Die Erfindung betrifft ein Fahrwerksbauteil mit einem ersten Abschnitt aus faserverstärktem Kunststoff und einem zweiten Abschnitt, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt einen gemeinsamen Kontaktbereich aufweisen, in dem der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt stoffschlüssig verbunden sind.

Es ist bekannt, Fahrwerksbauteile modular aufzubauen, das heißt, dass sie aus un- terschiedlichen Materialen bestehen. Als unterschiedliche Materialien werden dabei auch unterschiedliche Kunststoffe oder unterschiedliche Fasern in faserverstärkten Kunststoffen angesehen. Dabei besteht das Problem, die Elemente aus unterschiedlichen Materialien dauerhaft miteinander zu verbinden, das heißt, dass sie auch bei länger währendem Einsatz insbesondere bei großen Temperaturunterschieden ihre Verbindung beibehalten.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrwerksbauteil anzugeben, bei der eine dauerhafte Verbindung zwischen einem Abschnitt aus fa- serverstärktem Kunststoff und einem zweiten Abschnitt gewährleistet ist.

Zur Lösung des Problems wird vorgeschlagen, dass einer der Abschnitte wenigstens ein Stiftelement aufweist, das in den anderen Abschnitt hineinreicht und eine weitere Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt bildet.

Der Kontaktbereich kann dabei durch zwei Planflächen realisiert sein, es kann sich aber auch um zylindrisch geformte Kontaktflächen handeln. Auch andere den Kon- taktbereich bildende Kontaktflächen sind denkbar. Aus einer dieser Kontaktflächen im Kontaktbereich ragt nun ein Stiftelement heraus, durchdringt die andere Kontaktfläche und bildet so eine weitere Verbindung zwischen den beiden Abschnitten. Da- bei sind selbstverständlich die zueinander weisenden Flächen des ersten bzw. zwei- ten Abschnitts die Kontaktflächen. Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt kön- nen darüber hinaus weitere Flächen besitzen, die keinen Kontakt zum jeweils ande- ren Abschnitt haben. Bei dem Stiftelement kann es sich um ein beliebiges stiftartiges Element handeln. Dies bedeutet zuerst einmal lediglich, dass es eine grundsätzlich längliche Form hat. Über deren genauer Anordnung oder das Längenverhältnis von Längsachse zu Querachse oder ähnlichem soll dadurch nichts ausgesagt werden. Bevorzugt hat das Stiftelement eine größere Steifigkeit als der erste Abschnitt, genauer gesagt als das Matrixmaterial des ersten Abschnittes. Das Stiftelement ist bevorzugt also härter bzw. steifer als der Kunststoff im ersten Abschnitt.

Vorzugsweise kann das wenigstens eine Stiftelement im ersten Abschnitt angeordnet sein. Dies bedeutet, dass das wenigstens eine Stiftelement vor der Verbindung mit dem zweiten Abschnitt im ersten Abschnitt angeordnet ist. Sobald das Stiftelement mit dem zweiten Abschnitt verbunden ist, ist es selbstverständlich auch in diesem angeordnet. Genauer gesagt ist das wenigstens eine Stiftelement also vor der Ver- bindung mit den beiden Abschnitten im ersten Abschnitt angeordnet.

Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Stiftelement den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt formschlüssig verbinden. Üblicherweise wird je nach Material des zweiten Abschnitts zwischen dem wenigstens einen Stiftelement und dem zwei- ten Abschnitt auch ein Stoffschluss vorliegen. Ein Formschluss kann aber auch ohne jeden Stoffschluss realisiert werden. Mit einer formschlüssigen Verbindung wird ins- besondere bei Temperaturschwankungen die Dauerhaftigkeit der Verbindung ge- währleistet.

Vorteilhafterweise kann eine Vielzahl an Stiftelementen vorgesehen sein, die den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt miteinander verbinden. Dabei ist es grundsätzlich denkbar, dass ein Teil der Stiftelemente vor der Montage im ersten Abschnitt und ein anderer Teil der Stiftelemente im zweiten Abschnitt angeordnet ist. Bevorzugt sind vor der Montage jedoch alle Stiftelemente in einem der beiden Abschnitte angeordnet.

Vorzugsweise ist wenigstens ein Teil der Vielzahl an Stiftelementen auf einem Träger angeordnet. Insbesondere können alle Stiftelemente auf einem Träger angeordnet sein. Dadurch wird die Montage dahingehend vereinfacht, dass die Stiftelemente als eine vorgefertigte Pinstruktur mit dem Abschnitt, mit dem sie zuerst verbunden wer- den sollen, in einem einzigen Montageschritt eingefügt werden können. Zuerst wird die Pinstruktur also beispielsweise mit dem ersten Abschnitt verbunden und sobald dieser Abschnitt vorgefertigt ist wird die Verbindung mit dem zweiten Abschnitt hergestellt.

Vorzugsweise kann der zweite Abschnitt aus Metall sein. Alternativ kann der zweite Abschnitt aus faserverstärktem Kunststoff bestehen. Dann kann sich entweder das Matrixmaterial des ersten Abschnittes und des zweiten Abschnittes unterscheiden. Vorzugsweise sind aber das Matrixmaterial des ersten Abschnittes und des zweiten Abschnittes gleich. Dann kann die Unterschiedlichkeit des Materials darin bestehen, dass im zweiten Abschnitt Kurzfasern und/oder Langfasern enthalten sind, während der erste Abschnitt wenigstens eine Endlosfasereinheit enthält. Der erste Abschnitt kann zusätzlich auch Kurzfasern und/oder Langfasern enthalten, bevorzugt ist aber, dass der erste Abschnitt als Fasermaterial lediglich Endlosfasern oder eine Endlosfaser enthält. Die Endlosfasereinheit kann dabei als einzelne Endlosfaser oder als Ro- ving ausgebildet sein.

Insbesondere kann die Endlosfasereinheit als Wickelstruktur ausgebildet sein. Es kann sich aber auch um eine Flechtstruktur handeln.

Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Stiftelement zylindrisch ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Stiftelement wellenförmig ausgebildet sein. Bei einer Wellenform ergibt sich automatisch eine formschlüssige Verbindung, sobald der zweite Abschnitt das Stiftelement umschließt.

Dabei kann bei einer Vielzahl an Stiftelementen ein Teil zylindrisch und ein Teil wel- lenförmig ausgebildet sein. Bevorzugt weisen aber alle Stiftelemente die gleiche Form auf.

In einer Ausgestaltung kann das wenigstens eine Stiftelement schräg auf einem Träger angeordnet sein. Das heißt, dass das Stiftelement schräg zur Kontaktfläche steht. Bei mehreren schrägstehenden Stiftelementen kann so ein Formschluss erreicht werden.

Vorzugsweise kann das Stiftelement aus einem Abschnitt einer Endlosfaser bestehen. Insbesondere kann das wenigstens eine Stiftelement auf einem Träger aus faserverstärktem Kunststoff angeordnet sein.

Vorteilhafterweise kann der erste Abschnitt und/oder der zweite Abschnitt ein Krafteinleitungselement, insbesondere eine Gelenk, lagern. In diesen Bereichen ist eine dauerhafte Verbindung der Abschnitte besonders vorteilhaft, da zusätzlich zu Temperaturschwankungen auch noch eine Beanspruchung durch eingeleitete Kräfte auftritt.

Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrwerksbauteil. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass das Fahrwerksbauteil wie beschrieben ausgebildet ist.

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

Fig. 1 ein Fahrwerksbauteil,

Fig. 2 einen ersten Abschnitt in einer ersten Ausgestaltung,

Fig. 3 einen ersten Abschnitt in einer zweiten Ausgestaltung,

Fig. 4 den ersten Schritt eines Verbindungsvorgangs,

Fig. 5 den zweiten Schritt eines Verbindungsvorgangs,

Fig. 6 einen verbundenen ersten und zweiten Abschnitt,

Fig. 7 einen Teil eines Fahrwerksbauteils in einer zweiten Ausgestaltung, Fig. 8 einen ersten Abschnitt in einer dritten Ausgestaltung,

Fig. 9 einen Kontaktabschnitt in einer dritten Ausgestaltung,

Fig. 10 eine Anordnung zur Herstellung von Stiftelementen,

Fig. 1 1 den ersten Schritt eines Verfahrens zur Herstellung eines Stift- elementes,

Fig. 12 den zweiten Schritt eines Verfahrens zur Herstellung eines Stiftelementes,

Fig. 13 einen dritten Schritt eines Verfahrens zur Herstellung eines Stift- elementes,

Fig. 14 ein Stiftelement in einer ersten Ausgestaltung,

Fig. 15 mehrere Stiftelemente,

Fig. 16 einen ersten Abschnitt in einer vierten Ausgestaltung,

Fig. 17 einen ersten Abschnitt in einer fünften Ausgestaltung,

Fig. 18 einen ersten Abschnitt in einer sechsten Ausgestaltung,

Fig. 19 einen ersten Abschnitt in einer siebten Ausgestaltung,

Fig. 20 einen ersten Abschnitt in einer achten Ausgestaltung,

Fig. 21 einen ersten Abschnitt in einer neunten Ausgestaltung,

Fig. 22 einen ersten Abschnitt in einer zehnten Ausgestaltung, Fig. 23. einen ersten Abschnitt in einer elften Ausgestaltung, und

Fig. 24 einen ersten Abschnitt in einer zwölften Ausgestaltung,

Figur 1 zeigt ein Fahrwerksbauteil 1 . Dabei handelt es sich rein exemplarisch um einen 3-Punkt-Lenker. Das Fahrwerksbauteil 1 kann aber auch als 2-Punkt-Lenker, Hinterachsgetriebequerträger, usw. ausgebildet sein. Das Fahrwerksbauteil 1 besitzt drei Krafteinleitungsbereiche 2 und 3, von denen die Krafteinleitungsbereiche 3 zum Lagern eines Gelenks ausgebildet sind. Diese Krafteinleitungsbereiche 3 sind im Folgenden näher dargestellt.

Figur 2 zeigt einen ersten Abschnitt in einer ersten Ausgestaltung. Der erste Ab- schnitt weist vor der Verbindung mit dem zweiten Abschnitt einen Basisbereich 4 auf, in den eine Pinstruktur 5 eingearbeitet ist. Der Basisbereich 4 besteht dabei aus faserverstärktem Kunststoff, und zwar aus Matrixmaterial, in das Kurz- und Langfasern eingearbeitet sind. Der Basisbereich 4 besteht also aus einer Kurz-/Langfaser- Kunststoff-Verbund-Struktur. Die Pinstruktur besteht aus einer Vielzahl an Stiftele- menten 6, die auf einem Trägerelement 7 angeordnet sind. Genauer gesagt sind die Stiftelemente 6 fest mit dem Trägerelement 7 verbunden und können so als vorgefer- tigtes Bauteil in einem Arbeitsschritt zum Basisbereich 4 hinzugefügt werden, sodass der erste Abschnitt 8 entsteht.

Figur 3 zeigt einen ersten Abschnitt 8 in einer zweiten Ausgestaltung. Dabei kann man erkennen, dass der erste Abschnitt 8 auch mehrere Pinstrukturen 5 aufweisen kann und dass auch die Ausgestaltung des Basisbereichs 4 grundsätzlich frei wähl- bar ist.

Figur 4 zeigt den ersten Schritt eines Verfahrens zur Herstellung eines Kontaktbereichs oder auch Verbindungsbereichs zwischen den ersten Abschnitt 8 und einem zweiten Abschnitt 9. Bei dem zweiten Abschnitt 9 handelt es sich um einen weiteren Abschnitt des Fahrwerksbauteils 1 , der vorgefertigt ist. Beispielsweise kann der zweite Abschnitt 9 aus Metall bestehen oder aus einem anderen faserverstärktem Kunst- Stoff als der erste Abschnitt 8. Insbesondere können sich der erste Abschnitt 8 und der zweite Abschnitt 9 in der Wahl des Fasermaterials unterscheiden. Insbesondere kann der zweite Abschnitt 9 eine Endlosfasereinheit aufweisen.

Figur 5 zeigt den zweiten Schritt des Verbindungsvorgangs. Dabei sind der erste Abschnitt 8 und der zweite Abschnitt 9 aneinander gefügt, außerdem sind die Stiftelemente 6 bereits teilweise in den zweiten Abschnitt 9 eingeführt. Dieser weist bevor- zugt entweder ein dementsprechend weiches Material auf oder es sind Bohrungen vorgefertigt, sodass das Eindringen der Stiftelemente 6 erleichtert ist.

Figur 6 zeigt einen fertiggestellten Kontaktbereich 10 mit einer ersten Kontaktfläche 12 und einer zweiten Kontaktfläche 14. Während bei bekannten Verbindungen lediglich eine stoffschlüssige Verbindung über die erste Kontaktfläche 12 und die zweite Kontaktfläche 14 erfolgt kann nunmehr über die Pinstruktur 5 bzw. die Stiftelemente 6 eine weitere stoffschlüssige Verbindung und/oder eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt 8 und dem zweiten Abschnitt 9 hergestellt werden.

Figur 7 zeigt einen Kontaktbereich 10 in einer zweiten Ausgestaltung. Dabei kann man erkennen, dass auch der zweite Abschnitt 9 unterschiedliche Ausgestaltungen aufweisen kann. Während in Figur 6 eine quaderförmige oder flächige Grundform vorhanden ist weist der zweite Abschnitt 9 in Figur 7 eine Art konische Grundform auf.

Figur 8 zeigt, dass der erste Abschnitt 8 und in der Formgebung nicht auf rechteckige Gestaltungen eingeschränkt ist. Insbesondere kann die Kontaktfläche 12 auch eine Kreisform und jede andere beliebige Form annehmen. Dementsprechend sind auch die Stiftelemente 6 beliebig anordenbar.

Figur 9 zeigt eine mögliche Ausgestaltung des Kontaktbereichs 10 mit einem ersten Abschnitt 8, wie in Figur 8 gezeigt. Dabei können auch ein erster Abschnitt 8 und zwei zweite Abschnitte 9 miteinander verbunden werden. Figur 10 zeigt eine Anordnung zur Herstellung der Stiftelemente 6. Dabei wird ein Abschnitt 16 eines Rovings 18 bestehend aus mehreren Endlosfasern 20 auf ein Trägerelement 22 aufgebracht und mittels einer Schneidvorrichtung 24 abgetrennt. Dabei kann die Endlosfaser 20 über einen Dosierkopf 26 und eine Kammer 28, die Matrixmaterial enthält, mit dem Trägerelement 22 stoffschlüssig verbunden werden. Das Trägerelement 22 besteht dabei bevorzugt ebenfalls aus faserverstärktem Kunststoff.

Figur 1 1 zeigt den ersten Schritt eines zu Figur 10 durchführbaren Verbindungsver- fahrens. Dabei ist der Abschnitt 16 im Dosierkopf 26 fixiert und wird zum Trägerele- ment 22 geführt.

Figur 12 zeigt die Anbringung einer Vielzahl an Stiftelementen 6 auf einem Trä- gerelement 22. Dabei befindet sich am Fuß der Stiftelemente 6 etwas Matrixmaterial zur Verbindung mit dem Trägerelement 22.

In Figur 13 ist der Schneidevorgang mittels der Schneidvorrichtung 24 dargestellt. Dies erlaubt eine identische Ausbildung der Höhe der Stiftelemente 6.

Figur 14 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Herstellung des ersten Abschnitts 8. Dabei wird ein Abschnitt 16 mit Matrixmaterial 30 umgeben und dieser Vorgang mehrmals wiederholt. Dadurch entstehen wie in Figur 15 zu sehen mehrere Stiftelemente 6, die mittels Matrixmaterial 30 verbunden sind.

Figur 16 zeigt den fertigen ersten Abschnitt 8, der eine Vielzahl an Stiftelementen 6 aufweist, die über Matrixmaterial 30 verbunden sind. Dabei wird keinerlei Trägerele- ment 22 benötigt.

Der Querschnitt der Stiftelemente 6 ist dabei grundsätzlich frei wählbar, er kann kreisförmig, elliptisch oder auch rautenförmig sein. Die Stiftelemente 6 können sozu- sagen aus Vollmaterial bestehen oder hohl sein. In den folgenden 8 Figuren sind rein exemplarisch unterschiedliche Ausgestaltungen der Pinstruktur 5 gezeigt. Der dabei dargestellte Basisbereich 4 ist wie in Figur 3 gezeigt ausgestaltet. Die Form des Basisbereichs 4 ist aber grundsätzlich frei wählbar und rein exemplarisch.

Figur 17 zeigt zwei Pinstrukturen 5 mit einer Anordnung der Stiftelemente, wie sie beispielsweise bei einem Verfahren nach den Figuren 14 bis 1 6 erhalten werden kann. Die Stiftelemente 6 sind ohne Trägerelement in den Basisbereich 4 des ersten Abschnitts 8 eingebracht.

Alternativ zeigt hier zu Figur 18 eine Ausgestaltung, bei der die Stiftelemente 6 zuerst auf ein Trägerelement 22 aufgebracht werden und diese Pinstruktur 5 dann mit dem Basisbereich 4 verbunden wird.

Die Figuren 19 und 20 zeigen jeweils eine Variation der Figuren 17 und 18 dahinge- hend, dass die Stiftelemente 6 nicht rechtwinklig zur Kontaktfläche 12 angeordnet werden sondern teilweise schräg. Dadurch wird eine formschlüssige Verbindung mit dem zweiten Abschnitt 9 erzielt.

Figur 21 zeigt eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Stiftelemente 6. Diese können an wenigstens einem Ende eine Verdickung aufweisen, sodass hierüber eine formschlüssige Verbindung mit dem zweiten Abschnitt 6 erzielt werden kann. Dabei können die Stiftelemente 6 wiederum mit oder ohne Trägerelement mit dem ersten Abschnitt 8 verbunden sein. Dabei zeigt Figur 22 die Ausgestaltung mit Trägerelement 22.

Die Figuren 23 und 24 zeigen, dass auch die Stiftelemente 6 mit Verdickung schräg stehen können und dabei jeweils mit oder ohne Trägerelement 22 eingebracht wer- den können.

Die Figuren 17 bis 24 zeigen also, dass unabhängig voneinander und insbesondere von der Ausgestaltung des ersten Abschnitts 8 und des zweiten Abschnitts 9 - die Stiftelemente 6 teilweise oder alle schräg zur Kontaktfläche angeordnet sein können;

- die Stiftelemente teilweise oder alle eine Verdickung an wenigstens einem Ende, insbesondere an dem Ende, dass zum zweiten Abschnitt zeigt, aufweisen können;

- die Stiftelemente ohne oder mit Trägerelement in den ersten Abschnitt 8 eingebracht werden können.

Bezuaszeichen Fahrwerksbauteil

Krafteinleitungsbereich

Krafteinleitungsbereich

Basisbereich

Pinstruktur

Stiftelement

Trägerelement

erster Abschnitt

zweiter Abschnitt

Kontaktbereich

erste Kontaktfläche

zweite Kontaktfläche

Abschnitt

Roving

Endlosfaser

Trägerelement

Schneidvorrichtung

Dosierkopf

Kammer

Matrixmaterial