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Patent Searching and Data


Title:
CHASSIS LINK FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/126247
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a chassis link (3) for a motor vehicle (2), having at least two load introduction elements (20), which are firmly connected to each other by a straight profiled section (21) made of a fibre-reinforced plastic. The profiled section (21) and at least one of the two load introduction elements (20) are connected to each other via an adhesively bonded connection (25) in a common connecting housing (22), in which an end section (23) of the load introduction element (20) and an end section (24) of the profile section (21) interengage mutually and in a substantially form-fitting manner. The adhesively bonded connection (25) has, on both sides of a neutral fibre plane (26) of the profile section (20) respectively, at least two at least substantially intrinsically flat and equally long longitudinal adhesive layers (27), which extend in the longitudinal direction (L) of the profiled section (21) and which at the same time are spaced apart in parallel in a vertical direction (H) of the profiled section (21) extending at right angles to the longitudinal direction (L). The invention is distinguished by the fact that, when viewed in the vertical direction (H) of the profiled section (21), on both sides of the neutral fibre plane (26) respectively, at least two of the longitudinal adhesive layers (27) have a cross-sectional area that becomes larger with increasing distance from the neutral fibre plane (26) of the profiled section (21), in order, under a tensile load of the chassis link (3), to relieve the load on regions of the adhesive connection (25) which, in the vertical direction (H) of the profiled section (21), are at a relatively great distance from the neutral fibre plane (26).

Inventors:
STIEGLITZ ANDRE (DE)
BÜRGMANN MANFRED (DE)
MÜLLER INGOLF (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/081419
Publication Date:
June 25, 2020
Filing Date:
November 15, 2019
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
B60G7/00; F16B11/00; F16C7/02
Foreign References:
EP2722533A12014-04-23
DE102017207164A12018-10-31
DE102016211212A12017-12-28
DE102017207164A12018-10-31
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Claims:
Patentansprüche

1. Fahrwerklenker (3) für ein Kraftfahrzeug (2), der Fahrwerklenker (3) aufweisend zumindest zwei Lasteinleitungselemente (20), die durch einen geraden Profilab schnitt (21 ) aus einem faserverstärkten Kunststoff fest miteinander verbunden sind, wobei der Profilabschnitt (21 ) und zumindest eines der beiden Lasteinleitungsele mente (20) in einem gemeinsamen Verbindungsabschnitt (22), in dem ein Endab schnitt (23) des Lasteinleitungselements (20) und ein Endabschnitt (24) des Profilab schnitts (21 ) wechselseitig und im Wesentlichen formschlüssig ineinandergreifen, über eine Klebeverbindung (25) miteinander verbunden sind und wobei die Klebe verbindung (25) beidseits einer neutralen Faserebene (26) des Profilabschnitts (21 ) jeweils mindestens zwei, zumindest im Wesentlichen in sich ebene und gleich lange, Längsklebstoffschichten (27) aufweist, die sich in einer Längsrichtung (L) des Profil abschnitts (21) erstrecken und die zugleich in einer sich senkrecht zu der Längsrich tung (L) erstreckenden Hochrichtung (H) des Profilabschnitts (21 ) parallel zueinander beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass, bei Betrachtung in Hochrichtung (H) des Profilabschnitts (21 ), beidseits der neutralen Faserebene (26) jeweils zumin dest zwei der Längsklebstoffschichten (27) mit steigendem Abstand zu der neutralen Faserebene (26) des Profilabschnitts (21 ) eine größer werdende Querschnittsfläche aufweisen, um dadurch bei einer Zugbelastung des Fahrwerklenkers (3) eine Entlas tung von Bereichen der Klebeverbindung (25) zu bewirken, die in Hochrichtung (H) des Profilabschnitts (21) einen relativ großen Abstand zu der neutralen Faserebene (26) aufweisen.

2. Fahrwerklenker (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Längs klebstoffschichten (27) zumindest teilweise als Außenklebstoffschichten (32) ausge bildet sind, die mit Flächen des Profilabschnitts (21 ) verklebt sind, die einen Norma lenvektor aufweisen, der sich jeweils in der Hochrichtung (H) des Profilabschnitts (21 ) erstreckt und der zugleich von dem Profilabschnitt (21 ) weg weist, und dass sämtli che dieser Außen klebstoffschichten (32) mit zunehmendem Abstand von der neutra len Faserebene (26) des Profilabschnitts (21 ) jeweils eine größer werdende Quer schnittsfläche aufweisen.

3. Fahrwerklenker (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Längsklebstoffschicht (27), die zwischen einer Außenumfangs fläche des Endabschnitts (24) des Profilabschnitts (21 ) und einem die vorgenannte Außenumfangsfläche teilweise abdeckenden Außenzahn (28) des Lasteinleitungs elements (20) angeordnet ist, in Längsrichtung (L) des Profilabschnitts (21 ) und zu einem freien Ende (29) des Außenzahns (28) hin über im Wesentlichen die Hälfte der Zahnlänge eine zunehmende Dicke aufweist, um bei einer Zugbelastung des Fahr werklenkers im Bereich dieser Längsklebstoffschicht (27) ein Abschälen des Außen zahns (28) von dem Profilabschnitt (21 ) zu vermeiden.

4. Fahrwerklenker (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Profilabschnitt (21 ) eine Deckschicht (38) aus einem Fasergewe be aufweist.

5. Fahrwerklenker (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Profilabschnitt (21 ) eine zweite neutrale Faserebene (34) aufweist, die sich in Längsrichtung (L) des Profilabschnitts (21 ) erstreckt und die zugleich senkrecht zu der neutralen Faserebene (26) ausgerichtet ist, wobei die Klebeverbin dung (25) beidseits der zweiten neutralen Faserebene (34) mindestens zwei, zumin dest im Wesentlichen, in sich ebene und gleich lange Längsklebstoffschichten (27) aufweist, die sich in der Längsrichtung (L) des Profilabschnitts (21 ) erstrecken und die zugleich in einer sich senkrecht zu der Längsrichtung (L) und senkrecht zu der Hochrichtung (H) erstreckenden Querrichtung (Q) des Profilabschnitts (21 ) parallel zueinander beabstandet sind und wobei beidseits der zweiten neutralen Faserebene (34) zumindest zwei dieser Längsklebstoffschichten (27), bei Betrachtung in Quer richtung (Q) des Profilabschnitts (21 ), mit steigendem Abstand zu der zweiten neutra len Faserebene (34) des Profilabschnitts (21 ) jeweils eine größer werdende Quer schnittsfläche aufweisen.

6. Fahrwerklenker (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass auch Querklebstoffschichten (33), die in Längsrichtung (L) des Profil abschnitts (21 ) auf gleicher Höhe angeordnet und zugleich senkrecht zu der Längs richtung (L) des Profilabschnitts (21 ) voneinander beabstandet sind und die sich zu- gleich hauptsächlich senkrecht zu der Längsrichtung (L) des Profilabschnitts (21 ) er strecken, senkrecht zu der Längsrichtung (L) des Profilabschnitts (21 ), zumindest teilweise, mit zunehmendem Abstand von der neutralen Faserebene (26) des Profil abschnitts (21 ) eine, in Längsrichtung (L) des Profilabschnitts (21 ) gemessene, an steigende Dicke aufweisen.

7. Fahrwerklenker (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Längsklebstoffschichten (27), zumindest teilweise, stofflich mitei nander verbunden sind.

8. Fahrwerklenker (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Endabschnitt (23) des Lasteinleitungselements (20) von sich senkrecht zu der Längsrichtung (L) des Profilabschnitts (21 ) erstreckenden und sich zugleich, zumindest teilweise, schneidenden Durchgangsnuten (37) gitterartig durch setzt ist, wodurch der Endabschnitt (23) des Lasteinleitungselements (20) eine Steckverzahnung (40) mit sich zumindest im Wesentlichen in der Längsrichtung (L) des Profilabschnitts (21 ) erstreckenden Zähnen aufweist.

9. Fahrwerklenker (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne der Steckverzahnung (40), die nicht von der neutralen Faserebene (26) durchzogen sind, in Bezug auf sich parallel zu der neutralen Faserebene (26) erstreckende Ebe nen, die zugleich durch Zahnmitten der Zähne verlaufen, zumindest teileweise, un symmetrisch ausgebildet sind.

10. Fahrwerklenker (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass sich senkrecht zu der Längsrichtung (L) des Profilabschnitts (21 ) erstreckende Durchgangsnuten (37), die sich, zumindest teilweise, schneiden und die den Endabschnitt (23) des Lasteinleitungselements (20) gitterartig durchsetzen, in einer ersten Richtung (H) senkrecht zu der Längsrichtung (L) des Profilabschnitts (21 ) eine konstante Breite und in einer, sich senkrecht zu der ersten Richtung (H) erstreckenden, zweiten Richtung (Q) eine variierende Breite aufweisen.

11. Fahrwerklenker (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Längsklebstoffschichten (27), zumindest teilweise, an unbe arbeitete Oberflächen des Lasteinleitungselements (20) angebunden sind.

12. Fahrwerklenker (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der gerade Profilabschnitt (21) einen offenen Profilquerschnitt aufweist.

13. Fahrwerklenker (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der gerade Profilabschnitt (21) als ein Hohlprofilabschnitt ausge bildet ist.

14. Fahrwerklenker (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der gerade Profilabschnitt (21) als ein Mehrkammerprofilabschnitt ausgebildet ist.

15. Fahrwerklenker (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Lasteinleitungselement (20) eine sich senkrecht zu der Längsrichtung (L) des Profilabschnitts (21 ) ausgerichtete Öffnung (36) aufweist.

Description:
Fahrwerklenker für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft einen Fahrwerklenker für ein Kraftfahrzeug, aufweisend zumin dest zwei Lasteinleitungselemente, die durch einen geraden Profilabschnitt aus ei nem faserverstärkten Kunststoff fest miteinander verbunden sind, gemäß dem Ober begriff von Patentanspruch 1 .

Fahrwerklenker für Kraftfahrzeuge, die zumindest zwei durch einen geraden Profilab schnitt aus einem faserverstärkten Kunststoff fest miteinander verbundene Lasteinlei tungselemente aufweisen, sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Aus der DE 10 2017 207 164 A1 ist eine Achsstrebe bekannt, die zwei Lasteinlei telemente aus einem metallischen Material, zum Beispiel Aluminium, und ein die bei den Lasteinleitungselemente verbindendes Tragprofil aus Faserkunststoffverbund material aufweist. Die Verbindungen zwischen dem Tragprofil und den beiden Lasteinleitungselementen sind jeweils als Klebeverbindungen ausgebildet. Die bei den Lasteinleitungselemente weisen jeweils zwei schlitzartige Aufnahmen auf, die wiederum jeweils ein freies Ende von Längsprofilen des Tragprofils aufnehmen . Da bei greifen die schlitzartigen Aufnahmen und die freien Enden der Längsprofile je weils wechselseitig und im Wesentlichen formschlüssig ineinander. Die Klebeverbin dungen weisen an jedem Ende des Tragprofils und beidseits einer sich in Längsrich tung des Tragprofils erstreckenden neutralen Faserebene jeweils zwei Längskleb stoffschichten auf. Somit befinden sich an jedem der beiden Enden des Tragprofils jeweils vier Längsklebstoffschichten. Diese vier Längsklebstoffschichten sind jeweils parallel zueinander angeordnet. Alle insgesamt acht Längsklebstoffschichten der Achsstrebe sind im Wesentlichen in sich eben ausgebildet und weisen in Längsrich tung des Tragprofils die gleiche Länge auf. In einer sich senkrecht zu der Längsrich tung des Tragprofils erstreckenden Hochrichtung weisen die Längsklebstoffschichten in einem mittleren Abschnitt im Wesentlichen die gleich Dicke auf. In einem von dem Tragprofil abgewandten Grund und in einem zu dem Tragprofil hin weisenden Aus lauf sind die schlitzartigen Ausnehmungen demgegenüber etwas geöffnet ausgebil det, wodurch die Längsklebstoffschichten an diesen Stellen etwas dicker ausgebildet sind. Sämtliche insgesamt acht Längsklebstoffschichten der Achsstrebe sind geomet risch gleich.

Untersuchungen haben gezeigt, dass bei einer Zugbelastung der Achsstrebe inner halb der Klebeverbindung, mit ihren im Wesentlichen gleich dicken Längsklebstoff schichten, unterschiedlich hohe Spannungen auftreten. In diesem Zusammenhang konnte durch Versuche nachgewiesen werden, dass es einen Zusammenhang zwi schen den in den einzelnen Längsklebstoffschichten auftretenden Spannungen und dem Abstand der Längsklebstoffschichten zu der neutralen Faserebene gibt. So nimmt die Spannung in den Längsklebstoffschichten mit zunehmendem radialen Ab stand von der neutralen Faserebene weg tendenziell zu. Insbesondere, wenn das Tragprofil von Zähnen des Lasteinleitungselements äußerlich umgriffen wird, wie in Fig. 5 der DE 10 2017 207 164 A1 dargestellt, tritt in der Längsklebstoffschicht zwi schen einem solchen Außenzahn und der zugeordneten Außen umfangsfläche des Tragprofils eine Scherspannung auf, die wesentlich höher ist als eine Scherspan nung, die in einer benachbarten, parallel beabstandeten Längsklebstoffschicht auf- tritt, die näher an der neutralen Faserebene liegt. Infolgedessen wird die Klebever bindung zwischen dem Tragprofil und dem metallischen Lasteinleitungselement un gleichmäßig belastet, wodurch ein frühzeitiges Versagen der Achsstrebe ausgelöst werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fahrwerklenker für ein Kraftfahrzeug bereitzu stellen, der als ein zumindest teilweise aus faserverstärktem Kunststoff bestehendes Leichtbauteil ausgebildet ist und mit dem zugleich relativ hohe Kräfte über eine relativ lange Lebensdauer übertragen werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch einen Fahrwerk lenker mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1.

Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteran sprüche. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus der Be schreibung und aus den Zeichnungsfiguren. Die Erfindung sieht demnach einen Fahrwerklenker für ein Kraftfahrzeug vor. Der Fahrwerklenker weist zumindest zwei Lasteinleitungselemente auf, die durch einen geraden Profilabschnitt aus einem faserverstärkten Kunststoff fest miteinander ver bunden sind. Der Profilabschnitt und zumindest eines der beiden Lasteinleitungsele mente sind in einem gemeinsamen Verbindungsabschnitt, in dem ein Endabschnitt des Lasteinleitungselements und ein Endabschnitt des Profilabschnitts wechselseitig und im Wesentlichen formschlüssig ineinandergreifen, über eine Klebeverbindung miteinander verbunden. Die Klebeverbindung weist beidseits einer neutralen Faser ebene des Profilabschnitts jeweils mindestens zwei, zumindest im Wesentlichen in sich ebene und gleich lange, Längsklebstoffschichten auf, die sich in einer Längsrich tung des Profilabschnitts erstrecken und die zugleich in einer sich senkrecht zu der Längsrichtung erstreckenden Hochrichtung des Profilabschnitts parallel zueinander beabstandet sind. Erfindungsgemäß weisen, bei Betrachtung in Hochrichtung des Profilabschnitts, beidseits der neutralen Faserebene jeweils zumindest zwei der Längsklebstoffschichten mit steigendem Abstand zu der neutralen Faserebene des Profilabschnitts eine größer werdende Querschnittsfläche auf, um dadurch bei einer Zugbelastung des Fahrwerklenkers eine Entlastung von Bereichen der Klebeverbin dung zu bewirken, die in Hochrichtung des Profilabschnitts einen relativ großen Ab stand zu der neutralen Faserebene aufweisen.

Umgekehrt weisen beidseits der neutralen Faserebene jeweils zumindest zwei der Längsklebstoffschichten mit kleiner werdendem Abstand zu der neutralen Faserebe ne des Profilabschnitts eine kleiner werdende Querschnittsfläche auf. Auf diese Wei se wird eine Verlagerung von Traganteilen der Klebeverbindung zu der neutralen Faserebene hin und damit zugleich eine Entlastung von Bereichen der Klebeverbin dung erreicht, die in Hochrichtung des Profilabschnitts einen relativ großen Abstand zu der neutralen Faserebene aufweisen . Insbesondere weist ein Klebstoffmaterial der Längsklebstoffschichten relativ zu dem Profilabschnitt aus faserverstärktem Kunststoff und zu dem Material des Lasteinleitungselements eine geringe Steifigkeit und zugleich eine relativ hohe elastische Dehnfähigkeit auf. Mit dieser Erkenntnis kann bei einer Zugbelastung des Fahrwerklenkers in Längsrichtung des Profilab schnitts, bei der innerhalb der Längsklebstoffschichten in erster Linie Schubspan nungen auftreten, der Kraftfluss innerhalb der Klebeverbindung durch eine Variation der Dicke der Längsklebstoffschichten gezielt beeinflusst und eingestellt werden. Auf diese Weise kann unter Belastung, insbesondere unter Zugbelastung, des Fahrwerk lenkers innerhalb der Klebeverbindung eine gleichmäßige Spannungsverteilung er reicht werden. Zugleich können lokale Spannungsspitzen innerhalb der Klebeverbin dung vermieden werden. Dadurch wird die Belastbarkeit und zugleich auch die Le bensdauer der Klebeverbindung, und damit auch die Belastbarkeit und die Lebens dauer des Fahrwerklenkers erhöht. Insbesondere weisen die Längsklebstoffschich ten, bei Betrachtung über deren Erstreckung in Längsrichtung des Profilabschnitts, zumindest teilweise, eine variierende Dicke auf.

Insbesondere ist die Längsrichtung des Profilabschnitts identisch mit einer Längsrich tung des Verbindungsabschnitts. Unter einem Lasteinleitungselement ist vorliegend ein Element zu verstehen, welches wirktechnisch mit dem Profilabschnitt verbunden ist und Betriebslasten wie beispielsweise Zug- und/oder Druckkräfte in den Profilab schnitt einleiten kann. Insbesondere bilden der Endabschnitt des Lasteinleitungsele ments und der Endabschnitt des Profilabschnitts freie Enden des Lasteinleitungs elements bzw. des Profilabschnitts. Das Lasteinleitungselement kann Teil einer ge lenkigen Lagerung des Fahrwerklenkers sein oder alternativ zur Verbindung von zwei oder mehr Profilabschnitten dienen oder Teil einer gelenkigen Lagerung des Fahr werklenkers und zugleich zur Verbindung von zwei oder mehr Profilabschnitten die nen.

Unter einem Profilabschnitt ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein Abschnitt eines Endlosprofils zu verstehen. Insbesondere ist der gerade Profilab schnitt als ein im Querschnitt symmetrischer Profilabschnitt ausgebildet. Die Sym metrie kann sich dabei auf eine Symmetrieebene oder auf mehrere Symmetrieebe nen beziehen. Bezieht sich die Symmetrie auf zwei Symmetrieebenen, so sind diese, bei Betrachtung im Querschnitt des Profilabschnitts, insbesondere senkrecht zuei nander ausgerichtet. Insbesondere weist der Profilabschnitt eine Querschnittsgeo metrie auf, die sich durch ein zumindest im Wesentlichen an Außenflächen dessel ben anliegendes Quadrat umschreiben lässt. Wie bereits dargelegt, handelt es sich bei den Längsklebstoffschichten um zumindest im Wesentlichen in sich ebene Längsklebstoffschichten. Dieser Aspekt ist für die vorliegende Erfindung von Bedeu- tung, weil die zuvor beschriebene ungleichmäßige Spannungsverteilung in gekrümm ten Längsklebstoffschichten, beispielsweise bei einer Klebeverbindung mit Rundroh ren, nicht oder nicht in der zuvor beschriebenen Weise auftritt. Dies liegt darin be gründet, dass sich gekrümmte Längsklebstoffschichten an ebenfalls gekrümmt aus gebildeten Bauteilklebeflächen, die im Gegensatz zu ebenen Bauteilklebeflächen eine gewisse Kontursteifigkeit aufweisen, abstützen können.

Die neutrale Faserebene bezeichnet vorliegend die Gesamtheit aller Punkte inner halb des geraden Profilabschnitts und innerhalb des Lasteinleitungselements, in de nen bei einer Biegung des geraden Profilabschnitts und des Lasteinleitungselements keine Zugspannungen oder Druckspannungen auftreten . Mit anderen Worten ausge drückt, stellt die neutrale Faserebene innerhalb des geraden Profilabschnitts und in nerhalb des Lasteinleitungselements eine Schichtebene dar, die bei einer Biegebe anspruchung des Fahrwerklenkers weder gedehnt noch gestaucht wird und somit auch ihre Längenerstreckung nicht verändert. Insbesondere sind spiegelbildlich zu der neutralen Faserebene angeordnete Längsklebstoffschichten, die jeweils den gleichen Abstand zu der neutralen Faserebene aufweisen, geometrisch gleich aus gebildet. Insbesondere stellt die neutrale Faserebene in Bezug auf den geometri schen Aufbau des Fahrwerklenkers zugleich eine Symmetrieebene dar.

Wie bereits ausgeführt, ist der Profilabschnitt gerade ausgebildet. Daher ist im Rah men der vorliegenden Erfindung stets ein gerader Profilabschnitt gemeint, auch wenn dies nicht explizit ausgeführt ist. Insbesondere weist der Profilabschnitt über seine Längserstreckung eine konstante Querschnittsgeometrie auf. Insbesondere handelt es sich bei dem geraden Profilabschnitt aus einem faserverstärkten Kunststoff um einen pultrudierten, also in einem Pultrusionsverfahren hergestellten, Profilabschnitt. Bei dem Pultrusionsverfahren handelt es sich um ein Verfahren zur kostengünstigen Herstellung faserverstärkter Kunststoff profile in einem kontinuierlichen Ablauf. Insbe sondere weist der Profilabschnitt Verstärkungsfasern auf, die über den gesamten Profilquerschnitt verteilt sind und die sich in einer Profillängsrichtung erstrecken, wodurch eine hohe Steifigkeit und Festigkeit in dieser Richtung bewirkt wird. Vorteil haft sind zur Auslegung des Profilabschnitts gegenüber Knicken und/oder Beulen relativ hohe Anteile gestreckter Fasern in Randbereichen des Profilquerschnitts und zugleich ebenfalls in Profillängsrichtung verlaufend angeordnet. Insbesondere sind sämtliche Fasern in Längsrichtung des Profilabschnitts orientiert. Der Profilabschnitt verfügt in einer bevorzugten Ausführungsform über einen Faservolumengehalt von circa. 65 Prozent, um eine hohe Steifigkeit in Profillängsrichtung und zugleich eine hohe Biegesteifigkeit zu erreichen. Allgemein ist ein Faservolumengehalt zwischen 50 Prozent und 75 Prozent möglich.

In dem Profilabschnitt können sowohl Kohlenstofffasern, Glasfasern, Aramidfasern oder Naturfasern verwendet werden, die jeweils in eine Kunststoffmatrix eingebettet sind. Das Matrixsystem besteht vorteilhaft aus einem Vinylesterharz, da sich dieses bei sehr guten chemischen und mechanischen Eigenschaften gut im Pultrusionsver- fahren verarbeiten lässt. Zudem verfügt Vinylesterharz über eine gute Haftung in Kombination mit einigen wichtigen Klebstoffen. Alternativ kann ein Epoxidharz, ein Polyesterharz, Phenolharz oder Polyurethanharz als Matrixmaterial verwendet wer den. Die Klebeverbindung weist insbesondere einen Epoxidklebstoff auf. Alternativ können auch andere Klebstoffe, wie beispielsweise Methylmethacrylat-Klebstoffe eingesetzt werden. Das Lasteinleitungselement kann Teil einer gelenkigen Lagerung des Fahrwerklenkers sein oder alternativ zur Verbindung von zwei oder mehr gera den Profilabschnitten dienen oder Teil einer gelenkigen Lagerung des Fahrwerklen kers und zugleich zur Verbindung von zwei oder mehr Profilabschnitten dienen. Vor zugsweise besteht das Lasteinleitungselement aus Metall, insbesondere aus einem Leichtmetall. Vorteilhaft besteht das Lasteinleitungselement aus Aluminium oder ei ner Aluminiumlegierung, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung mit guten Zer spaneigenschaften und/oder guten Strangpresseigenschaften und/oder einer hohen Dauerfestigkeit.

Unter einem Fahrwerklenker ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein stabför miges oder ein anderes in einer oder mehreren Raumrichtung(en) ausgedehntes, in erster Linie zur Übertragung von Kräften geeignetes Bauteil zu verstehen. Bei dem Fahrwerklenker kann es sich beispielsweise um einen Zweipunktlenker handeln, also einem Pendelstab, der auch als Pendelstütze bezeichnet wird und der zumindest im Wesentlichen zur Übertragung von Zug- und/oder Druckkräften vorgesehen ist, aber nicht oder nur in geringem Umfang zur Übertragung von Querkräften und/oder Mo- mente. Der Zweipunktlenker kann beispielsweise als eine Achsstrebe oder als eine Drehmomentstütze oder als eine Koppelstange zur endseitigen Anbindung eines Wankstabilisators an ein Fahrzeugchassis ausgebildet sein. In erster Linie wirken Zug- und/oder Druckkräfte, die über das oder die Lasteinleitungselement(e) in den Profilabschnitt eingeleitet werden, auf den Fahrwerklenker ein. Bei dem Fahrwerk lenker handelt es sich insbesondere um einen gebauten Fahrwerklenker, also einen aus mehreren separat hergestellten Einzelteilen zusammengebauten Fahrwerklen ker. Diese Bauweise hat gegenüber einem einstückigen Fahrwerklenker den Vorteil, dass beispielsweise der Profilabschnitt längenvariabel hergestellt sein kann, wodurch unterschiedliche Varianten des Fahrwerklenkers nach einem Baukastenprinzip reali sierbar sind. Insbesondere weist der Profilabschnitt eine Querschnittsform auf, die von einer Kreisringgestalt abweicht. Bevorzugt weist der Profilabschnitt eine unrunde Querschnittsform auf.

Bevorzugt sind die Längsklebstoffschichten zumindest teilweise als Außen klebstoff schichten ausgebildet, die mit Flächen des Profilabschnitts verklebt sind, die einen Normalenvektor aufweisen, der sich jeweils in der Hochrichtung des Profilabschnitts erstreckt und der zugleich von dem Profilabschnitt weg weist, wobei sämtliche dieser Außenklebstoffschichten mit zunehmendem Abstand von der neutralen Faserebene des Profilabschnitts jeweils eine größer werdende Querschnittsfläche aufweisen. Da bei liegt diese Querschnittsfläche in einer Ebene, die sich in Längsrichtung des Pro filabschnitts und zugleich senkrecht zu der neutralen Faserebene erstreckt. Unter einem Normalenvektor ist in diesem Zusammenhang ein Vektor zu verstehen, der orthogonal senkrecht auf einer, zumindest im Wesentlichen, ebenen und zugleich mit der Außenklebstoffschicht versehenen Oberfläche des Profilabschnitts steht.

Vorteilhaft weist eine Längsklebstoffschicht, die zwischen einer Außenumfangsfläche des Endabschnitts des Profilabschnitts und einem die vorgenannte Außenumfangs fläche teilweise abdeckenden Außenzahn des Lasteinleitungselements angeordnet ist, in Längsrichtung des Profilabschnitts und zu einem freien Ende des Außenzahns hin über im Wesentlichen die Hälfte der Zahnlänge eine zunehmende Dicke auf, um bei einer Zugbelastung des Fahrwerklenkers im Bereich dieser Längsklebstoffschicht ein Abschälen des Außenzahns von dem Profilabschnitt zu vermeiden. Insbesondere ist der Außenzahn im Wesentlichen in sich eben ausgebildet. Insbesondere weist der Außenzahn über seine Erstreckung in Längsrichtung des Profilabschnitts und zu gleich von dem Lasteinleitungselement weg eine sich verringernde Dicke auf. Die Gefahr eines Abschälens unter Zugbelastung des Fahrwerklenkers ist bei einem sich über seine Längserstreckung zu einem freien Ende hin verjüngenden Außenzahn an dessen freien Ende am größten.

Zweckmäßig weist der Profilabschnitt eine Deckschicht aus einem Fasergewebe auf. Durch die Deckschicht aus einem Fasergewebe kann gegenüber dem darunter lie genden, faserverstärkten Kunststoffmaterial des Profilabschnitts eine höhere Duktili tät und geringere Steifigkeit der Außen Oberfläche des Profilabschnitts erreicht wer den. Infolge der dann vorliegenden höheren Steifigkeit des unter dem Fasergewebe liegenden faserverstärkten Kunststoffmaterials des Profilabschnitts ist dieses bei ei ner Belastung des Fahrwerklenkers, beispielsweise durch eine Zugkraft, stärker an einer Kraftübertragung beteiligt als die Deckschicht aus einem Fasergewebe. Das Ausmaß der höheren Duktilität und der geringeren Steifigkeit kann unter anderem auch durch die Dicke des Fasergewebes eingestellt werden. Hierdurch kann ein ähn licher Effekt wie die starke Erhöhung der Dicke der Längsklebstoffschichten, insbe sondere der äußeren Längsklebstoffschichten, die senkrecht zu der Längsrichtung des Profilabschnitts den größten Abstand zu der neutralen Faserebene aufweisen, bewirkt werden. Vorteilhaft kann die Deckschicht aus einem Fasergewebe mit ihrer höheren Duktilität und geringeren Steifigkeit im Zusammenspiel mit einer Variation der Dicke der Längsklebstoffschichten, insbesondere der äußeren Längsklebstoff schichten, genutzt werden, um innerhalb der Klebeverbindung eine möglichst gleichmäßige Kraftübertragung zu erreichen. Insbesondere stellt die Deckschicht ei ne Außenumfangsfläche des Profilabschnitts dar. Insbesondere ist die Deckschicht aus einem Fasergewebe in einem Bereich des Endabschnitts des Profilabschnitts angeordnet, der durch einen Außenzahn des Lasteinleitungselements abgedeckt ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung weist der Profilabschnitt eine zweite neutrale Faserebene auf, die sich in Längsrichtung des Profilabschnitts erstreckt und die zugleich senkrecht zu der neutralen Faserebene ausgerichtet ist, wobei die Klebeverbindung beidseits der zweiten neutralen Faserebene mindestens zwei, zumindest im Wesentlichen, in sich ebene und gleich lange Längsklebstoff schichten aufweist, die sich in der Längsrichtung des Profilabschnitts erstrecken und die zugleich in einer sich senkrecht zu der Längsrichtung und senkrecht zu der Hoch richtung erstreckenden Querrichtung des Profilabschnitts parallel zueinander beab- standet sind und wobei beidseits der zweiten neutralen Faserebene jeweils zumin dest zwei dieser Längsklebstoffschichten, bei Betrachtung in Querrichtung des Profil abschnitts, mit steigendem Abstand zu der zweiten neutralen Faserebene des Profil abschnitts eine größer werdende Querschnittsfläche aufweisen. Eine derartige Ge staltung bewirkt bei einer Zugbelastung des Fahrwerklenkers eine weitere Entlastung der Klebeverbindung, und zwar in Bereichen der Klebeverbindung, die in Querrich tung des Profilabschnitts einen relativ großen Abstand zu der zweiten neutralen Fa serebene aufweisen. Insbesondere stellt die zweite neutrale Faserebene in Bezug auf den geometrischen Aufbau des Fahrwerklenkers zugleich eine Symmetrieebene dar.

Vorteilhaft weisen auch Querklebstoffschichten, die in Längsrichtung des Profilab schnitts auf gleicher Höhe angeordnet und zugleich senkrecht zu der Längsrichtung des Profilabschnitts voneinander beabstandet sind und die sich zugleich hauptsäch lich senkrecht zu der Längsrichtung des Profilabschnitts erstrecken, senkrecht zu der Längsrichtung des Profilabschnitts, mit zunehmendem Abstand von der neutralen Faserebene des Profilabschnitts eine, in Längsrichtung des Profilabschnitts gemes sene, ansteigende Dicke auf. Durch diese Ausgestaltung wird bei einer Zug- oder Druckbelastung des Fahrwerklenkers, in dem Verbindungsabschnitt eine gleichmäßi ge Kraftübertragung zwischen einem Endabschnitt des Lasteinleitungselements und einem Endabschnitt des Profilabschnitts begünstigt.

Bevorzugt sind die Längsklebstoffschichten, zumindest teilweise, stofflich miteinan der verbunden. Insbesondere sind sämtliche Längsklebstoffschichten stofflich mitei nander verbunden. Insbesondere sind sämtliche Querklebstoffschichten über Längs klebstoffschichten stofflich miteinander verbunden . Insbesondere sind sämtliche Längsklebstoffschichten und sämtliche Querklebstoffschichten stofflich miteinander verbunden. Zweckmäßig ist der Endabschnitt des Lasteinleitungselements von sich senkrecht zu der Längsrichtung des Profilabschnitts erstreckenden und sich zugleich, zumindest teilweise, schneidenden Durchgangsnuten gitterartig durchsetzt, wodurch der End abschnitt des Lasteinleitungselements eine Steckverzahnung mit sich zumindest im Wesentlichen in der Längsrichtung des Profilabschnitts erstreckenden Zähnen auf weist. Da die Durchgangsnuten den Endabschnitt des Lasteinleitungselements git terartig durchsetzen, stellen die Zähne der Steckverzahnung das verbleibende Mate rial dar. Die dadurch reduzierte Steifigkeit des Endabschnitts des Lasteinleitungsele ments ist vorteilhaft bei der Verklebung mit dem Endabschnitt des geraden Profilab schnitts. Vorzugsweise schneiden sich die Durchgangsnuten in einem Winkel von im Wesentlichen 90 Grad. Insbesondere erstrecken sich die Durchgangsnuten zur Aus bildung der gitterartigen Struktur in zwei Richtungen. Insbesondere erstrecken sich jeweils mehrere Durchgangsnuten in jeder der beiden Richtungen senkrecht zu der Längsrichtung des Profilabschnitts parallel zueinander. Insbesondere sind Durch gangsnuten, die sich senkrecht zu der Längsrichtung des Profilabschnitts in dersel ben Richtung erstrecken, geometrisch gleich ausgebildet.

Insbesondere sind die Zähne der Steckverbindung zu freien Enden, die auch als Kopfenden bezeichnet werden, hin verjüngt ausgebildet. Bei der Steckverzahnung ist die Steifigkeit des Lasteinleitungselements in dem gemeinsamen Verbindungsab schnitt von Profilabschnitt und Lasteinleitungselement in Längsrichtung des Verbin dungsabschnitts durch geometrische Maßnahmen reduziert, nämlich durch die Steckverzahnung. Im Bereich der Steckverzahnung ist der Endabschnitt des Lastein leitungselements nicht massiv ausgebildet, sondern um das Volumen von Zwischen räumen zwischen den Zähnen reduziert. Insbesondere ist die Steifigkeit des Endab schnitts des Lasteinleitungselements in Längsrichtung des gemeinsamen Verbin dungsabschnitts bei einer Zugbelastung des Verbindungsabschnitts reduziert. Eine solche Zugbelastung versucht, den Endabschnitt des Profilabschnitts aus der Steck verzahnung in Längsrichtung des Verbindungsabschnitts herauszuziehen.

Die Steifigkeitsreduzierung des Lasteinleitungselements in Längsrichtung des ge meinsamen Verbindungsabschnitts liegt darin begründet, dass die Zähne der Steck verzahnung bei einer Zugbeanspruchung eher eine elastische Dehnung in Längsrich- tung des Verbindungsabschnitts erfahren als dies bei einer massiven Ausführung des Endabschnitts des Lasteinleitungselements der Fall wäre. Insbesondere weisen die Zähne eine Länge auf, die im Wesentlichen mindestens doppelt so groß ist wie eine maximale Breite der Zähne, wodurch sowohl bei einer Zugbelastung als auch bei einer Druckbelastung ein relativ hohes elastisches Dehnungsvermögen der Steckverzahnung in Längsrichtung des gemeinsamen Verbindungsabschnitts gege ben ist. Durch die verhältnismäßig dünn ausgeformten Zähne kann insbesondere bei einer Zugbelastung des Fahrwerklenkers eine Reduzierung der auftretenden Span nungen innerhalb der Klebeverbindung erreicht werden. Insbesondere sind die Zäh ne einstückig mit dem Lasteinleitungselement ausgebildet.

Vorteilhaft sind die Zähne der Steckverzahnung, die nicht von der neutralen Faser ebene durchzogen sind, in Bezug auf sich parallel zu der neutralen Faserebene er streckende Ebenen, die zugleich durch Zahnmitten der Zähne verlaufen, zumindest teilweise, unsymmetrisch ausgebildet. Durch die unsymmetrische Ausbildung der vorgenannten Zähne und insbesondere auch durch eine damit einhergehende un symmetrische Ausbildung der Längsklebstoffschichten kann eine gleichmäßige Be lastung innerhalb der Klebeverbindung erreicht werden. Die konkrete Ausgestaltung der Zähne ist dabei von den im Bereich dieser Zähne unter Belastung, insbesondere unter einer Zugbelastung, jeweils vorliegenden lokalen Belastungen im Bereich der Zähne abhängig. Durch die zumindest teilweise, unsymmetrische Ausgestaltung der Zähne wird somit eine gleichmäßige Spannungsverteilung innerhalb der Klebever bindung und, bedingt durch eine Vermeidung von Spannungsspitzen, eine höhere Belastbarkeit des Fahrwerklenkers erreicht. Insbesondere sind sämtliche Zähne, die nicht von der neutralen Faserebene durchzogen sind, in Bezug auf sich parallel zu der neutralen Faserebene erstreckende Ebenen, die zugleich durch Zahnmitten der Zähne verlaufen, unsymmetrisch ausgebildet.

Bevorzugt weisen sich senkrecht zu der Längsrichtung des Profilabschnitts erstre ckende Durchgangsnuten, die sich, zumindest teilweise, schneiden und die den Endabschnitt des Lasteinleitungselements gitterartig durchsetzen, in einer ersten Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des Profilabschnitts eine konstante Breite und in einer, sich senkrecht zu der ersten Richtung erstreckenden, zweiten Richtung eine variierende Breite auf. Insbesondere ist das Lasteinleitungselement als ein Pro filstück, insbesondere ein Strangpress-Profilstück, ausgebildet mit unbearbeiteten Außenumfangsflächen und/oder unbearbeiteten Innenumfangsflächen, die sich in einer Profillängsrichtung erstrecken. Dies hat den Vorteil, dass als Ausgangsmaterial für das Lasteinleitungselement relativ günstiges Stangenmaterial verwendet werden kann. Alternativ zu dem stranggepressten Profilabstück ist beispielweise auch ein kaltgezogenes oder gewalztes Profilstück möglich. Außenumfangsflächen des Profil stücks können in diesem Zusammenhang alle Flächen sein, die bei einem vollständi gen Eintauchen des Profilstücks in ein Wasserbad, unter vorheriger Abdichtung mög licherweise vorhandener Hohlräume, benetzt werden. Innenumfangsflächen sind, bei Vorhandensein von sich in Längsrichtung des Profilstücks erstreckenden Hohlräu men, die übrigen Flächen. Unter einem Profilstück ist im Zusammenhang mit der vor liegenden Erfindung ein Abschnitt eines Endlosprofils zu verstehen. Insbesondere weist das Profilstück über seine Längserstreckung eine konstante Querschnittsgeo metrie auf.

Zweckmäßig sind die Längsklebstoffschichten, zumindest teilweise, an unbearbeitete Oberflächen des Lasteinleitungselements angebunden. Insbesondere handelt es sich bei den unbearbeiteten Oberflächen des Lasteinleitungselements um stranggepress te, kaltgezogene oder gewalzte Oberflächen. Insbesondere handelt es sich bei den unbearbeiteten Oberflächen des Lasteinleitungselements um konturierte Oberflä chen.

Vorteilhaft weist der gerade Profilabschnitt einen offenen Profilquerschnitt auf. Unter einem offenen Profilquerschnitt im Sinne der vorliegenden Anmeldung werden Profil querschnitte verstanden, die zumindest einen Hohlraum umgeben und dabei je Hohl raum eine Öffnung aufweisen. Insbesondere ist der Profilabschnitt, bei Betrachtung im Querschnitt, als ein zweiseitig offener Profilabschnitt ausgebildet. Beispielsweise kann der Profilabschnitt eine Doppel-T-Querschnittsfläche oder eine Doppel-C- Querschnittsfläche mit einander abgewandten Öffnungen aufweisen. Darüber hinaus kann der gerade Profilabschnitt, bei Betrachtung im Querschnitt, einen offenen Pro filquerschnitt und zugleich einen geschlossenen Hohlraum oder mehrere geschlos sene Hohlräume aufweisen. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist der gerade Profilabschnitt als ein Hohl profilabschnitt ausgebildet. Unter einem Hohlprofilabschnitt ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein Abschnitt eines Endlosprofils zu verstehen. Die Wandstärken des Hohlprofilabschnitts sind gegenüber seinem Querschnitt deutlich geringer dimensioniert. Bevorzugt betragen die Wandstärken des Hohlprofilab schnitts 10 bis 20 Prozent, besonders bevorzugt 10 bis 15 Prozent, der Außenab messungen des Hohlprofilabschnitts, wenn dieser eine Querschnittsgeometrie auf weist, die sich durch ein zumindest im Wesentlichen an Außenflächen anliegendes Quadrat umschreiben lässt. Bei Betrachtung im Querschnitt weist der Hohlprofilab schnitt zumindest einen Hohlraum auf, der als eine umfänglich geschlossene Kam mer ausgebildet ist. Insbesondere weist der Hohlprofilabschnitt über seine Längser streckung eine konstante Querschnittsgeometrie auf. Der Hohlprofilabschnitt kann zugleich auch als ein Profilabschnitt mit einem offenen Querschnitt ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist der gerade Profilabschnitt als ein Mehrkammerprofilabschnitt ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Profilabschnitt, bei Betrachtung im Querschnitt, zumindest zwei, als umfänglich geschlossene Kam mern ausgebildete, Hohlräume aufweist. Durch einen Mehrkammerprofilabschnitt kann, in Abhängigkeit vom geometrischen Aufbau und von der Anordnung der meh reren Kammern zueinander, das Flächenträgheitsmoment des Profilabschnitts erhöht werden. Dies wirkt sich insbesondere bei einer Biegebelastung und/oder bei einer Torsionsbelastung, aber auch bei einer Druckbelastung, dahingehend aus, dass hö here Kräfte und/oder Momente übertragen werden können. Insbesondere weist der Mehrkammerprofilabschnitt im Querschnitt zumindest einen Quersteg auf, durch den die mehreren Kammern des Mehrkammerprofilabschnitts voneinander getrennt sind. Ein Quersteg ermöglicht beim Verkleben des Endabschnitts des Profilabschnitts mit dem Endabschnitt des Lasteinleitungselements zusätzliche Anbindungsflächen, die sich egalisierend auf die Spannungsverteilung in der Klebstoffschicht auswirkt. Bei Bedarf kann der Mehrkammerprofilabschnitt mehr als einen Quersteg aufweisen.

Bevorzugt weist das Lasteinleitungselement eine sich senkrecht zu der Längsrich tung des Profilabschnitts ausgerichtete Öffnung auf. Die Öffnung kann sacklochartig ausgebildet sein; beispielsweise zur Aufnahme einer Gelenkkugel eines Kugelzap fens eines Kugelgelenks. Alternativ kann die Öffnung auch als eine Durchgangsöff nung ausgebildet sein; beispielsweise mit einer zylindrischen Durchgangsöffnung zur Aufnahme eines Molekulargelenks, das auch als Pratzengelenk bezeichnet wird. Ins besondere erstreckt sich eine Mittelachse einer derartigen Durchgangsöffnung in der neutralen Faserebene. Insbesondere weist eine derartige Durchgangsöffnung senk recht zu der Längsrichtung des Profilabschnitts eine Querschnittsfläche auf, die im Wesentlichen genauso groß ist wie ein Quadrat, das einen Querschnitt des Profilab schnitts umschreibt, oder die größer ist als ein solches Quadrat. Insbesondere weist die Durchgangsöffnung im Einbauzustand eine unbearbeitete Innenumfangsfläche auf. Alternativ kann das Lasteinleitungselement eine Durchgangsöffnung aufweisen, die im Rohzustand eine unbearbeitete und im Einbauzustand eine bearbeitete, bei spielsweise durch Zerspanen hergestellte, Innenumfangsfläche aufweist. In die Durchgangsöffnung kann eine Stahlbuchse eingesetzt sein.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellen der Zeichnungen näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche, ähn liche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen. Dabei zeigt:

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung eine Fahrwerkanordnung gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 in einer perspektivischen Schnittdarstellung einen Teil eines nicht zu der Er findung gehörenden Fahrwerklenkers;

Fig. 3 in einer perspektivischen Darstellung einen Fahrwerklenker gemäß einer ers ten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 in einer perspektivischen Schnittdarstellung einen Teil des Fahrwerklenkers gemäß Figur 3 und gemäß dem dort angegebenen Schnittverlauf A - A;

Fig. 5 in einer perspektivischen Schnittdarstellung isoliert dargestellte Klebstoff schichten gemäß Figur 4; Fig. 6 in einer perspektivischen Schnittdarstellung isoliert dargestellte Klebstoff schichten gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 in einer perspektivischen Darstellung ein Lasteinleitungselement gemäß Figur

3;

Fig. 8 in einer perspektivischen Darstellung einen Profilabschnitt gemäß Figur 3;

Fig. 9 in perspektivischen Darstellung ein Lasteinleitungselement gemäß einer drit ten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 10a bis 10d in Schnittdarstellungen Profilabschnitte weiterer Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Fahrwerks 1 , das Bestandteil eines Kraftfahrzeugs, vor liegend eines Nutzfahrzeugs 2, ist, wobei das Fahrwerk 1 zwei in einer unteren Len kerebene angeordnete Fahrwerklenker 3 aufweist, die als Achsstreben ausgebildet sind. Die beiden Achsstreben 3 sind jeweils mit einem Ende durch ein Molekularge lenk an eine als Starrachse 5 ausgebildete Fahrzeugachse angebunden . Mit dem anderen Ende sind die Achsstreben 3, ebenfalls durch ein Molekulargelenk, jeweils indirekt an einen Fahrzeugrahmen 6 angebunden. Die Starrachse 5 wird neben den beiden Achsstreben 3 durch einen Vierpunktlenker 7 geführt, der in einer oberen Lenkerebene angeordnet und im Wesentlichen x-förmig ausgebildet ist. Der Vier punktlenker 7 vereinigt die Funktionen eines Dreipunktlenkers und eines separaten Wankstabilisators in einem Bauteil. Der Vierpunktlenker 7 ist in einem rahmenseiti gen Lagerbereich 4 durch zwei Molekulargelenke an den Fahrzeugrahmen 6 und in einem achsseitigen Lagerbereich 10 durch zwei Molekulargelenke an die Starrachse 5 angebunden. Zwei der insgesamt vier Molekulargelenke sind durch einen Längs träger des Fahrzeugrahmens 6 verdeckt.

Zur Veranschaulichung der der Erfindung zugrundeliegenden Problematik ist in Fig. 2 ein Teil eines nicht zu der Erfindung gehörenden Fahrwerklenkers 3 dargestellt. Der Fahrwerklenker, der als eine Achsstrebe 3 ausgebildet ist, weist ein aus einer Alumi niumlegierung bestehendes Lasteinleitungselement 20 auf, das fest mit einem gera den Profilabschnitt 21 aus einem faserverstärkten Kunststoff verbunden ist. Dabei sind der Profilabschnitt 21 und das Lasteinleitungselement 20 in einem gemeinsa men Verbindungsabschnitt 22, in dem ein Endabschnitt 23 des Lasteinleitungsele ments 20 und ein Endabschnitt 24 des Profilabschnitts 21 wechselseitig und im We sentlichen formschlüssig ineinandergreifen, über eine Klebeverbindung 25 stoff schlüssig miteinander verbunden. Die Klebeverbindung 25 weist beidseits einer neut ralen Faserebene 26 des Profilabschnitts 21 mehrere in sich ebene und gleich lange, Längsklebstoffschichten 27 auf, die sich in einer Längsrichtung L des Profilabschnitts 21 erstrecken und die zugleich in einer sich senkrecht zu der Längsrichtung L erstre ckenden Hochrichtung H des Profilabschnitts 21 parallel zueinander beabstandet sind. Sämtliche Längsklebstoffschichten 27 weisen, wie im Stand der Technik üblich, über deren Längserstreckung in Längsrichtung L des Profilabschnitts 21 eine gleich bleibende Dicke von vorliegend 0,2 Millimeter auf.

Untersuchungen haben gezeigt, dass bei einer Zugbelastung der Achsstrebe 3 in der äußeren Längsklebstoffschicht 27 im Bereich eines freien Endes 29 eines den End abschnitt 24 des Profilabschnitts 21 partiell abdeckenden Außenzahns 28 des Lasteinleitungselements 20 eine lokale Spannungsspitze 30 auftritt. Diese lokale Spannungsspitze 30 bewirkt eine Deformation des auch als Kopfende bezeichneten, freien Endes 29 des Außenzahns 28 in der Weise, dass sich das freie Ende 29 nach profilaußen hin aufbiegt (durch einen Pfeil angedeutet). Dieses Aufbiegen bewirkt wiederum eine Schälbelastung innerhalb der Klebeverbindung 25, wobei allerdings nicht die äußere Längsklebstoffschicht 27 versagt, sondern innerhalb des geraden Profilabschnitts 21 aus faserverstärktem Kunststoff ein oberflächennaher Längsriss 31 entsteht, der sich in Längsrichtung L des Profilabschnitts 21 parallel zu der Längsklebstoffschicht 27 erstreckt und der durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Dadurch geht im Bereich des Längsrisses 31 die Anbindung des Profilabschnitts 21 an das metallische Lasteinleitungselement 20 aus einer Aluminiumlegierung verlo ren. Da im Bereich des Längsrisses 31 eine Kraftübertragung nicht mehr möglich ist, erfolgt bei anhaltender Zugbelastung der Achsstrebe 3 eine Umlagerung der Kraft übertragung auf andere Bereiche der Klebeverbindung 25. Diese anderen Bereiche sind allerdings nicht für eine Aufnahme zusätzlicher Lasten ausgelegt, was letztend lich zu einem vollständigen Versagen der Klebeverbindung 25 führt.

Fig. 3 zeigt einen Fahrwerklenker 3 für ein Nutzfahrzeug 2, wobei der Fahrwerklenker als eine Achsstrebe 3 mit zwei jeweils endseitig angeordneten Aluminium- Lasteinleitungselementen 20 ausgebildet ist. Die Lasteinleitungselemente 20 sind durch einen geraden Profilabschnitt 21 aus einem faserverstärkten Kunststoff fest miteinander verbunden. Der gerade Profilabschnitt 21 und die beiden Lasteinlei tungselemente 20 sind in einem gemeinsamen Verbindungsabschnitt 22, in dem ein Endabschnitt 23 des Lasteinleitungselements 20 und ein Endabschnitt 24 des Profil abschnitts 21 wechselseitig und im Wesentlichen formschlüssig ineinandergreifen, über eine Klebeverbindung 25 miteinander verbunden. Die beiden gemeinsamen Verbindungsabschnitte 22, die beiden Endabschnitte 23 der beiden Lasteinleitungs elemente 20 und die beiden Endabschnitte 24 des Profilabschnitts 21 erstrecken sich jeweils in einer Längsrichtung L des Profilabschnitts 21. In den beiden gemeinsamen Verbindungsabschnitten 22 decken jeweils zwei Außenzähne 28 der beiden Lastein leitungselemente 20 zwei in sich ebene Teilflächen der Endabschnitte 24 des Profil abschnitts 21 ab, die in einer sich senkrecht zu der Längsrichtung L erstreckenden Hochrichtung H des Profilabschnitts 21 parallel zueinander beabstandet sind.

Wie in Fig. 4 zu erkennen, weisen die beiden Klebeverbindungen 25 beidseits einer neutralen Faserebene 26 des Profilabschnitts 21 jeweils vier im Wesentlichen in sich ebene und zugleich in Längsrichtung L des Profilabschnitts 21 gleich lange Längs klebstoffschichten 27 auf. Die Längsklebstoffschichten 27 sind in Hochrichtung H des Profilabschnitts 21 parallel zueinander beabstandet. Die neutrale Faserebene 26 stellt in Bezug auf den geometrischen Aufbau der Achsstrebe 3 zugleich eine Sym metrieebene dar. Auf jeder Seite der neutralen Faserebene 26 ist jeweils eine der vier Längsklebstoffschichten 27 jeweils zwischen den vorgenannten Außenzähnen 28 des Lasteinleitungselements 20 und den zugeordneten Teilflächen der Endab schnitte 24 des Profilabschnitts 21 angeordnet. Bei diesen letztgenannten Längs klebstoffschichten 27 handelt es sich um Außenklebstoffschichten 32, die mit Flä chen des geraden Profilabschnitts 21 verklebt sind, die einen Normalenvektor auf- weisen, der sich jeweils in der Hochrichtung H des Profilabschnitts 21 erstreckt und der zugleich von dem Profilabschnitt 21 weg weist.

Diese letztgenannten Außenklebstoffschichten 32 weisen jeweils in Längsrichtung L des Profilabschnitts 21 und zu einem freien Ende 29 des Außenzahns 28, das auch als Kopfende bezeichnet wird, hin über im Wesentlichen die Hälfte der Zahnlänge eine zunehmende Dicke auf. Dies wird unter anderem auch dadurch ermöglicht, dass die Außenzähne 28 zu ihren freien Enden 29 hin jeweils verjüngt ausgebildet sind. Beide Klebeverbindungen 25 weisen beidseits der neutralen Faserebene 26 des Pro filabschnitts 21 jeweils zwei Außen klebstoffschichten 32 auf. Die Außen klebstoff schichten 32 weisen mit zunehmendem Abstand von der neutralen Faserebene 26 des Profilabschnitts 21 jeweils eine größer werdende Querschnittsfläche auf. Somit weist die Außenklebstoffschicht 32, die den größten Abstand zu der neutralen Faser ebene 26 aufweist, zugleich die größte Querschnittsfläche auf. Diese letztgenannte Außenklebstoffschicht 32 weist im Bereich des freien Endes 29 des Außenzahns 28 eine Dicke von ungefähr 4 Millimeter auf. Die Längsklebstoffschichten 27 sind an un bearbeitete, stranggepresste Oberflächen des Lasteinleitungselements 20 angebun den. Zur zeichnerischen Darstellung ist noch anzumerken, dass in Fig. 4 lediglich ein sich in Längsrichtung L des Profilabschnitts 21 erstreckender, scheibenförmiger Teil bereich der Achsstrebe 3 dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt sämtliche Klebstoffschichten 27, 32, 33 der Klebeverbindung 25 zwischen dem Endabschnitt 23 des Lasteinleitungselements 20 und dem Endabschnitt 24 des Profilabschnitts 21 . Dabei ist deutlich zu erkennen, dass sämtliche Längsklebstoff schichten 27 einschließlich der Außenklebstoffschichten 32 stofflich miteinander ver bunden sind. Querklebstoffschichten 33, die in Längsrichtung L des Profilabschnitts 21 auf gleicher Höhe angeordnet und zugleich senkrecht zu der Längsrichtung L des Profilabschnitts 21 voneinander beabstandet sind und die sich zugleich hauptsäch lich senkrecht zu der Längsrichtung L des Profilabschnitts 21 erstrecken, weisen in senkrecht zu der Längsrichtung L des Profilabschnitts 21 mit zunehmendem Abstand von der neutralen Faserebene 26 des Profilabschnitts 21 eine, in Längsrichtung L des Profilabschnitts 21 gemessene, ansteigende Dicke auf. Fig. 6 zeigt in einer Darstellung analog zu Fig. 5 einen nicht dargestellten Profilab schnitt 21 , der eine gestrichelt angedeutete, zweite neutrale Faserebene 34 aufweist. Die zweite neutrale Faserebene 34 erstreckt sich in Längsrichtung L des Profilab schnitts 21 und ist zugleich senkrecht zu einer neutralen Faserebene 26, wie zuvor beschrieben, ausgerichtet. Eine Klebeverbindung 25 weist beidseits der zweiten neutralen Faserebene 34 vier im Wesentlichen in sich ebene und gleich lange Längsklebstoffschichten 27 auf, die sich in der Längsrichtung L des Profilabschnitts 21 erstrecken und die zugleich in einer sich senkrecht zu der Längsrichtung L und senkrecht zu der Hochrichtung H erstreckenden Querrichtung Q des Profilabschnitts 21 parallel zueinander beabstandet sind. Beidseits der zweiten neutralen Faserebe ne 34 weisen zwei dieser Längsklebstoffschichten 27, bei Betrachtung in Querrich tung Q des Profilabschnitts 21 , mit steigendem Abstand zu der zweiten neutralen Faserebene 34 des Profilabschnitts 21 jeweils eine größer werdende Querschnitts fläche auf. Bei diesen Längsklebstoffschichten 27 handelt es sich jeweils um Außen klebstoffschichten.

Das in Fig. 7 dargestellte Lasteinleitungselement 20 ist als ein Strangpress- Profilstück mit teilweise unbearbeiteten Außenumfangsflächen und teilweise unbear beiteten Innenumfangsflächen ausgebildet. Die unbearbeiteten Flächen erstrecken sich dabei in einer Profillängsrichtung 35. Das Lasteinleitungselement 20 weist eine sich senkrecht zu der Längsrichtung L des nicht dargestellten, geraden Profilab schnitts 21 ausgerichtete Öffnung 36 auf, die als eine Durchgangsöffnung zur Auf nahme eines ebenfalls nicht dargestellten Molekulargelenks ausgebildet ist und die eine durch eine Zerspanoperation hergestellte Innenumfangsfläche aufweist. Eine Mittelachse 41 der Durchgangsöffnung 36 erstreckt sich in der neutralen Faserebene 26 und zugleich in einer Querrichtung Q, die sich senkrecht zu der Längsrichtung L und senkrecht zu der Hochrichtung H des Profilabschnitts 21 erstreckt. Die Durch gangsöffnung 36 weist senkrecht zu der Längsrichtung L des Profilabschnitts 21 eine Querschnittsfläche auf, die geringfügig größer ist als die Fläche eines Quadrats, das einen Querschnitt des Profilabschnitts 21 umschreibt. Das Lasteinleitungselement 20 weist vier stranggepresste Durchgangsnuten 37 auf, die sich in der Profillängsrich tung 35 erstreckten, wobei die Profillängsrichtung 35 identisch ist mit der Querrich tung Q des geraden Profilabschnitts 21. Die Durchgangsnuten 37 weisen über ihre Erstreckung in der Längsrichtung L des Profilabschnitts 21 ein in der Hochrichtung H des Profilabschnitts 21 variierende Breite auf. In dem Endabschnitt 23 des Lasteinlei tungselements 20 wechseln sich in Hochrichtung H des Profilabschnitts 21 insgesamt fünf Zähne des Lasteinleitungselements 20 mit den vorgenannten vier Durchgangs nuten 37 ab. In Hochrichtung H eingeschlossen ist der Endabschnitt 23 durch die beiden Außenzähne 28 des Lasteinleitungselements 20.

Der in Fig. 8 dargestellte Profilabschnitt 21 ist als ein Mehrkammerprofilabschnitt mit drei Kammern ausgebildet und weist eine Deckschicht 38 aus einem Fasergewebe auf. Die Deckschicht 38 stellt eine Außenumfangsfläche des Profilabschnitts 21 dar und erstreckt sich in Längsrichtung L des Profilabschnitts über dessen gesamte Län ge. Im Querschnitt weist der Mehrkammerprofilabschnitt 21 zwei Querstege 39 auf, durch die drei Kammern des Mehrkammerprofilabschnitts 21 voneinander getrennt sind. In der Schnittdarstellung gemäß Fig. 4, in der lediglich ein scheibenförmiger Teilbereich der Achsstrebe 3 dargestellt ist, verläuft dieser scheibenförmige Teilbe reich in Längsrichtung L des Mehrkammerprofilabschnitts 21 ausschließlich durch die Querstege 39.

Fig. 9 zeigt ein Lasteinleitungselement 20 dessen Endabschnitt 23 von sich senk recht zu einer Längsrichtung L eines nicht dargestellten Profilabschnitts 21 erstre ckenden und sich zugleich teilweise schneidenden Durchgangsnuten 37 gitterartig durchsetzt ist. Dadurch weist der Endabschnitt 23 des Lasteinleitungselements 20 eine Steckverzahnung 40 mit sich im Wesentlichen in der Längsrichtung L des Profil abschnitts 21 erstreckenden Zähnen auf. Die Steckverzahnung 40 weist in einer Qu errichtung Q des Profilabschnitts 21 drei parallel zueinander beabstandete Zahnrei hen mit jeweils vier Zähnen auf. Jeweils an den Enden dieser drei Zahnreihen befin den sich Außenzähne 28, die in einer Hochrichtung H des Profilabschnitts 21 einen maximalen Abstand zueinander aufweisen. Die Außenzähne 28 sind zu ihren freien Enden 29, die auch als Kopfenden bezeichnet werden, hin jeweils verjüngt ausgebil det. Die sich in Querrichtung Q erstreckenden Durchgangsnuten 37 sind durch Strangpressen hergestellt und weisen in Hochrichtung H eine variierende Breite auf, die sich zu den freien Enden 29 der Zähne hin vergrößert. Die sich in der Hochrich tung H erstreckenden Durchgangsnuten 37 sind durch eine spanende Bearbeitung hergestellt und weisen in der Querrichtung Q eine konstante Breite auf. Diese letzt genannten Durchgangsnuten 37 können allerdings auch, wie im Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben, in der Querrichtung Q eine variierende Breite aufweisen, insbe sondere mit einer sich zu den freien Enden 29 der Zähne hin vergrößernden Breite.

Fig. 10a zeigt einen geraden Profilabschnitt 21 , der als ein Hohlprofilabschnitt aus gebildet ist. Dabei ist der Hohlprofilabschnitt 21 als ein Quadratrohr ausgebildet. Fig. 10b zeigt einen Hohlprofilabschnitt 21 mit einem seitlich überstehenden Obergurt und mit einem seitlich überstehenden Untergurt. Profilabschnitte 21 mit offenen Profil querschnitten sind in Fig. 10c mit einer Doppel-T-Querschnittsfläche und in Fig. 10d mit einer Doppel-C-Querschnittsf lache dargestellt.

Bezuqszeichen Fahrwerk

Kraftfahrzeug, Nutzfahrzeug

Fahrwerklenker, Achsstrebe

rahmenseitiger Lagerbereich

Fahrzeugachse, Starrachse

Fahrzeugrahmen

Vierpunktlenker

achsseitiger Lagerbereich Lasteinleitungselement

gerader Profilabschnitt, Hohlprofilabschnitt, Mehrkammerprofilabschnitt Verbindungsabschnitt

Endabschnitt des Lasteinleitungselements

Endabschnitt des Profilabschnitts

Klebeverbindung

neutrale Faserebene

Längsklebstoffschicht

Außenzahn

freies Ende des Außenzahns, Kopfende des Außenzahns

Spannungsspitze

Längsriss

Außenklebstoffschicht

Querklebstoffschicht

zweite neutrale Faserebene

Profillängsrichtung

Öffnung, Durchgangsöffnung

Durchgangsnut

Deckschicht aus einem Fasergewebe

Quersteg

Steckverzahnung

Mittelachse L Längsrichtung des Profilabschnitts

H Hochrichtung des Profilabschnitts

Q Querrichtung des Profilabschnitts