本发明涉及一种底盘构件，其具有包括多个接头容纳区域的且由纤维加强的塑料组成的层压材料制成的构件本体和多个分别布置在接头容纳区域之一中的接头。
背景技术：
例如通过3点连杆给出这种底盘构件，作为接头，3点连杆具有一个球窝接头和两个橡胶轴承，橡胶轴承相对于未偏转的球窝接头的球销旋转了90°。在这种3点连杆中的挑战特别在于，运动学的点的连结以及其在连杆的层压结构中的集成。目前，为此在橡胶轴承的区域中使用金属的嵌入物(轴承套筒)，其容纳橡胶轴承。如果以rtm工艺制造连杆体(rtm＝树脂传递模塑)，则在rtm过程中已经将轴承套筒嵌入压力注塑模具中。在随后的过程中，具有金属的外套件的橡胶轴承被压入上述轴承套筒中。金属的嵌入物的问题在于与层压材料的连结。其原因是其与层压材料相比显著不同的膨胀系数以及在未使用腐蚀保护时出现的接触腐蚀。此外，在批量生产时添加到塑料基质、确切地说连杆体中的、内部分离介质妨碍了与金属部件的化学反应。
目前借助于由纤维加强的塑料制成的环绕的环部将轴承套筒集成到层压材料中。通过该环部也可保证，插入其中的橡胶轴承相对于未偏转的球窝接头的球销旋转了。然而，该环部导致用于rtm过程的纺织预成型品(preforms)非常复杂。
技术实现要素：
基于此，本发明的目标是，改进开头所述类型的底盘构件，使得其可更简单地制造。
该目标通过根据权利要求1的底盘构件实现。在随后的描述和从属权利要求中给出底盘构件的优选的改进方案。
底盘构件具有包括多个、优选地两个或三个接头容纳区域的、且由纤维加强的塑料的层压材料组成的构件本体和多个、优选地两个或三个接头，接头分别布置在接头容纳区域之一中，其中，层压材料在构件本体的位于接头容纳区域中的第一接头容纳区域和接头容纳区域中的第二接头容纳区域之间的区段中是扭转的，使得第二接头容纳区域相对于第一接头容纳区域旋转了。
因为第二接头容纳区域相对于第一接头容纳区域旋转了，所以在第二接头容纳区域中可省去用于构造接头容纳部的环部。此外，例如也可省去设置用于容纳布置在第二接头容纳区域中的接头的轴承套筒。特别是，用于布置在第二接头容纳区域中的接头的接头容纳部可通过将简单的孔或通孔引入在第二接头容纳区域中的层压材料中形成。
层压材料特别是为纤维塑料复合物。优选地，层压材料包括塑料基质，该塑料基质优选地由热固性塑料、例如由环氧树脂组成。有利地，层压材料包括特别是被埋入塑料基质中的纤维。纤维例如为碳纤维和/或玻璃纤维。优选地，纤维以一个或多个层(纤维层)的形式存在。例如，纤维和/或所述纤维层或每个纤维层以一个或至少一个网状物的形式和/或一个或至少一个织物的形式和/或一个或至少一个垫(纤维垫)的形式存在。构件本体优选地以压力注塑工艺或rtm工艺制成。为了制造构件本体，优选地使用压力注塑模具或rtm模具。在这种思想中，构件本体特别是形成rtm构件。
表述“扭转的”特别是不可理解成，在构件本体的区段中通过旋转或扭转使层压材料变形。在使用热固性的塑料基质时，这也难以实现。优选地，表述“扭转的”要理解成，层压材料在构件本体的区段中在其形状方面与通过旋转或扭转变形的物体相同。就此而言，表述“扭转的”例如也可通过表述“设有与扭转的形状相同的形状”代替。优选地，在压力注塑过程或rtm过程中形成层压材料的扭转的区域。特别是，层压材料的扭转的区域通过合适地设计的、在压力注塑模具或rtm模具中的模腔实现。
优选地，构件本体具有包括所述区段的长形区域或臂，借助于该区域或臂使第二接头容纳区域与第一接头容纳区域连接。长形区域或臂例如可构造成直的或弯曲的。底盘构件优选地形成连杆，例如横拉杆。
根据一种改进方案，层压材料在构件本体的位于第一接头容纳区域和接头容纳区域中的第三接头容纳区域之间的区段中是扭转的，使得第三接头容纳区域相对于第一接头容纳区域旋转了。由此，不仅第二接头容纳区域而且第三接头容纳区域相对于第一接头容纳区域旋转了，这对于底盘构件作为3点连杆的构造方案来说是有利的。第二接头容纳区域和第三接头容纳区域优选地彼此平行地或近似彼此平行地伸延。因为第三接头容纳区域相对于第一接头容纳区域旋转了，在第三接头容纳区域中可省去用于构造接头容纳部的环部。此外，例如也可省去设置用于容纳布置在第三接头容纳区域中的接头的轴承套筒。特别是，用于布置在第三接头容纳区域中的接头的接头容纳部可通过将简单的孔或通孔引入在第三接头容纳区域中的层压材料中形成。
优选地，构件本体具有多个臂，其分别包括区段中的一个，其中，第二接头容纳区域通过臂中的第一臂与第一接头容纳区域相连接，并且第三接头容纳区域通过臂中的第二臂与第一接头容纳区域相连接。臂例如分别构造成直的或弯曲的。底盘构件优选地形成3点连杆或三角连杆。臂特别是也可被称为连杆臂。
接头容纳区域例如分别设置在构件本体的端部处或角部处。优选地，第一接头容纳区域设置在构件本体的角部处、或者构件本体和/或长形区域或臂和/或第一臂和/或第二臂的优选自由的端部处。特别是，第二接头容纳区域设置在构件本体和/或长形区域或臂和/或第一臂的优选自由的端部处或另一端部处。有利地，第三接头容纳区域设置在构件本体和/或第二臂的优选自由的端部处或其他端部处。
根据一种改进方案，第二接头容纳区域相对于第一接头容纳区域旋转了一角度。有利地，第三接头容纳区域相对于第一接头容纳区域旋转了一角度。优选地，第二接头容纳区域和/或第三接头容纳区域分别相对于第一接头容纳区域旋转了一角度。所述角度或角度中的每一个例如为90°或近似90°。但是，优选地，所述角度或角度中的每一个大于0°和/或小于90°。虽然通常90°的角度是期望的，然而对于在压力注塑模具或rtm模具中的构件本体脱模来说，小于90°的角度是合理的。特别是，所述角度或角度中的每一个为87°或88°，或近似87°或88°。这种类型的角度接近90°，但还是允许构件本体脱模。
根据一种设计方案，在第二接头容纳区域中，在层压材料中引入特别是贯穿的凹口，布置在第二接头容纳区域中的接头优选直接地坐落在和/或被引入、特别是被压入、优选直接地被压入该凹口中。有利地，在第三接头容纳区域中，在层压材料中引入特别是贯穿的凹口，布置在第三接头容纳区域中的接头优选直接地坐落在和/或被引入、特别是被压入、优选直接地被压入该凹口中。优选地，在第二接头容纳区域和/或第三接头容纳区域中，在层压材料中分别引入特别是贯穿的凹口，布置在相应接头容纳区域中的接头优选直接地坐落在和/或被引入、特别是被压入、优选直接地被压入该凹口中。由此，凹口或凹口中的每一个形成可相对简单地制造的接头容纳部。例如，凹口或凹口中的每一个可在压力注塑工艺或rtm工艺期间设置在压力注塑模具中或rtm模具中。表述“贯穿的凹口”特别是可理解成延伸穿过层压材料的凹口。除了表述“凹口”和/或“贯穿的凹口”，例如也可使用表述“孔”和/或“通孔”。通过将接头或接头中的每一个压入凹口或相应的凹口中，特别是实现了传力的连接。就此而言，表述“直接”优选地理解成，不存在和/或中间连接有用于容纳接头或相应接头的轴承套筒。
根据一种改进方案，在第二接头容纳区域中的凹口垂直于或相对于第二接头容纳区域和/或第二接头容纳区域的层压材料平面倾斜地延伸。有利地，在第三接头容纳区域中的凹口垂直于或相对于第三接头容纳区域和/或第三接头容纳区域的层压材料平面倾斜地延伸。优选地，在第二接头容纳区域和/或第三接头容纳区域中的凹口分别垂直于或相对于相应接头容纳区域和/或相应接头容纳区域的层压材料平面倾斜地延伸。特别是，当所述角度或相应角度小于90°时，凹口或每一个凹口的倾斜延伸是有利的。
根据一种设计方案，在第二接头容纳区域中的凹口平行于第一接头容纳区域的层压材料平面延伸，和/或在第二接头容纳区域中的凹口位于第一接头容纳区域的层压材料平面中或者包括该层压材料平面的平面中。有利地，在第三接头容纳区域中的凹口平行于第一接头容纳区域的层压材料平面延伸，和/或在第三接头容纳区域中的凹口位于第一接头容纳区域的层压材料平面中或者包括该层压材料平面的平面中。优选地，在第二接头容纳区域和/或第三接头容纳区域中的凹口分别平行于第一接头容纳区域的层压材料平面延伸，和/或在第二接头容纳区域和/或第三接头容纳区域中的凹口分别位于第一接头容纳区域的层压材料平面中或者包括该层压材料平面的平面中。
根据一种改进方案，布置在第二接头容纳区域中的接头延伸穿过第二接头容纳区域的凹口。有利地，布置在第三接头容纳区域中的接头延伸穿过第三接头容纳区域的凹口。优选地，布置在第二接头容纳区域和/或第三接头容纳区域中的接头分别延伸穿过相应接头容纳区域的凹口。
根据一种设计方案，布置在第二接头容纳区域中的接头特别是附加地形状配合地固定在第二接头容纳区域的凹口中。有利地，布置在第三接头容纳区域中的接头特别是附加地形状配合地固定在第三接头容纳区域的凹口中。优选地，布置在第二接头容纳区域和/或第三接头容纳区域中的接头分别特别是附加地形状配合地固定在相应的接头容纳区域的凹口中。例如，可通过填密或空心铆接过程实现形状配合的固定。
根据一种改进方案，布置在第二接头容纳区域中的接头构造为弹性体轴承。有利地，布置在第三接头容纳区域中的接头构造为弹性体轴承。优选地，布置在第二接头容纳区域和/或第三接头容纳区域中的接头分别构造成弹性体轴承。
所述弹性体轴承或弹性体轴承中的每一个特别是包括内部件、环绕包围内部件的外套件和布置在内部件和外套件之间的特别是使内部件与外套相连接的弹性体材料体，弹性体材料体优选为橡胶体。所述弹性体轴承或弹性体轴承中的每一个特别是为橡胶轴承。优选地，所述内部件或内部件中的每一个由塑料、或者由金属、例如由钢、镁或铝制成。有利地，所述外套件或外套件中的每一个由塑料、或者由金属、例如由钢、镁或铝制成。优选地，所述弹性体材料体或弹性体材料体中的每一个由弹性体材料、例如由橡胶制成。
根据一种设计方案，在第一接头容纳区域中，在层压材料中引入凹口，布置在第一接头容纳区域中的接头坐落在该凹口中。优选地，在第一接头容纳区域中的凹口垂直于或基本上垂直于第一接头容纳区域和/或第一接头容纳区域的层压材料平面延伸。有利地，布置在第一接头容纳区域中的接头构造为球窝接头。
球窝接头特别是包括球形座和铰接地支承在球形座中的球销。球形座例如形成球窝接头罩壳或者设置在球窝接头罩壳中。优选地，球销从球形座和/或球窝接头罩壳中延伸出来。球窝接头优选地利用其球形座和/或其球窝接头罩壳固定在第一接头容纳区域处。特别是，球窝接头利用其球形座和/或其球窝接头罩壳坐落在第一接头容纳区域中的凹口中。球形座优选地由塑料、或者由金属、例如由钢、镁或铝制成。此外，球销优选地由塑料、或者由金属、例如由钢、镁或铝制成。有利地，球窝接头罩壳由塑料、或者由金属、例如由钢、镁或铝制成。
底盘构件优选地设置用于车辆或机动车辆。特别是，底盘构件安装在车辆或机动车辆的底盘中。例如，底盘构件借助于其接头与其他车辆部件或底盘部件相连接。优选地，底盘构件借助于其布置在第一接头容纳区域中的接头与车轮、车轮架或车轴体相连接。优选地，底盘构件借助于其布置在第二接头容纳区域中的接头与车身或车辆框架、与转向架或辅助框架相连接。有利地，底盘构件借助于其布置在第三接头容纳区域中的接头与所述车身或车辆框架或一个车身或车辆框架、与所述转向架或一个转向架、或与所述辅助框架或一个辅助框架相连接。特别地，车轮、车轮架或车轴体借助于底盘构件与车身或车辆框架铰接地连接。
附图说明
下面参考附图根据优选实施方式描述本发明。附图中：
图1示出了在部分装配状态中的根据现有技术的3点连杆的立体视图，
图2示出了根据现有技术的3点连杆的可从图1中看出的环部的立体视图，
图3示出了根据一种实施方式的底盘构件的构件本体的立体的部分视图，
图4示出了根据所述实施方式的底盘构件的立体的部分视图，
图5示出了根据所述实施方式的底盘构件的连杆臂的自由端部的俯视图，以及
图6示出了在所述实施方式的改进方案中根据图5的俯视图。
具体实施方式
从图1中可看出在部分装配状态中的根据现有技术的构造成3点连杆的底盘构件1的立体视图。连杆1包括由纤维加强的塑料组成的层压材料制成的构件本体2和多个接头3和4。接头3构造为球窝接头并且坐落在设置于构件本体2的第一接头容纳区域5中的凹口中，凹口形成用于球窝接头3的接头容纳部。相反地，接头4构造为橡胶轴承。构件本体2包括两个连杆臂6和7，在其端部处分别设置环部8或9，其中，用于容纳橡胶轴承4的轴承套筒10需被引入环部8中。同样用于容纳与橡胶轴承4相同地构造的橡胶轴承(未示出)的轴承套筒11已经被引入环部9中。
由此，环部8和9形成构件本体2的接头容纳区域。在图2中示出了环部8的放大视图。由于环部8和9，根据rtm方法制成的构件本体2的制造相对复杂，因为需要复杂的预成型品。构件本体2以及完成装配的3点连杆构造成相对于示意性地示出的对称平面12镜像对称。
从图3中可看出根据一种实施方式的底盘构件1的构件本体2的立体的部分视图，底盘构件1在已装配的状态中形成3点连杆。构件本体2由纤维加强的塑料组成的层压材料制成并且具有第一接头容纳区域5，在第一接头容纳区域5中设有用于容纳球窝接头3的凹口13。此外，构件本体2具有第二接头容纳区域14，在第二接头容纳区域14中设有贯穿的凹口15，其用于容纳橡胶轴承4。构件本体2包括使第一接头容纳区域5与第二接头容纳区域14连接的第一连杆臂6，其中，构件本体2在连杆臂6的区段16中是扭转的，从而使第二接头容纳区域14相对于第一接头容纳区域5旋转。图4示出了在已装配的状态中根据所述实施方式的底盘构件1的立体的部分视图，据此，球窝接头3被插入凹口13中并且橡胶轴承4被插入凹口15中。
在图3和图4中示出了坐标系17，其包括三个坐标轴x、y和z，其在y、x和z的顺序中定义正交的右手系统。第一接头容纳区域5平行于xy平面伸延，其中，凹口13在z方向上、即垂直于xy平面延伸穿过接头容纳区域5。此外，球窝接头3具有球销18，其在所示出的球窝接头3未偏转的状态中在z方向上延伸。凹口15沿着在x方向上伸延的轴线19延伸穿过第二接头容纳区域14，轴线19形成凹口的纵向中轴线。此外，橡胶轴承4包括内部件20、包围内部件20的外套件21和布置在内部件20和外套件21之间的橡胶体22，借助于橡胶体22使内部件20与外套件21连接。内部件20和外套件21在此在还形成橡胶轴承4的纵向中轴线的轴线19的方向上延伸。
构件本体2具有第二连杆臂7，其相应于第一连杆臂6构造。此外，在底盘构件1已装配的状态中，由连杆臂7容纳相应于橡胶轴承4构造的橡胶轴承(未示出)。底盘构件1构造成相对于位于yz平面中或平行于yz平面伸延的对称平面镜像对称或者基本上镜像对称，从而在图3和图4中未示出的底盘构件1的部分特别是通过所示出的部分在对称平面处镜像得到。
图5示出了第一连杆臂6的自由端部的正视图。橡胶轴承4被压入凹口15中并且由此传力地固定在接头容纳区域14处。附加地，橡胶轴承4形状配合地固定在接头容纳区域14处。通过外套件21的环形的径向凸缘23并且通过环形的材料堆积部24给出形状配合的连接，在将橡胶轴承4压入凹口15中之后通过外套件21的一部分的塑性变形已经形成该材料堆积部24。在图5中示意性地指出了凹口15。此外，在图5中示意性地指出了在接头容纳区域14中的层压材料的层压材料平面25，其平行于yz平面伸延。同样指出的在接头容纳区域5中的层压材料的层压材料平面26特别是与xy平面重合或者平行于xy平面伸延。优选地，轴线19位于接头容纳区域5的层压材料平面26中或者平行于层压材料平面26伸延。
理想地，连杆臂6在区段16中是扭转的，使得接头容纳区域14平行于yz平面伸延并且由此相对于接头容纳区域5旋转90°的角度α。出于加工技术的原因，接头容纳区域14可相对于yz平面稍微倾斜，特别是倾斜2°或3°，从而接头容纳区域14相对于接头容纳区域5旋转小于90°的角度α，特别是87°或88°的角度α。这在图6中示出，从图6中，可看出该实施方式的改进方案。凹口15在这种情况中不垂直于第二接头容纳区域14和/或层压材料平面25延伸，而是如直线19那样，相对于垂直于第二接头容纳区域14和/或层压材料平面25伸延的直线稍微倾斜，特别是倾斜2°或3°。但是替代地，凹口15和/或直线19例如也垂直于第二接头容纳区域14和/或层压材料平面25延伸。在这种情况中，稍微的倾斜优选地通过橡胶轴承4和/或通过邻接的构件补偿。
附图标记列表
1底盘构件/3点连杆
2构件本体
3接头/球窝接头
4接头/橡胶轴承
5第一接头容纳区域
6连杆臂/第一连杆臂
7连杆臂/第二连杆臂
8在连杆臂处的环部
9在连杆臂处的环部
10轴承套筒
11轴承套筒
12对称平面
13凹口
14第二接头容纳区域
15凹口
16连杆臂的扭转的区段
17坐标系
18球窝接头的球销
19轴线/纵向中轴线
20橡胶轴承的内部件
21橡胶轴承的外套件
22橡胶轴承的橡胶体
23外套的径向凸缘
24在外套件处的材料堆积部
25层压材料平面
26层压材料平面
α在层压材料平面/接头容纳区域之间的角度
x坐标系的x轴
y坐标系的y轴
z坐标系的z轴