210074A1 (de) 2016-06-08 2017-12-14 Ford Global Technologies, Llc Längslenker für eine Radaufhängung sowie Radaufhängung mit Längslenker
DE102016210074B4 (de) * 2016-06-08 2025-07-10 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Herstellung eines Längslenkers für eine Radaufhängungseinheit eines Kraftfahrzeugs
CN110573358A (zh) * 2017-04-28 2019-12-13 Zf腓特烈斯哈芬股份公司 四点式导杆和用于制造四点式导杆的方法
CN115534353A (zh) * 2022-05-19 2022-12-30 浙江理工大学 一种用于汽车底盘的复合材料车桥壳体总成制作工艺

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Publication number Publication date
DE102014212368A1 (de) 2015-12-31

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