DE102015218026A1 - Torque rod - Google Patents
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Abstract
Eine Achsstrebe (1) für ein Fahrzeug umfasst einen Schaft (2) und zwei Lagerbereiche (3). Die Achsstrebe (1) ist ausgeformt aus einer Tragwicklung (4), wenigstens zwei Kernelementen (6) und zwei Lasteinleitelementen (7), wobei die Tragwicklung (4) aus Faserkunststoffverbundmaterial ausgebildet ist. Ein erstes Lasteinleitelement (7) ist an einem ersten Lagerbereich (3) der zwei Lagerbereiche (3) angeordnet und ein zweites Lasteinleitelement (7) an einem zweiten Lagerbereich (3) der zwei Lagerbereiche (3) angeordnet. Ein erstes Kernelement (6) der wenigstens zwei Kernelemente (6) grenzt an das erste Lasteinleitelement (7) an und ein zweites Kernelement (6) der wenigstens zwei Kernelemente (6) grenzt an das zweite Lasteinleitelement (7) an.An axle brace (1) for a vehicle comprises a shaft (2) and two bearing areas (3). The axle strut (1) is formed from a support winding (4), at least two core elements (6) and two load-transfer elements (7), wherein the support winding (4) is formed from fiber-reinforced plastic composite material. A first load introduction element (7) is arranged on a first storage area (3) of the two storage areas (3) and a second load introduction element (7) is arranged on a second storage area (3) of the two storage areas (3). A first core element (6) of the at least two core elements (6) adjoins the first load introduction element (7) and a second core element (6) of the at least two core elements (6) adjoins the second load introduction element (7).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Achsstrebe mit den oberbegrifflichen Merkmalen nach Anspruch 1.The present invention relates to an axle strut having the above-mentioned features according to
Achsstreben für Fahrwerke von Fahrzeugen, beispielsweise NKWs, LKWs oder PKWs werden vorwiegend axial sowohl durch Druck- als auch durch Zugkräfte belastet. Bei Wanklasten wird die Achsstrebe in geringem Maße auf Torsion beansprucht. Eine besondere Herausforderung an die Stabilität der Achsstrebe ergibt sich aus einem Missbrauchslastfall, z. B. wenn ein Wagenheber an die Achsstrebe angesetzt wird.Axle struts for chassis of vehicles, such as commercial vehicles, trucks or cars are mainly loaded axially by both compressive and tensile forces. With roll loads, the axle strut is subjected to torsion to a slight extent. A particular challenge to the stability of the axle strut arises from a misuse load case, z. B. when a jack is attached to the axle strut.
Aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Achsstrebe vorzuschlagen, welche ein geringes Bauteilgewicht aufweist und kostengünstig herzustellen ist. Zudem soll die Achsstrebe ein gutes Belastungsverhalten aufweisen, unter anderem sollen Spannungen innerhalb der Achsstrebe in verbesserter Art und Weise aufgenommen werden können. Die Achsstrebe soll eine hohe Biegesteifigkeit und Beulsteifigkeit aufweisen. Die vorgeschlagene Achsstrebe soll zudem modularisierbar sein.The present invention is based on the prior art based on the object to propose an improved axle strut, which has a low component weight and is inexpensive to manufacture. In addition, the Achsstrebe should have a good load behavior, inter alia, stresses within the axle strut can be taken in an improved manner. The axle strut should have a high flexural rigidity and buckling rigidity. The proposed axle strut should also be modularized.
Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe eine Achsstrebe mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.The present invention proposes, starting from the above object, an axle strut with the features of
Eine Achsstrebe für ein Fahrzeug umfasst einen Schaft und zwei Lagerbereiche. Die Achsstrebe ist ausgeformt aus einer Tragwicklung, wenigstens zwei Kernelementen und zwei Lasteinleitelementen. Die Tragwicklung ist aus Faserkunststoffverbundmaterial (FKV) ausgebildet. Ein erstes Lasteinleitelement ist an einem ersten Lagerbereich der zwei Lagerbereiche angeordnet und ein zweites Lasteinleitelement ist an einem zweiten Lagerbereich der zwei Lagerbereiche angeordnet. Ein erstes Kernelement der wenigstens zwei Kernelemente grenzt an das erste Lasteinleitelement an und ein zweites Kernelement grenzt an das zweite Lasteinleitelement an. Die Nummerierung dient hier und in der gesamten Beschreibung nur der einfacheren Unterscheidbarkeit und gibt keine Vorrangigkeit an.An axle brace for a vehicle comprises a shaft and two bearing areas. The axle strut is formed from a support winding, at least two core elements and two load-transfer elements. The support winding is made of fiber-reinforced plastic composite material (FKV). A first load introduction element is arranged on a first storage area of the two storage areas and a second load introduction element is arranged on a second storage area of the two storage areas. A first core element of the at least two core elements adjoins the first load introduction element and a second core element adjoins the second load introduction element. The numbering here and throughout the description is merely a matter of simpler distinctness and does not indicate prioritization.
Die Achsstrebe weist einen Schaft und zwei Lagerbereiche auf. Der Schaft ist hierbei zwischen den beiden Lagerbereichen angeordnet und mit diesen verbunden. Die Achsstrebe erstreckt sich somit von dem ersten Lagerbereich über den Schaft zu dem zweiten Lagerbereich. Der erste Lagerbereich begrenzt die Achsstrebe zu einer ersten Seite hin, der zweite Lagerbereich begrenzt die Achsstrebe zu einer zweiten Seite hin. Der Schaft ist hierbei länger als breit, wobei der Schaft vorzugsweise eine geringere Breite aufweist als die beiden Lagerbereiche an ihrer breitesten Stelle. Die Lagerbereiche können beispielsweise von ihrer Grundfläche her zylindrisch ausgeformt sein. Der erste Lagerbereich geht fließend in den Schaft über. Der zweite Lagerbereich geht ebenfalls fließend in den Schaft über. In anderen Worten weist der Übergang zwischen den Lagerbereichen und dem Schaft keinen Knick oder eine Kante auf.The axle strut has a shaft and two bearing areas. The shaft is arranged between the two bearing areas and connected thereto. The axle strut thus extends from the first storage area via the shaft to the second storage area. The first storage area limits the axle strut to a first side, the second storage area limits the axle strut to a second side. The shaft here is longer than wide, wherein the shaft preferably has a smaller width than the two bearing areas at its widest point. The storage areas may for example be formed cylindrically from their base. The first storage area flows smoothly into the shaft. The second storage area also flows smoothly into the shaft. In other words, the transition between the bearing areas and the shaft has no kink or edge.
Die Achsstrebe kann hierbei in einem Fahrwerk eines Fahrzeugs verwendet werden, z. B. in einem NKW, LKW oder PKW. Auf die Achsstrebe wirken in einem Fahrbetrieb Druck- und Zugkräfte, die diese axial belasten. Axial bedeutet hierbei in Längsrichtung der Achsstrebe, wobei diese Längsrichtung durch die beiden Lagerbereiche festgelegt ist. In anderen Worten ist die Längsrichtung der Achsstrebe von dem ersten Lagerbereich zu dem zweiten Lagerbereich entlang des Schafts definiert. Des Weiteren wird die Achsstrebe auf Torsion beansprucht, wenn an dem Fahrwerk, in welchem die Achsstrebe Verwendung findet, eine Wanklast auftritt. Wird an der Achsstrebe beispielsweise ein Wagenheber angesetzt, tritt ein sogenannter Missbrauchslastfall auf, d. h. auf die Achsstrebe wirken Knickkräfte.The axle strut can be used here in a chassis of a vehicle, z. B. in a commercial vehicle, truck or car. On the axle strut act in a driving pressure and tensile forces that burden them axially. Axial hereby means in the longitudinal direction of the axle strut, this longitudinal direction being defined by the two bearing areas. In other words, the longitudinal direction of the axle strut is defined from the first storage area to the second storage area along the shaft. Furthermore, the axle strut is subjected to torsion when a roll load occurs on the chassis in which the axle strut is used. If, for example, a jack is attached to the axle strut, a so-called abuse load case occurs, i. H. Buckling forces act on the axle strut.
Die Achsstrebe weist die radiale Tragwicklung auf. Diese Tragwicklung ist aus FKV ausgeformt. Vorzugsweise ist die Tragwicklung aus einem carbonfaserverstärkten Kunststoff (CFK) ausgeformt. Die Tragwicklung kann alternativ dazu aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) oder aus einem aramidverstärkten Kunststoff (AFK) oder aus einem anderen geeigneten FKV ausgeformt sein. Die Tragwicklung ist endlosfaserverstärkt. Eine radiale Wicklung ist hierbei eine Wicklung, welche um die Längsachse der Achstrebe herum verläuft. In anderen Worten wird durch die radiale Tragwicklung eine Mantelfläche der Achsstrebe ausgeformt. Die Achsstrebe ist in anderen Worten ein geometrischer Extrusionskörper, welcher eine Mantelfläche, eine Grundfläche und eine Deckfläche aufweist.The axle strut has the radial support winding. This support winding is formed of FKV. Preferably, the support winding of a carbon fiber reinforced plastic (CFRP) is formed. The support winding may alternatively be formed from a glass fiber reinforced plastic (GRP) or from an aramid reinforced plastic (AFK) or from another suitable FRP. The carrying winding is endless fiber reinforced. A radial winding is in this case a winding which extends around the longitudinal axis of the axle strut. In other words, a lateral surface of the axle strut is formed by the radial support winding. In other words, the axle strut is a geometric extrusion body which has a lateral surface, a base surface and a top surface.
Die Achsstrebe weist weiterhin die wenigstens zwei Kernelemente auf. Die Grundfläche dieser Kernelemente kann beispielsweise rechteckig, trapezförmig, kreisförmig, oval, quadratisch, i-förmig oder in einer anderen geeigneten Form ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist die Grundfläche der wenigstens zwei Kernelemente rechteckig oder trapezförmig. Die Grundfläche der Kernelemente ist hierbei diejenige Fläche, die das Kernelement zu einer Seite hin begrenzt. Jedes Kernelement ist als ein geometrischer Extrusionskörper ausgeformt, der eine Mantelfläche, eine Deckfläche und eine Grundfläche aufweist, wobei die Deckfläche und die Grundfläche hierbei gleichförmig ausgeformt sind. Die Kernelemente können kontinuierlich gefertigt werden, wodurch sich eine Modularisierbarkeit realisieren lässt. Die Modularisierbarkeit wird ebenfalls dadurch erreicht, dass mehr als zwei Kernelemente den Schaft der Achsstrebe ausformen können. In anderen Worten kann die Achsstrebe für einen Fahrzeugtyp spezifisch angepasst werden, indem entweder die Anzahl der Kernelemente oder die Ausformung der wenigstens zwei Kernelemente angepasst wird.The axle strut also has the at least two core elements. The base of these core elements may for example be rectangular, trapezoidal, circular, oval, square, i-shaped or configured in any other suitable form. Preferably, the base of the at least two core elements is rectangular or trapezoidal. The base of the core elements is in this case, that surface which delimits the core element to one side. Each core element is formed as a geometric extrusion body having a lateral surface, a top surface and a base surface, wherein the top surface and the base surface are formed uniformly. The core elements can be manufactured continuously, whereby a modularization can be realized. The modularisability is also achieved in that more than two core elements can form the shaft of the axle strut. In other words, the axle strut for a vehicle type can be specifically adjusted by adjusting either the number of core elements or the shape of the at least two core elements.
Die Achsstrebe weist an jedem ihrer Lagerbereiche ein Lasteinleitelement auf. Jedes Lasteinleitelement weist eine Aufnahme für ein Lagerelement auf. Die Mittelachsen jeder Aufnahme können vorzugsweise parallel zueinander sein. Alternativ dazu können die Mittelachsen der Aufnahmen schräg zueinander angeordnet sein, d. h. einen Neigungswinkel zueinander aufweisen. Die Mittelachsen der Aufnahmen sind zudem vorzugsweise senkrecht zu einer Längsachse der Achstrebe, die in Längsrichtung der Achsstrebe definiert ist. Alternativ dazu können die Mittelachsen der Aufnahmen oder auch nur eine Mittelachse einer der Aufnahmen schräg zu der Längsachse der Achsstrebe angeordnet sein. Jede Aufnahme der Lasteinleitelemente ist geeignet je ein Lagerelement, z. B. ein Gummi-Metall-Lager, aufzunehmen. Mittels dieser Aufnahmen wird eine Wirkverbindung zwischen den Lasteinleitelementen und somit der Achsstrebe und den Lagerelementen hergestellt. Die Lasteinleitelemente sind ausgehend von einer Lasteinleitung über die jeweilige Aufnahme ausgestaltet. Beispielsweise kann jedes Lasteinleitelement an dem Bereich, welcher dem jeweiligen Kernelement benachbart ist, eine Längsnut aufweisen. Beispielsweise kann jedes Lasteinleitelement eine schmal auslaufende Kontur aufweisen, welche aus z. B. zwei schmal auslaufenden Enden ausgebildet ist. Alternativ dazu kann jedes Lasteinleitelement an dem Bereich, welcher dem jeweiligen Kernelement benachbart ist, durch eine ebene Fläche ausgebildet sein.The axle strut has a load introduction element on each of its bearing areas. Each Lasteinleitelement has a receptacle for a bearing element. The center axes of each receptacle may preferably be parallel to each other. Alternatively, the central axes of the receptacles may be arranged obliquely to each other, d. H. have an inclination angle to each other. The center axes of the receptacles are also preferably perpendicular to a longitudinal axis of the Achstrebe, which is defined in the longitudinal direction of the axle strut. Alternatively, the center axes of the receptacles or even a central axis of one of the receptacles may be arranged obliquely to the longitudinal axis of the axle strut. Each recording of Lasteinleitelemente is suitable depending on a bearing element, for. As a rubber-metal bearing to record. By means of these recordings an operative connection between the Lasteinleitelementen and thus the Achsstrebe and the bearing elements is made. The load introduction elements are designed starting from a load introduction via the respective receptacle. For example, each Lasteinleitelement at the region which is adjacent to the respective core element, having a longitudinal groove. For example, each Lasteinleitelement have a narrow tapered contour, which consists of z. B. is formed two narrow ends expiring. Alternatively, each load-introducing element may be formed at the portion adjacent to the respective core member by a flat surface.
Räumlich zwischen den beiden Lasteinleitelementen sind die wenigstens zwei Kernelements angeordnet. Der Schaft der Achsstrebe weist somit die wenigstens zwei Kernelemente auf. Das erste Kernelement weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, wobei das erste Ende dem ersten Lasteinleitelement zugewandt ist und das zweite Ende dem zweiten Lasteinleitelement. Das zweite Kernelement weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, wobei das erste Ende dem ersten Lasteinleitelement zugewandt ist und das zweite Ende dem zweiten Lasteinleitelement. Das erste Kernelement grenzt an das erste Lasteinleitelement und an das zweite Kernelement an. Das zweite Kernelement grenzt an das zweite Lasteinleitelement und an das erste Kernelement an. Angrenzen heißt hierbei, dass zwei Bauelemente benachbart zueinander angeordnet sind, wobei ein Ende des ersten Bauelements einem Ende des zweiten Bauelements direkt gegenüber angeordnet ist, und das erste Bauelement einen geringen bis keinen Abstand zu dem zweiten Bauelement aufweist. Das zweite Ende des ersten Kernelements grenzt somit an das erste Ende des zweiten Kernelements an. In anderen Worten sind die Komponenten der Achsstrebe angeordnet in der Reihenfolge erstes Lasteinleitelement, erstes Kernelement, zweites Kernelement, zweites Lasteinleitelement.Spatially between the two Lasteinleitelementen the at least two core element are arranged. The shaft of the axle strut thus has the at least two core elements. The first core member has a first end and a second end, the first end facing the first load-introducing element and the second end facing the second load-introducing element. The second core member has a first end and a second end, the first end facing the first load-introducing element and the second end facing the second load-introducing element. The first core element adjoins the first load introduction element and the second core element. The second core element adjoins the second load introduction element and the first core element. Adjacent means here that two components are arranged adjacent to each other, wherein an end of the first component is disposed directly opposite one end of the second component, and the first component has a small to no distance from the second component. The second end of the first core element thus adjoins the first end of the second core element. In other words, the components of the axle strut are arranged in the order of first load introduction element, first core element, second core element, second load introduction element.
Wenn mehr als zwei Kernelemente genutzt werden, sind diese räumlich zwischen dem ersten und dem zweiten Kernelement angeordnet. Diese weiteren Kernelemente weisen jedes ein erstes Ende, welches dem ersten Lasteinleitelement zugewandt ist, und ein zweites Ende, welches dem zweiten Lasteinleitelement zugewandt ist, auf.When more than two core elements are used, they are spatially located between the first and second core elements. These further core elements each have a first end which faces the first load introduction element and a second end which faces the second load introduction element.
Die weiteren Kernelemente sind jeweils so zueinander angeordnet, dass das zweite Ende eines ersten weiteren Kernelements angrenzt an das erste Ende eines zweiten weiteren Kernelements. In anderen Worten sind die Komponenten der Achsstrebe angeordnet in der Reihenfolge erstes Lasteinleitelement, erstes Kernelement, weitere Kernelemente, zweites Kernelement, zweites Lasteinleitelement.The further core elements are each arranged to one another such that the second end of a first further core element adjacent to the first end of a second further core element. In other words, the components of the axle strut are arranged in the order of first load introduction element, first core element, further core elements, second core element, second load introduction element.
Wird bei der Verwendung der Achsstrebe in einem Fahrzeug eine axiale Last über die Lasteinleitelemente in die Achsstrebe eingeleitet, z. B. Druck- oder Zugkräfte, wird diese Last von den Lasteinleitelementen flächig mittels Schub (im Falle von Drucklasten) oder über Formschluss (im Falle von Zuglasten) an die Tragwicklung weitergeleitet. Die Tragwicklung nimmt diese axiale Last auf. Die Kernelemente ist somit vorzugsweise nicht oder nur in äußerst geringem Maße an der Aufnahme der axialen Last beteiligt. Somit werden lokale Spannungsspitzen in den Kernelementen vermieden. Die Achsstrebe ist auf Grund der Ausformung der Tragwicklung aus FKV leichter als herkömmliche metallische Achsstreben. Bei der Verwendung von Trockenfasern oder Nassfasern ist die Achsstrebe zudem kostengünstiger herzustellen als mit Prepregmaterial.When using the Achsstrebe in a vehicle, an axial load on the Lasteinleitelemente introduced into the Achsstrebe, z. As compressive or tensile forces, this load is forwarded by the Lasteinleitelementen surface by means of thrust (in the case of pressure loads) or positive engagement (in the case of tensile loads) to the support winding. The carrying coil absorbs this axial load. The core elements is thus preferably not or only to a very limited extent involved in the absorption of the axial load. Thus, local voltage spikes in the core elements are avoided. The Achsstrebe is due to the shape of the supporting winding of FKV lighter than conventional metallic Achsstreben. When using dry fibers or wet fibers, the axle strut is also less expensive to produce than with prepreg material.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind die wenigstens zwei Kernelemente gleichförmig ausgeformt. Dies heißt, dass das erste Kernelement und das zweite Kernelement die gleiche Grundfläche und die gleiche Erstreckung aufweisen. Weiterhin sind die wenigstens zwei Kernelemente aus demselben Material ausgebildet. According to a further embodiment, the at least two core elements are uniformly shaped. This means that the first core element and the second core element have the same base area and the same extent. Furthermore, the at least two core elements are formed of the same material.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind die wenigstens zwei Kernelemente aus einem Schaummaterial oder aus einem FKV ausgebildet. Das Schaummaterial kann vorzugsweise ein Kunststoffschaum, alternativ dazu ein Metallschaum, ein Graphitschaum oder ein anderes geeignetes Schaummaterial sein. Das FKV-Material kann entweder ein CFK, ein GFK, ein AFK oder ein anderer geeigneter Kunststoffverbund sein. Sowohl das Schaummaterial als auch der FKV weisen ein geringeres Gewicht auf als Kernelemente aus Vollmetall, weshalb die Achsstrebe leichter ist als eine herkömmliche Achsstrebe. Weiterhin sind die wenigstens zwei Kernelemente kostengünstig herzustellen. Die wenigstens zwei Kernelemente führen zu einer verbesserten Biegesteifigkeit der Achsstrebe, was vor allem in einem Missbrauchslastfall vorteilhaft ist.According to a further embodiment, the at least two core elements are formed from a foam material or from a FKV. The foam material may preferably be a plastic foam, alternatively a metal foam, a graphite foam or another suitable foam material. The FRP material can either be a CFRP, a GRP, an AFK or another suitable plastic composite. Both the foam material and the FKV have a lower weight than core elements made of solid metal, which is why the axle strut is lighter than a conventional axle strut. Furthermore, the at least two core elements are inexpensive to manufacture. The at least two core elements lead to an improved flexural rigidity of the axle strut, which is advantageous, above all, in an abuse load case.
Nach einer weiteren Ausführungsform koppeln die wenigstens zwei Kernelemente die Wickelstränge der Tragwicklung miteinander. Diese Kopplung ist eine Querkopplung. In anderen Worten umschließt die Tragwicklung die Mantelfläche der wenigstens zwei Kernelemente in einem Teilbereich. Durch diese Kopplung wird ein höheres Flächenträgheitsmoment erzeugt als bei Achsstreben ohne Querkopplung. Die Knicktragfähigkeit der Achsstrebe ist somit ebenfalls erhöht, da bei einer Knickbelastung die Tragwicklung mit dem Kernprofil gemeinsam als ein Querschnitt wirkt, beispielsweise bei einem Missbrauchslastfall. Die Biegesteifigkeit und die Beulsteifigkeit der Achsstrebe sind ebenfalls erhöht.According to a further embodiment, the at least two core elements couple the winding strands of the support winding together. This coupling is a cross-coupling. In other words, the support winding encloses the lateral surface of the at least two core elements in a partial area. This coupling generates a higher area moment of inertia than with axis struts without cross coupling. The buckling capacity of the axle strut is thus also increased, since at a buckling load the support winding with the core profile acts together as a cross section, for example, in an abuse load case. The bending stiffness and the buckling stiffness of the axle strut are also increased.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Achsstrebe wenigstens zwei Kernwicklungen auf, wobei eine erste der wenigstens zwei Kernwicklungen das erste der wenigstens zwei Kernelemente radial umschließt und eine zweite der wenigstens zwei Kernwicklungen das zweite der wenigstens zwei Kernelemente radial umschließt und wobei die wenigstens zwei Kernwicklungen aus einem FKV ausgebildet sind. Jede Kernwicklung ist somit eine radiale Wicklung. Die erste Kernwicklung umschließt in anderen Worten die Mantelfläche des ersten Kernelements. Die zweite Kernwicklung umschließt in anderen Worten die Mantelfläche des zweiten Kernelements. Die wenigstens zwei Kernwicklungen sind beispielsweise aus einem CFK, einem GFK, einem AFK oder einem anderen geeigneten FKV ausgebildet.According to a further embodiment, the axle strut has at least two core windings, wherein a first of the at least two core windings radially surrounds the first of the at least two core elements and a second of the at least two core windings radially surrounds the second of the at least two core elements and wherein the at least two core windings consist of a FKV are trained. Each core winding is thus a radial winding. In other words, the first core winding encloses the lateral surface of the first core element. In other words, the second core winding encloses the lateral surface of the second core element. The at least two core windings are formed, for example, from a CFRP, a GFRP, an AFK or another suitable FRP.
Durch das Umwickeln der Mantelfläche jedes Kernelements mit je einer Kernwicklung sind räumlich zwischen den wenigstens zwei Kernelementen, räumlich zwischen dem ersten Kernelement und dem ersten Lasteinleitelement und räumlich zwischen dem zweiten Kernelement und dem zweiten Lasteinleitelement je ein Steg ausgeformt. Diese drei Stege koppeln die Wickelstränge der Tragwicklung ebenfalls. Durch diese Stege wird die Biegesteifigkeit der Achsstrebe erhöht. Werden mehr als zwei Kernelemente verwendet, so ist jedes Kernelement mit einer Kernwicklung an seiner Mantelfläche umwickelt. Somit ist räumlich zwischen je zwei der weiteren Kernelemente ein Steg ausgebildet.By wrapping the lateral surface of each core element, each having a core winding spatially between the at least two core elements, spatially formed between the first core element and the first Lasteinleitelement and spatially between the second core element and the second Lasteinleitelement a web. These three webs also couple the winding strands of the support winding. Through these webs, the bending stiffness of the axle strut is increased. If more than two core elements are used, then each core element is wrapped with a core winding on its lateral surface. Thus, a web is spatially formed between each two of the other core elements.
Die Stege können entweder quer zu der Längsachse der Achsstrebe angeordnet sein und/oder schräg zu der Längsachse der Achsstrebe. Beispielsweise können sämtliche Stege zueinander parallel angeordnet sein. Dies heißt, dass die Grundflächen der wenigstens zwei Kernelemente rechteckig ausgeformt sind. Stattdessen können beispielsweise nur diejenigen Stege quer zu der Längsachse der Achsstrebe angeordnet sein, welche zwischen dem ersten Lasteinleitelement und dem ersten Kernelement und zwischen dem zweiten Lasteinleitelement und dem zweiten Kernelement angeordnet sind. Der Steg, der zwischen dem ersten Kernelement und dem zweiten Kernelement angeordnet ist, ist in diesem Fall schräg zu der Längsachse der Achsstrebe angeordnet. Dies heißt, dass die Grundflächen der wenigstens zwei Kernelemente trapezförmig ausgeformt sind. Werden mehr als zwei Kernelemente verwendet, können die Stege beispielsweise ähnlich einer Fachwerkstruktur angeordnet sein.The webs may be arranged either transversely to the longitudinal axis of the axle strut and / or obliquely to the longitudinal axis of the axle strut. For example, all webs can be arranged parallel to each other. This means that the base surfaces of the at least two core elements are rectangular in shape. Instead, for example, only those webs can be arranged transversely to the longitudinal axis of the axle strut, which are arranged between the first Lasteinleitelement and the first core element and between the second Lasteinleitelement and the second core element. The web, which is arranged between the first core element and the second core element, is in this case arranged obliquely to the longitudinal axis of the axle strut. This means that the base surfaces of the at least two core elements are formed trapezoidal. If more than two core elements are used, the webs can be arranged, for example, similar to a truss structure.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Achsstrebe wenigstens sechs Ausgleichselemente auf, wobei ein erstes und ein zweites Ausgleichselement der wenigstens sechs Ausgleichselemente angrenzen an das erste Lasteinleitelement, an die Tragwicklung und an die Kernwicklung des ersten Kernelements, wobei ein drittes und ein viertes Ausgleichselement der wenigstens sechs Ausgleichselemente angrenzen an die Tragwicklung, an die Kernwicklung des ersten Kernelements und an die Kernwicklung des zweiten Kernelements, und wobei ein fünftes und ein sechstes Ausgleichselement der wenigstens sechs Ausgleichselemente angrenzen an das zweite Lasteinleitelement, an die Tragwicklung und an die Kernwicklung des zweiten Kernelements. Diese Ausgleichselemente dienen dazu, Bereiche zu vermeiden, die rein aus einer polymeren Matrix ohne eine Faserverstärkung ausgeformt sind. Bei der Ausformung der Mantelfläche mittels der Tragwicklung, würden in den Übergangsbereichen, an welchen die wenigstens zwei Kernelemente aneinander oder an die Lasteinleitelemente angrenzen, eben solche Bereiche entstehen. Derartige Bereiche rein aus polymerer Matrix würden innerhalb der Achsstrebe als Kerbe wirken und während des Aushärtevorgangs innere Spannungen aufbauen.According to a further embodiment, the axle strut has at least six compensation elements, wherein a first and a second compensation element of the at least six compensation elements adjoin the first load introduction element, the support winding and the core winding of the first core element, wherein a third and a fourth compensation element of the at least six Compensating elements adjacent to the supporting winding, to the core winding of the first core element and to the core winding of the second core element, and wherein a fifth and a sixth compensating element of the at least six compensating elements adjacent to the second Lasteinleitelement, to the supporting winding and to the core winding of the second core element. These compensating elements serve to avoid areas which are formed purely from a polymeric matrix without fiber reinforcement. In the formation of the lateral surface by means of the support winding, such areas would arise in the transition regions at which the at least two core elements adjoin one another or to the load-transfer elements. Such areas of pure polymeric matrix would act as a notch within the axle strut and build up internal stresses during the curing process.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Lasteinleitelemente aus einem metallischen Material ausgeformt. Die Lasteinleitelemente können kostengünstig im Strangpressverfahren hergestellt werden. Beispielsweise sind die Lasteinleitelemente aus Aluminium ausgeformt. According to a further embodiment, the load-introducing elements are formed from a metallic material. The load-introducing elements can be produced inexpensively by extrusion. For example, the Lasteinleitelemente of aluminum are formed.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind die Lasteinleitelemente aus einem Faserkunststoffverbundmaterial ausgeformt. Beispielsweise können die Lasteinleitelemente als Formpressteile aus einem vorzugsweise langfaserverstärkten, duroplastischen Kunststoffverbundmaterial (SMC) ausgeformt sein. Alternativ dazu können die Lasteinleitelemente aus einem langfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoffverbundmaterial (LFT) oder aus einem kurzfaserverstärkten thermoplastischen Kunststoffverbundmaterial (KFT) ausgeformt sein. Dadurch wird eine Gewichtsreduktion im Vergleich zur Verwendung von metallischen Lasteinleitelementen erreicht.According to a further embodiment, the load-introducing elements are formed from a fiber-plastic composite material. For example, the Lasteinleitelemente can be formed as a molded press parts of a preferably long fiber reinforced, thermosetting plastic composite material (SMC). Alternatively, the load-introducing elements may be formed of a long fiber reinforced thermoplastic resin composite (LFT) or a short fiber reinforced thermoplastic resin composite (KFT). This achieves a weight reduction in comparison to the use of metallic load introduction elements.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist räumlich zwischen jedem Lasteinleitelement und der Tragwicklung eine Schutzwicklung angeordnet, welche mit dem jeweiligen Lasteinleitelement und der Tragwicklung verbunden ist. Diese Schutzwicklung ist aus einem FKV ausgeformt, vorzugsweise aus GFK, kann aber alternativ dazu aus einem anderen geeigneten FKV ausgeformt sein. Die Schutzwicklung ist nicht lasttragend, und weist eine geringe Steifigkeit auf. Die Schutzwicklung dient zur Vermeidung von Kontaktkorrosion, die vor allem bei der gleichzeitigen Verwendung von Lasteinleitelementen aus Aluminium und einer Tragwicklung aus CFK auftritt. Die Schutzwicklung ist entweder nur in dem Bereich der Lasteinleitelemente zwischen der Tragwicklung und den Lasteinleitelementen angeordnet, oder formt als radiale Wicklung eine Mantelfläche der Achsstrebe aus, wobei die Tragwicklung diese Schutzwicklung vollständig umschließt.According to a further embodiment, a protective winding is arranged spatially between each load-transfer element and the support winding, which is connected to the respective load-transfer element and the support winding. This protective winding is formed from a FKV, preferably made of GRP, but may alternatively be formed from another suitable FKV. The protective winding is not load-bearing, and has a low rigidity. The protective winding serves to prevent contact corrosion, which occurs above all in the simultaneous use of aluminum load-transfer elements and a CFK support winding. The protective winding is either arranged only in the region of the load-transfer elements between the support winding and the load-transfer elements, or forms a lateral surface of the axle strut as a radial winding, wherein the support winding completely encloses this protective winding.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Achsstrebe eben ausgeformt, wobei der erste Lagerbereich in derselben Ebene angeordnet ist wie der zweite Lagerbereich. Das erste Lasteinleitelement ist somit ebenfalls in derselben Ebene angeordnet wie das zweite Lasteinleitelement.According to a further embodiment, the Achsstrebe is flat, wherein the first storage area is arranged in the same plane as the second storage area. The first load introduction element is thus likewise arranged in the same plane as the second load introduction element.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist der erste Lagerbereich der Achsstrebe in einer ersten Ebene angeordnet, welche beabstandet ist zu einer zweiten Ebene, in welcher der zweite Lagerbereich der Achsstrebe angeordnet ist. Das erste Lasteinleitelement ist somit in der ersten Ebene angeordnet. Das zweite Lasteinleitelement ist somit in der zweiten Ebene angeordnet. Die beiden Ebenen sind hierbei parallel zueinander, horizontal und voneinander beabstandet. Der Abstand der ersten Ebene zu der zweiten Ebene führt mit anderen Worten zu einem Offset der beiden Lagerbereiche. Vorzugsweise ist der Abstand der beiden Ebenen jedoch gering, so dass nur ein geringer Offset realisiert wird. Um eine Faltenbildung in der Tragwicklung zu vermeiden, können entweder sehr dünne Faserstränge genutzt werden, welche einen deutlich kleineren Durchmesser aufweisen wie die Breite der Wicklungen, oder spezielles Prepregmaterial. Die Vermeidung der Faltenbildung ist notwendig, um die Dauerfestigkeit der Achsstrebe sowie die axiale Tragfähigkeit der Achsstrebe sicherzustellen.According to a further embodiment, the first bearing region of the axle strut is arranged in a first plane, which is spaced apart from a second plane, in which the second bearing region of the axle strut is arranged. The first load-introducing element is thus arranged in the first plane. The second load-introducing element is thus arranged in the second plane. The two planes are parallel to each other, horizontal and spaced apart. In other words, the distance of the first plane from the second plane leads to an offset of the two bearing areas. Preferably, however, the distance of the two planes is small, so that only a small offset is realized. To avoid wrinkling in the support winding, either very thin fiber strands can be used, which have a much smaller diameter than the width of the windings, or special prepreg material. Avoiding the formation of wrinkles is necessary to ensure the fatigue strength of the axle strut and the axial load capacity of the axle strut.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Achsstrebe zwei Querwicklungen auf, wobei eine erste der zwei Querwicklungen im Bereich des ersten Lasteinleitelements und eine zweite der zwei Querwicklungen im Bereich des zweiten Lasteinleitelements angeordnet ist. Die Querwicklungen sind aus einem FKV ausgeformt, vorzugsweise aus GFK, können aber alternativ dazu aus einem anderen geeigneten FKV, z. B. CFK oder AFK ausgeformt sein. Diese Querwicklungen dienen zur Erhöhung der Tragfähigkeit der Achsstrebe und stützen die Tragwicklung in den Lasteinleitungsbereichen, wenn Zuglasten auftreten.According to a further embodiment, the axle strut has two transverse windings, a first of the two transverse windings being arranged in the region of the first load introduction element and a second of the two transverse windings being arranged in the region of the second load introduction element. The transverse windings are formed from a FKV, preferably made of fiberglass, but may alternatively from another suitable FKV, z. B. CFK or AFK be formed. These transverse windings serve to increase the load capacity of the axle strut and support the support winding in the load application areas when tensile loads occur.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Achsstrebe eine weitere Querwicklung auf, welche den Schaft umschließt. Die weitere Querwicklung ist aus einem FKV ausgeformt, vorzugsweise aus GFK, kann aber alternativ dazu aus einem anderen geeigneten FKV, z. B. CFK oder AFK ausgeformt sein. Diese weitere Querwicklung dient zur Erhöhung der Tragfähigkeit der Achsstrebe, zum Schutz vor Verschmutzung und zum Schutz von schlagartigen Lasten (Impact-Lasten).According to a further embodiment, the axle strut has a further transverse winding which encloses the shaft. The further transverse winding is formed from a FKV, preferably made of fiberglass, but may alternatively from another suitable FKV, z. B. CFK or AFK be formed. This additional transverse winding is used to increase the load capacity of the axle strut, to protect against contamination and to protect against sudden loads (impact loads).
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Achsstrebe nach einer im Vorherigen beschriebenen Ausführungsform nach einer ersten Ausführungsvariante werden zuerst die wenigstens zwei Kernelemente und die zwei Lasteinleitelemente in ein Montagewerkzeug eingelegt, wobei die wenigstens zwei Kernelemente räumlich zwischen den zwei Lasteinleitelementen angeordnet sind. Jeder der wenigstens zwei Kernelemente kann hierbei beispielsweise von einer der wenigstens zwei Kernwicklungen umschlossen sein. Zusätzlich kann in den Übergangsbereichen zwischen den wenigstens zwei Kernelementen und den zwei Lastelementen je ein Ausgleichselement angeordnet sein. Anschließend werden Faserlagen radial auf die Lasteinleitelemente und die Kernelemente gewickelt. Die Faserlagen formen eine Mantelfläche der Prä-Achsstrebe aus. Die Lasteinleitelemente und die Kernelemente formen gemeinsam ein vormontiertes Bauteil aus. Daraufhin wird eine Prä-Achsstrebe aus dem Montagewerkzeug entnommen und in ein Formwerkzeug eingelegt. Eine polymere Matrix wird injiziert, anschließend wird die Achsstrebe ausgehärtet, und abschließend aus dem Formwerkzeug entnommen.In a method for producing an axle strut according to a previously described embodiment according to a first embodiment variant, first the at least two core elements and the two load introduction elements are inserted into an assembly tool, wherein the at least two core elements are arranged spatially between the two load introduction elements. Each of the at least two core elements may in this case for example be enclosed by one of the at least two core windings. In addition, in each case one compensation element can be arranged in the transition regions between the at least two core elements and the two load elements. Subsequently, fiber layers are wound radially on the Lasteinleitelemente and the core elements. The fiber layers form a lateral surface of the pre-Achsstrebe. The load-introducing elements and the core elements jointly form a pre-assembled component. Then a pre-Achsstrebe is removed from the assembly tool and inserted into a mold. A polymeric matrix is injected, then the axle strut is cured, and finally removed from the mold.
Das Montagewerkzeug kann derart ausgebildet sein, dass ein Offset zwischen den beiden Lagerbereichen der Achsstrebe eingestellt werden kann. Die beiden Lasteinleitelemente und die wenigstens zwei Kernelemente formen innerhalb des Montagewerkzeugs ein vormontiertes Bauteil aus.The assembly tool can be designed such that an offset between the two storage areas of the axle strut can be adjusted. The two load-introducing elements and the at least Two core elements form a pre-assembled component within the assembly tool.
Bei diesem Verfahren werden Trockenfasern genutzt. Weist die Achsstrebe eine radiale Schutzwicklung auf, werden zuerst die Faserlagen dieser Schutzwicklung radial um die wenigstens zwei Kernelemente und die Lasteinleitelemente gewickelt. Anschließend wird die Tragwicklung radial um die Schutzwicklung gewickelt. Die Tragwicklung umschließt somit die Schutzwicklung und die Lasteinleitelemente sowie die wenigstens zwei Kernelemente in einem Teilbereich. Weist die Achsstrebe keine Schutzwicklung auf, werden die Faserlagen der Tragwicklung direkt um die Lasteinleitelemente und die wenigstens zwei Kernelemente gewickelt. Die Tragwicklung und gegebenenfalls die Schutzwicklung formen somit die Mantelfläche der Achsstrebe aus. Die Lasteinleitelemente, die wenigstens zwei Kernelemente, die Tragwicklung und ggf. die Schutzwicklung formen somit die Prä-Achsstrebe aus. Diese wird in das Formwerkzeug eingelegt. Das Formwerkzeug ist dicht ausgebildet. Wird eine polymere Matrix in die Faserlagen der Tragwicklung und ggf. der Schutzwicklung eingebracht, bleibt diese polymere Matrix innerhalb des Formwerkzeugs. Die Prä-Achsstrebe härtet in dem Formwerkzeug aus. Abschließend kann die Achsstrebe aus dem Formwerkzeug entnommen werden.Dry fiber is used in this process. If the axle strut has a radial protective winding, first the fiber layers of this protective winding are wound radially around the at least two core elements and the load-transfer elements. Subsequently, the support winding is wrapped radially around the protective winding. The support winding thus encloses the protective winding and the Lasteinleitelemente and the at least two core elements in a partial area. If the axle strut has no protection winding, the fiber layers of the support winding are wound directly around the load introduction elements and the at least two core elements. The support winding and possibly the protective winding thus form the lateral surface of the axle strut. The Lasteinleitelemente, the at least two core elements, the support winding and possibly the protective winding thus form the pre-Achsstrebe. This is inserted into the mold. The mold is tight. If a polymeric matrix is introduced into the fiber layers of the support winding and possibly the protective winding, this polymer matrix remains within the mold. The pre-Achsstrebe cures in the mold. Finally, the axle strut can be removed from the mold.
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Achsstrebe nach einer im Vorherigen beschriebenen Ausführungsform nach einer weiteren Ausführungsvariante werden zuerst die wenigstens zwei Kernelemente und die zwei Lasteinleitelemente in ein Montagewerkzeug eingelegt, wobei die wenigstens zwei Kernelemente räumlich zwischen den zwei Lasteinleitelementen angeordnet sind. Jeder der wenigstens zwei Kernelemente kann hierbei beispielsweise von einer der wenigstens zwei Kernwicklungen umschlossen sein. Zusätzlich kann in den Übergangsbereichen zwischen den wenigstens zwei Kernelementen und den zwei Lastelementen je ein Ausgleichselement angeordnet sein. Anschließend werden Faserlagen radial auf die Lasteinleitelemente und die Kernelemente gewickelt. Die Lasteinleitelemente und die Kernelemente formen gemeinsam ein vormontiertes Bauteil aus. Daraufhin wird eine Prä-Achsstrebe aus dem Montagewerkzeug entnommen und in ein Formwerkzeug eingelegt. Anschließend wird die Achsstrebe ausgehärtet, und abschließend aus dem Formwerkzeug entnommen.In a method for producing an axle strut according to an embodiment described above according to a further embodiment variant, the at least two core elements and the two load introduction elements are first inserted into an assembly tool, wherein the at least two core elements are arranged spatially between the two load introduction elements. Each of the at least two core elements may in this case for example be enclosed by one of the at least two core windings. In addition, in each case one compensation element can be arranged in the transition regions between the at least two core elements and the two load elements. Subsequently, fiber layers are wound radially on the Lasteinleitelemente and the core elements. The load-introducing elements and the core elements jointly form a pre-assembled component. Then a pre-Achsstrebe is removed from the assembly tool and inserted into a mold. Subsequently, the axle strut is cured, and finally removed from the mold.
Dieses Verfahren unterscheidet sich zu dem vorher beschriebenen Verfahren nur dadurch, dass statt Trockenfasern Nassfasern oder vorimprägniertes Prepregmaterial verwendet werden. Die Tragwicklung und ggf. die Schutzwicklung werden somit im Nasswickelverfahren oder im Prepregwickelverfahren hergestellt. Der Schritt der Injektion einer polymeren Matrix entfällt. Die Prä-Achsstrebe muss jedoch trotzdem in dem Formwerkzeug aushärten. Das Montagewerkzeug ist hierbei an die Verwendung von Nassfasern oder Prepregmaterial angepasst.This method differs from the previously described method only in that wet fibers or pre-impregnated prepreg material are used instead of dry fibers. The support winding and possibly the protective winding are thus produced by wet winding or by the prepreg winding method. The step of injecting a polymeric matrix is eliminated. However, the pre-axis strut must still harden in the mold. The assembly tool is adapted to the use of wet fibers or prepreg.
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Achsstrebe nach einer im Vorherigen beschriebenen Ausführungsform nach einer ersten Ausführungsvariante werden zuerst die wenigstens zwei Kernelemente und die zwei Lasteinleitelemente in ein Montagewerkzeug eingelegt, wobei die wenigstens zwei Kernelemente räumlich zwischen den zwei Lasteinleitelementen angeordnet sind. Jeder der wenigstens zwei Kernelemente kann hierbei beispielsweise von einer der wenigstens zwei Kernwicklungen umschlossen sein. Zusätzlich kann in den Übergangsbereichen zwischen den wenigstens zwei Kernelementen und den zwei Lastelementen je ein Ausgleichselement angeordnet sein. Anschließend werden Faserlagen radial auf die Lasteinleitelemente und die Kernelemente gewickelt. Die Lasteinleitelemente und die Kernelemente formen gemeinsam ein vormontiertes Bauteil aus. Daraufhin wird eine Prä-Achsstrebe aus dem Montagewerkzeug entnommen und in ein Formwerkzeug eingelegt. Eine polymere Matrix wird injiziert. Darauf werden Faserlagen als Querwicklung um die Prä-Achsstrebe gewickelt. Anschließend wird die Achsstrebe ausgehärtet, und abschließend aus dem Formwerkzeug entnommen.In a method for producing an axle strut according to a previously described embodiment according to a first embodiment variant, first the at least two core elements and the two load introduction elements are inserted into an assembly tool, wherein the at least two core elements are arranged spatially between the two load introduction elements. Each of the at least two core elements may in this case for example be enclosed by one of the at least two core windings. In addition, in each case one compensation element can be arranged in the transition regions between the at least two core elements and the two load elements. Subsequently, fiber layers are wound radially on the Lasteinleitelemente and the core elements. The load-introducing elements and the core elements jointly form a pre-assembled component. Then a pre-Achsstrebe is removed from the assembly tool and inserted into a mold. A polymeric matrix is injected. Then fiber layers are wound as a transverse winding around the pre-Achsstrebe. Subsequently, the axle strut is cured, and finally removed from the mold.
Bei diesem Verfahren werden wiederum Trockenfasern für die Tragwicklung und ggf. für die Schutzwicklung verwendet. Dieses Verfahren unterscheidet sich von den vorher beschriebenen Verfahren dadurch, dass eine Querwicklung aufgebracht wird. Die Querwicklung kann entweder im Trockenwickelverfahren, oder im Nasswickelverfahren oder im Prepregwickelverfahren hergestellt werden. Bei dem Trockenwickelverfahren muss ebenfalls eine polymere Matrix in die Querwicklung injiziert werden, welche aushärten muss. Das Formwerkzeug ist hierbei geeignet, dass eine Querwicklung erzeugt werden kann. Die Querwicklung kann entweder nur die Bereiche der Lasteinleitelemente umschließen oder diese und zusätzlich den Schaft der Achsstrebe.In this process again dry fibers are used for the support winding and possibly for the protective winding. This method differs from the previously described methods in that a transverse winding is applied. The transverse winding can be produced either by the dry-winding method, or by the wet-winding method or by the prepreg-winding method. In the dry winding process, a polymer matrix must also be injected into the transverse winding, which must harden. The mold is suitable in this case that a transverse winding can be generated. The transverse winding can either enclose only the areas of the load-transfer elements or these and additionally the shaft of the axle strut.
Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Achsstrebe nach einer im Vorherigen beschriebenen Ausführungsform nach einer ersten Ausführungsvariante werden zuerst die wenigstens zwei Kernelemente und die zwei Lasteinleitelemente in ein Montagewerkzeug eingelegt, wobei die wenigstens zwei Kernelemente räumlich zwischen den zwei Lasteinleitelementen angeordnet sind. Jeder der wenigstens zwei Kernelemente kann hierbei beispielsweise von einer der wenigstens zwei Kernwicklungen umschlossen sein. Zusätzlich kann in den Übergangsbereichen zwischen den wenigstens zwei Kernelementen und den zwei Lastelementen je ein Ausgleichselement angeordnet sein. Anschließend werden Faserlagen radial auf die Lasteinleitelemente und die Kernelemente gewickelt. Die Lasteinleitelemente und die Kernelemente formen gemeinsam ein vormontiertes Bauteil aus. Daraufhin wird eine Prä-Achsstrebe aus dem Montagewerkzeug entnommen und in ein Formwerkzeug eingelegt. Darauf werden Faserlagen als Querwicklung um die Prä-Achsstrebe gewickelt. Anschließend wird die Achsstrebe ausgehärtet, und abschließend aus dem Formwerkzeug entnommen.In a method for producing an axle strut according to a previously described embodiment according to a first embodiment variant, first the at least two core elements and the two load introduction elements are inserted into an assembly tool, wherein the at least two core elements are arranged spatially between the two load introduction elements. Each of the at least two core elements may in this case for example be enclosed by one of the at least two core windings. In addition, in each case one compensation element can be arranged in the transition regions between the at least two core elements and the two load elements. Then be Fiber layers are wound radially on the Lasteinleitelemente and the core elements. The load-introducing elements and the core elements jointly form a pre-assembled component. Then a pre-Achsstrebe is removed from the assembly tool and inserted into a mold. Then fiber layers are wound as a transverse winding around the pre-Achsstrebe. Subsequently, the axle strut is cured, and finally removed from the mold.
Der Unterschied zwischen diesem Verfahren und dem vorher beschriebenen Verfahren ist, dass Nassfasern oder Prepregmaterial für die Tragwicklung und ggf. die Schutzwicklung verwendet werden. Die Querwicklung kann entweder im Trockenwickelverfahren, oder im Nasswickelverfahren oder im Prepregwickelverfahren hergestellt werden. Bei dem Trockenwickelverfahren muss ebenfalls eine polymere Matrix in die Querwicklung injiziert werden, welche aushärten muss. Das Formwerkzeug ist hierbei geeignet, dass eine Querwicklung erzeugt werden kann. Die Querwicklung kann entweder nur die Bereiche der Lasteinleitelemente umschließen oder diese und zusätzlich den Schaft der Achsstrebe.The difference between this method and the previously described method is that wet fibers or prepreg material are used for the support coil and, if necessary, the protective coil. The transverse winding can be produced either by the dry-winding method, or by the wet-winding method or by the prepreg-winding method. In the dry winding process, a polymer matrix must also be injected into the transverse winding, which must harden. The mold is suitable in this case that a transverse winding can be generated. The transverse winding can either enclose only the areas of the load-transfer elements or these and additionally the shaft of the axle strut.
Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbeispiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:Various embodiments and details of the invention will be described in more detail with reference to the figures explained below. Show it:
Der Schaft
Das erste Ende des ersten Kernelements
Räumlich zwischen dem ersten Lasteinleitelement
Die Lasteinleitelemente
Wird die Achsstrebe
Die Achsstrebe
Weiterhin ist deutlich zu erkennen, dass die Stege
Ebenso wie in
Der Unterschied zwischen
Ein erster Steg
Räumlich zwischen dem ersten weiteren Kernelement
Ebenso wie in
Wird bei der Verwendung der Achsstrebe
Die hier dargestellten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Beispielsweise könnten die Lagerbereiche der Achsstrebe nicht in derselben Ebene angeordnet sein. D. h., dass zwischen den Lagerbereichen ein Offset auftritt. Außerdem könnten die Kernelemente voneinander unterschiedlich ausgeformt sein und beispielsweise unterschiedliche Längserstreckungen aufweisen. Auch könnten mehr oder weniger Kernelemente den Schaft der Achsstrebe ausformen. Beispielsweise könnte der Schaft der Achsstrebe durch lediglich zwei Kernelemente ausgeformt sein. Diese beiden Kernelemente könnten trapezförmig ausgeformt sein, was dazu führen würde, dass ein schräger und zwei gerade Stege die Querkopplung der Wickelstränge der Tragwicklung darstellen. Des Weiteren könnte eine Querwicklung um die Lagerbereiche der Achsstrebe ausgebildet sein, welche die Achsstrebe zusätzlich stabilisiert. Außerdem könnten die Aufnahmen für die Lager der Lasteinleitelemente eine andere Querschnittsfläche aufweisen als kreisförmig, bspw. oval, rechteckig oder in einer anderen geeigneten Form. Weiterhin könnten die Mittelachsen der Aufnahmen der Lasteinleitelemente nicht parallel zueinander angeordnet sein, sondern einen Winkel zueinander aufweisen. Somit wären die Lager gekippt zueinander. Weiterhin könnte zwischen den Lasteinleitelementen und der Tragwicklung eine Schutzwicklung vorgesehen sein, die Korrosionsschutz dient, falls die Lasteinleitelemente und die Tragwicklung eine ungünstige Materialpaarung wären, wie z. B. CFK und Aluminium. Außerdem könnten die Kernelemente nicht von Kernwicklungen umschlossen sein.The exemplary embodiments illustrated here are chosen only by way of example. For example, the storage areas of the axle strut could not be arranged in the same plane. This means that an offset occurs between the storage areas. In addition, the core elements could be formed differently from each other and, for example, have different longitudinal extents. Also, more or less core elements could form the shaft of the axle strut. For example, the shaft of the axle strut could be formed by only two core elements. These two core elements could have a trapezoidal shape, which would lead to an oblique and two straight webs represent the cross-coupling of the winding strands of the supporting winding. Furthermore, a transverse winding could be formed around the bearing areas of the axle strut, which additionally stabilizes the axle strut. In addition, the receptacles for the bearing of the Lasteinleitelemente could have a different cross-sectional area than circular, for example. Oval, rectangular or in any other suitable form. Furthermore, the center axes of the recordings of the load introduction elements could not be arranged parallel to one another, but at an angle to one another. Thus, the bearings would be tilted to each other. Furthermore, a protective winding could be provided between the Lasteinleitelementen and the support winding, which serves corrosion protection, if the Lasteinleitelemente and the support winding would be an unfavorable combination of materials such. As CFK and aluminum. In addition, the core elements could not be enclosed by core windings.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- AchsstrebeTorque rod
- 22
- Schaftshaft
- 33
- Lagerbereichstorage area
- 44
- Tragwicklungsupporting winding
- 55
- Ausgleichselementcompensation element
- 6a6a
- erstes Kernelementfirst core element
- 6b6b
- zweites Kernelementsecond core element
- 6c6c
- weiteres Kernelementanother core element
- 7a7a
- erstes Lasteinleitelementfirst load introduction element
- 7b7b
- zweites Lasteinleitelementsecond load introduction element
- 88th
- Kernwicklungcore winding
- 99
- Längsachselongitudinal axis
- 1010
- Mittelachsecentral axis
- 1111
- Stegweb
- 1212
- Aufnahmeadmission
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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