EP3105107A1 - Anordnung zur verbindung von fahrwerksbauteilen und radträger für kraftfahrzeuge - Google Patents

Anordnung zur verbindung von fahrwerksbauteilen und radträger für kraftfahrzeuge

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EP3105107A1
EP3105107A1 EP15700365.8A EP15700365A EP3105107A1 EP 3105107 A1 EP3105107 A1 EP 3105107A1 EP 15700365 A EP15700365 A EP 15700365A EP 3105107 A1 EP3105107 A1 EP 3105107A1
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EP
European Patent Office
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wall
arrangement
components according
collar
holding member
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15700365.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sven Philip Krüger
Andreas Väth
Hendrik Marquar
Josef Renn
Sven Greger
Edmont Hofmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP3105107A1 publication Critical patent/EP3105107A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16C2326/24—Steering systems, e.g. steering rods or columns

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for connecting suspension components, in particular screw, between a structure made of a fiber-plastic composite (FKV) and a metallic, in particular designed as a traction element load introduction element.
  • the invention further relates to a wheel carrier for motor vehicles with an at least double-walled structure of a fiber-plastic Verbu nd.
  • FKV fiber-plastic composite
  • Plastic materials understood which from a textile of long or
  • Endlosmaschinen for example made of glass or carbon and on the other hand from a matrix component connecting the fibers, z. B. consist of a resin.
  • a matrix component connecting the fibers, z. B. consist of a resin.
  • Fiber-reinforced plastic abbreviated FVK
  • FVK Fiber-reinforced plastic
  • Such plastic materials are characterized by a relatively low weight with high strength and are increasingly used in the automotive industry.
  • Under load introduction element can be understood the support of a shock absorber or the attachment of a spherical plain bearing for a suspension arm.
  • the basic structure of the known wheel carrier is trough-shaped and consists of a single deformed
  • Plastic wall For the attachment of load introduction elements, z. B. for suspension arms are preferably recesses in the plastic wall
  • plastic structures in particular made of a fiber-plastic composite material suitable with a
  • Load introduction element in particular to be reliably connected from a metallic material.
  • FKV fiber-plastic composite
  • double-walled is formed and has a first wall and at a distance from the first arranged at least another wall, wherein the first and the further wall each having coaxially arranged recesses.
  • the arrangement is characterized in that between the first and the further wall, a spacer having a through hole is arranged, wherein the
  • Load introduction element at least one recess and the through hole of the spacer passes through.
  • the through hole can be made as a machined or erosive bore or as a highly accurate fit.
  • the load introduction element is associated with a holding member, wherein the
  • the connecting portion may be designed as a threaded portion. In that case, the
  • an arrangement for connecting chassis components with a load introduction element and a holding member is thus provided, wherein the load introduction element and the holding member are connected to each other via a connecting portion, which is arranged substantially within the outer contours of the at least double-walled structure.
  • Connecting arrangement, in particular the retainer, not substantially beyond the outer contour are also arranged within the multi-walled, in particular double-walled structure. This can be over the adjoining the outer contour of the structure space in favor of other components. Due to the multi-walled structure, comprising a first and an at least further, second spaced-apart wall, there is the advantage that initiated via the load introduction element into the structure moments and / or tensile or compressive forces are absorbed by a pair of forces, wherein in one Wall primarily tensile stresses and in another or the other wall
  • the load introduction element is designed as a tension member.
  • through holes are also provided for reaching through the holding member or the load introduction element. These can be machined. But it is also possible that the through holes were produced in the production of the fiber-plastic composite for the intended chassis component by widening or Aufdornung the fiber material.
  • the holding member is formed as a threaded sleeve, which preferably, indirectly or directly, is supported against the first wall and protrudes with its threaded portion in the intermediate space between the first and the second wall. This results in a relatively flat Outside contour for the first wall.
  • the connecting portion is preferably designed positively as a threaded / screw connection. Alternatively, a cohesive connection in the form of an adhesive connection or welded connection can be selected.
  • the holding member is formed as a recessed nut, d. H. the nut is countersunk against the outer contour of the first wall in the intermediate space between the first and the at least second wall. The sunken nut is supported indirectly against the first wall.
  • the holding member is designed as a recessed cylinder head screw, preferably with a hexagon socket or hexalobular, with the cylinder head screw indirectly supported relative to the first wall. Again, this results in a flat outer contour.
  • the load introduction element is designed as a ball pin, wherein the ball head is arranged outside the outer contour of the second wall and is part of a pivotable ball joint, via which transverse forces in the at least double-walled structure can be introduced.
  • the ball stud has a substantially conical shaft or a cylindrical shaft. This results in the possibility of a play-free, non-positive or frictional recording in a corresponding conical sleeve.
  • the holding member in particular the threaded sleeve or the countersunk nut on an internal thread, while the ball pin end has an external thread.
  • External threads form the connecting, in particular threaded portion arranged within the double-walled structure.
  • a space gain is achieved in the direction of stress.
  • the blind hole has a
  • Hexagon socket or a hexalobular so that by means of a suitable mounting tool, a torque can be exerted on the tension member for the purpose of screwing to the holding member. This results in a space gain in the direction of stress, d. H. in the longitudinal direction of the ball stud.
  • the holding member is
  • the recessed nut is indirectly supported via a collar sleeve relative to the first wall, d. H. the recessed nut rests on the collar sleeve and the collar sleeve is supported against the first wall, which also achieves a flat design.
  • the countersunk nut can be tightened or loosened with a socket wrench.
  • Cylinder head screw trained holding member an external thread and designed as a ball pin tension member has an internal thread, which with the
  • the cylinder head bolt is supported against a first collar of the collar sleeve and the collar sleeve is supported via a second collar relative to the first wall. This also achieves a flat design, which also requires little space in the radial direction.
  • a first disc with a micro-toothed surface is arranged between the collar of the holding member designed as a threaded sleeve and the first wall, which presses into the first wall, which has a softer surface.
  • Microdipped surfaces are known per se, for. B. "Design 2013", page 62 - 65. (H. Schürmann, H. Elter: Contribution to the design of screw joints in laminates of fiber-plastic composites.)
  • the coefficient of friction increases the frictional force (parallel to the wall surface), so that with the same biasing force of the tension member, a larger pair of forces for receiving the externally introduced load moment is available.
  • the conical sleeve has a collar, which is supported relative to the second wall.
  • a second disc with micro-teeth between the collar of the conical sleeve and the second wall is a second disc with micro-teeth
  • the first or the second disc with a micro-toothed surface has projecting pins which engage positively in corresponding openings in the first and / or second wall and / or the spacer.
  • the holding member in particular the collar of the threaded sleeve surfaces or openings, on the periphery or in the openings or recesses of an assembly tool can be form-fitting recognized, the assembly tool, in particular exclusively, for mounting in the application of Preload the
  • the wheel carrier of the earlier application has a first formed as an inner shell and at least another second formed as an outer shell wall, so that there is a multi, especially double-walled, structure, at which by means of
  • load introduction elements preferably metallic ball studs can be attached.
  • On the ball studs preferably grip or Tie rods, which introduce lateral forces or moments in the structure of the wheel carrier. Due to the compound of the invention, in particular
  • Fig. 1 shows a first embodiment of the invention for a
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a screw connection
  • Fig. 5 shows a fifth embodiment of a screw connection
  • FIG. 1 shows a screw connection 1 according to the invention between a
  • the double-walled structure comprising a first wall 2 and a second wall 3, and a load introduction element 4, formed as a metallic ball stud 4.
  • the first wall 2 and the second wall 3 of the double-walled structure consist of a fiber-plastic composite (FKV), which is constructed of long or continuous fibers and a matrix component of a synthetic resin.
  • the fibers form a textile, z. B. a fabric with a stress-oriented orientation of the fibers.
  • FKV structures are known from the prior art, in some cases, the term fiber composite plastic (FRP) is in use.
  • the only partially illustrated double-walled structure 2, 3 is part of a larger component, in which forces are introduced from another component, not shown, via the load introduction element 4.
  • the ball stud 4 has a
  • the first wall 2 has a recess 2a and the second Wall 3 has a recess 3a. Between the first wall 2 and the second wall 3, a spacer 5 is arranged, which has a coaxial with the longitudinal axis a arranged through hole 5a. In the recess 2a of the first wall 2, a threaded sleeve 6 is inserted, which has an internal thread 6a and a collar 6b. The external thread 4 c of the ball stud 4 is connected to the
  • Screwed internal thread 6a of the threaded sleeve 6 forms a
  • Threaded portion 7 In the recess 3a of the second wall 3, a tapered sleeve 8 is inserted, which protrudes with its cylindrical shank into the through hole 5a of the spacer 5.
  • the conical sleeve 8 has an inner cone 8a and a collar 8b.
  • the conical shaft 4b or outer cone 4b sits without play in the inner cone 8a and is held there by frictional engagement.
  • the first wall 2 has an outer surface 2b, also called outer contour 2b
  • the second wall 3 has an outer surface 3b, also called outer contour 3b.
  • a first disc 9 is arranged with a micro-toothed surface 9a
  • a second disc 10 is arranged with a micro-toothed surface 10a.
  • the first and second disks 9, 10 are metal disks whose micro-toothed surfaces 9a, 10a dig into the plastic surfaces 2b, 3b and thus increase the coefficient of friction. This effect is known from the reference cited "Construction 2013", page 62 - 66.
  • holes 6c In the collar 6b, which rests on the first disc 9, are distributed on the circumference, holes 6c, in which pin 1 1 a of a
  • Engage mounting tool 1 In the end face of the ball stud 4 is a blind hole 4d arranged with a polygonal cross-section, hexagon socket or hexalobular, in which a corresponding mounting tool (Allen key) can be used.
  • the ball pin 4 and the rotatably arranged threaded sleeve 6 are screwed and clamped together via the threaded section 7, the tightening torque being introduced via the assembly tool 11 and the holding torque via the hexagon socket 4d.
  • the microdipped surfaces 9a, 10a are pressed into the outer surfaces 2b, 3b.
  • the first wall 2 is opposite the second wall 3 via the spacer 5, which can be made of metal or plastic, supported.
  • the ball head 4a Via the ball head 4a, mainly transverse forces, ie substantially perpendicular to the longitudinal axis a, are introduced into the FRP structure 2, 3, ie the structure 2, 3 is loaded by a moment. This loading moment is absorbed by a pair of friction forces which acts in the planes of the outer surfaces 2b, 3b. This results in a relatively small load for the double-walled structure 2, 3.
  • the threaded portion 7 is substantially, that is arranged for the most part within the outer contour 2b, ie only a relatively small portion of the threaded portion 7 and the threaded sleeve. 6 projects beyond the outer contour 2b.
  • the attachment of the load introduction element 4 is thus largely within the double-walled structure 2, 3, ie their
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the invention for a
  • Screw connection according to the invention 101 wherein the same or analogous parts as in Fig. 1 with the same, but increased by 100 reference numerals.
  • the screw 101 comprises a double-walled FKV structure of a first wall 102 and a second wall 103, between which a spacer 105 is arranged.
  • a threaded sleeve 106 is inserted, while in the recess 103a, a ball pin 104 is inserted with a cylindrical shaft 104b.
  • the ball pin 104 has a collar 104e, which is supported on a disc 108, which rests on the outer surface 103b of the second wall 103.
  • the ball pin 104 has at its end remote from the ball head 104a an external thread 104c, which is screwed to the internal thread 106a of the threaded sleeve 106.
  • an external thread 104c which is screwed to the internal thread 106a of the threaded sleeve 106.
  • the collar 106b of the threaded sleeve 106 engages - analogous to the first embodiment - a mounting tool 1 1 1, which is removed after installation of the screw.
  • Thread portion 107 which connects the ball pin 104 with the threaded sleeve 106, projects slightly beyond the outer surface 102b of the first wall 102. The introduced via the ball head 104a load moment is transmitted frictionally and positively in this screw 101, the
  • Fig. 3 shows a third embodiment of the invention for a screw 201, wherein the same or analogous parts, but increased by 200
  • a spacer 205 is arranged with a stepped bore 205 a.
  • a collar sleeve 212 In the extended part of the stepped bore 205a projects a collar sleeve 212, which passes through the recess 202a of the first wall 202.
  • a recessed nut 206 is disposed with an internal thread 206a and a resting on the collar sleeve 212 flange 206b.
  • the end of the ball stud 204 provided with an external thread 204c is screwed and forms a threaded portion 207.
  • the countersunk nut 206 preferably has hexagonal surfaces 206c on its outer circumference, to which a rotary tool for applying a torque can be applied.
  • the ball stud 204 has a blind hole on the front side with a hexagon socket or hexagon socket 204d for the use of a turning tool.
  • the conical shaft 204b of the ball stud 204 is seated in the inner cone of the conical sleeve 208, which rests with its collar 208b on the outer surface 203b of the second wall 203.
  • the ball stud 204 is clamped over the countersunk nut 206, wherein the bias on the collar sleeve 212 on the outer surface 202b of the first wall
  • the load torque introduced via the ball head 204a is also frictionally and positively locked to the FKV structure 202 in this embodiment as well.
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment of the invention for a
  • Screw 301 wherein the same reference numerals, but increased by 300, are used for the same or analogous parts as in the first embodiment.
  • a spacer 305 is arranged with a through hole 305a.
  • a collar sleeve 312 is inserted, which is supported on the outer surface 302b of the first wall 302.
  • a cylinder head screw 306 In the stepped bore of the collar sleeve 312 is a cylinder head screw 306 with
  • a conical sleeve 308 is inserted, which is supported with its collar 308b relative to the outer surface 303b of the second wall 303.
  • the conical shaft 304b of the ball stud 304 is frictionally received.
  • the ball pin 304 has a blind hole with an internal thread 304 c, in which the external thread 306 a of the cylinder head screw 306 is screwed - thereby the
  • Threaded portion 307 is formed, via which the ball pin 304 with the
  • Cylinder head screw 306 is clamped.
  • Cylinder head screw 306 each have a hexagon socket 304d or 306c for the use of a rotary tool (Allen key). As described above, load torques introduced via the ball head 304a are introduced frictionally and positively into the FRP structure 302, 303.
  • Fig. 5 shows a fifth embodiment of the invention for a
  • Screw 401 which represents a development of the first embodiment of FIG. 1. It will be the same for the same or analog parts
  • first wall 402 and the second 403 both made of a fiber-plastic composite, a spacer 405 with a through hole 405 a and with circumferentially, concentric with the longitudinal axis a of the ball stud 404 distributed circumferential holes 405 b, 405 c arranged.
  • a first disc 409 and a second disc 410 are arranged, which each have parallel to the longitudinal axis a projecting, circumferentially distributed pins 409a, 410a.
  • Both Washers 409, 410 are threaded over the threaded sleeve 406 and the ball stud 404, which are screwed together via the threaded portion 407,
  • Fig. 6 shows a further embodiment of the invention, an advantageous
  • the wheel carrier 500 is made of fiber-plastic composite construction and bivalves, d. H. it has an outer shell 520 and an inner shell 521. At the wheel carrier 500, a strut 522 is fixed, which supports the wheel carrier 500 against a body, not shown, of the vehicle.
  • the wheel carrier 500 corresponds in detail to the wheel carrier, as described in the earlier application of the Applicant with the official file number 10 2013 209 987.8 - the subject of the earlier application, as mentioned above, fully included in the disclosure of the present application.
  • the inner shell 521 corresponds to the first wall 502 and the outer shell 520 to the second wall 503; in this bivalve structure, the screw 501 is attached according to the invention.
  • the downwardly projecting ball stud 504 the spacer 505 arranged between the first wall 502 and the second wall 503, and above the first wall 502

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen, insbesondere Schraubverbindung, zwischen einer Struktur aus einem Faser-Kunststoff-Verbund (FKV) und einem metallischen insbesondere als Zugorgan (4) ausgebildeten Lasteinleitungselement, wobei die Struktur doppelwandig ausgebildet ist und eine erste Wand (2) sowie eine zumindest weitere zweite im Abstand zu der ersten angeordnete Wand (3) aufweist, wobei die erste und die zweite Wand jeweils koaxial angeordnete Aussparungen (2a, 3a) aufweisen, wobei zwischen der ersten und der weiteren Wand ein ein Durchgangsloch aufweisendes Distanzstück (5) angeordnet ist, wobei das Lasteinleitungselement (4) mindestens eine Aussparung und das Loch des Distanzstückes (5) durchgreift, wobei dem Lasteinleitungselement (4) ein Halteorgan (6) zugeordnet ist, wobei das Lasteinleitungselement (4) und das Halteorgan (6) durch einen Verbindungsabschnitt (7) miteinander verbunden sind und wobei der Verbindungsabschnitt (7) und/oder das Halteorgan (6) im Wesentlichen die erste und/oder die zumindest weitere zweite Wand (2, 3) durchgreifen.

Description

Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen und Radträqer für
Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen, insbesondere Schraubverbindung, zwischen einer Struktur aus einem Faser- Kunststoff-Verbund (FKV) und einem metallischen, insbesondere als Zugorgan ausgebildeten Lasteinleitungselement. Die Erfindung betrifft ferner einen Radträger für Kraftfahrzeuge mit einer zumindest doppelwandigen Struktur aus einem Faser- Kunststoff- Verbu nd .
Unter der Bezeichnung Faser-Kunststoff-Verbund, abgekürzt FKV, werden
Kunststoffwerkstoffe verstanden, welche aus einem Textil von Lang- oder
Endlosfasern, beispielsweise aus Glas oder Kohlenstoff und andererseits aus einer die Fasern verbindenden Matrix-Komponente, z. B. einem Harz bestehen. Anstelle der Bezeichnung Faser-Kunststoff-Verbund ist in der Fachliteratur auch die
Bezeichnung Faser-Verbund-Kunststoff, abgekürzt FVK, gebräuchlich. Derartige Kunststoff-Werkstoffe zeichnen sich durch ein relativ niedriges Gewicht bei hoher Festigkeit aus und werden zunehmend auch im Automobilbau eingesetzt. Dabei tritt das Problem auf, die FKV-Struktur mit anderen Bauteilen, z. B.
Lasteinleitungselementen aus metallischen Werkstoffen so zu verbinden, dass den unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften von Kunststoff und Metall hinreichend Rechnung getragen wird.
Durch die DE 10 2007 053 120 A1 wurde ein Radträger für Kraftfahrzeuge bekannt, dessen Struktur aus einem Faserverbundwerkstoff besteht und mehrere
Lasteinleitungselemente aufweist. Unter Lasteinleitungselement kann dabei die Abstützung eines Federbeins oder die Befestigung eines Gelenklagers für einen Fahrwerkslenker verstanden werden. Die Grundstruktur des bekannten Radträgers ist wannenförmig ausgebildet und besteht aus einer einzigen verformten
Kunststoffwand. Für die Befestigung von Lasteinleitungselementen, z. B. für Fahrwerkslenker sind vorzugsweise Aussparungen in der Kunststoffwand
vorgesehen. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Kunststoffstrukturen, insbesondere aus einem Faser-Kunststoff-Verbund materialgerecht mit einem
Lasteinleitungselement, insbesondere aus einem metallischen Werkstoff zuverlässig zu verbinden.
Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Radträger mit einer Struktur aus einem Faser-Kunststoff-Verbund mit einem metallischen Lasteinleitungselement zu verbinden.
Die Aufgaben der Erfindung werden durch die Merkmale der unabhängigen
Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Gemäß der Erfindung ergibt sich eine Anordnung zur Verbindung von
Fahrwerksbauteilen zwischen einer Struktur aus einem Faser-Kunststoff-Verbund (FKV) und einem metallischen, insbesondere als Zugorgan ausgebildeten,
Lasteinleitungselement, wobei die Struktur mehrwandig, insbesondere
doppelwandig, ausgebildet ist und eine erste Wand sowie eine im Abstand zu der ersten angeordnete zumindest weitere Wand aufweist, wobei die erste und die weitere Wand jeweils koaxial angeordnete Aussparungen aufweisen. Die Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und der weiteren Wand ein ein Durchgangsloch aufweisendes Distanzstück angeordnet ist, wobei das
Lasteinleitungselement mindestens eine Aussparung und das Durchgangsloch des Distanzstückes durchgreift. Das Durchgangsloch kann dabei als spanend oder erosiv hergestellte Bohrung oder auch als hochgenaue Passung hergestellt sein.
Dem Lasteinleitungselement ist ein Halteorgan zugeordnet, wobei das
Lasteinleitungselement und das Halteorgan durch einen Verbindungsabschnitt, insbesondere form-, kraft-, und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind, und wobei der Verbindungsabschnitt und/oder das Halteorgan im Wesentlichen die erste und/oder die zumindest weitere zweite Wand durchgreifen. Der Verbindungsabschnitt kann als Gewindeabschnitt ausgeführt sein. In dem Fall weisen das
Lasteinleitungselement und das Halteorgan Innen- respektive Außengewinde auf, so dass diese Bauteile miteinander verschraubt werden können. Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist somit eine Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen mit einem Lasteinleitungselement und einem Halteorgan, vorgesehen, wobei das Lasteinleitungselement und das Halteorgan über einen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, welcher im Wesentlichen innerhalb der Außenkonturen der zumindest doppelwandigen Struktur angeordnet ist. Damit wird einerseits ein Bauraumvorteil erreicht, dass die Elemente der
Verbindungsanordnung, insbesondere das Halteorgan, nicht Wesentlich über die Außenkontur hinaus stehen, sondern innerhalb der mehrwandigen, insbesondere doppelwandigen Struktur angeordnet sind. Damit kann über den an die Außenkontur der Struktur angrenzenden Bauraum zu Gunsten anderer Bauteile verfügt werden. Aufgrund der mehrwandigen Struktur, umfassend eine erste und eine zumindest weitere, zweite im Abstand angeordnete Wand, ergibt sich der Vorteil, dass über das Lasteinleitungselement in die Struktur eingeleitete Momente und / oder Zug- bzw. Druckkräfte von einem Kräftepaar aufgenommen werden, wobei in einer Wand vornehmlich Zugspannungen und in einer weiteren oder der anderen Wand
vornehmlich Druckspannungen auftreten. Die für die Kunststoffstruktur besonders schädlichen Biegespannungen werden somit vermieden. Vorzugsweise ist das Lasteinleitungselement als Zugorgan ausgebildet. In der Struktur aus einem Faser- Kunststoff-Verbund sind zum Durchgreifen des Halteorgans bzw. des Lasteinleitungselements ebenfalls Durchgangslöcher vorgesehen. Diese können spanend eingearbeitet sein. Es ist aber auch möglich, dass die Durchgangslöcher bei der Herstellung des Faser-Kunststoffverbundes für das beabsichtigte Fahrwerksbauteil durch Aufweitung oder Aufdornung des Fasermaterials erzeugt wurden. Darunter ist zu verstehen, dass das Fasergewebe an den für ein Durchgangsloch vorgesehen Stellen vor dem Zuführen des Kunststoffes (zum Beispiel eines Harzes) durch einen konischen Gegenstand, z.B. Dorn oder Kegel, aufgeweitet wird. Dadurch wird verhindert, dass die Fasern im Bereich des Durchgangsloches unterbrochen werden, wie dieses bei einem spanend erstellten Durchgangsloch der Fall ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Halteorgan als Gewindehülse ausgebildet, welche sich vorzugsweise, mittelbar oder direkt, gegenüber der ersten Wand abstützt und mit ihrem Gewindeabschnitt in den Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten Wand hineinragt. Damit ergibt sich eine relativ flache Außenkontur für die erste Wand. Der Verbindungsabschnitt ist vorzugsweise formschlüssig als Gewinde-/Schraubeverbindung ausgeführt. Alternativ kann eine stoffschlüssige Verbindung in Form einer Klebeverbindung oder Schweißverbindung gewählt werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Halteorgan als versenkte Mutter ausgebildet, d. h. die Mutter ist gegenüber der Außenkontur der ersten Wand in den Zwischenraum zwischen der ersten und der zumindest zweiten Wand versenkt. Die versenkte Mutter stützt sich dabei mittelbar gegenüber der ersten Wand ab.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Halteorgan als versenkte Zylinderkopfschraube, vorzugsweise mit einem Innensechskant oder Innensechsrund ausgebildet, wobei sich die Zylinderkopfschraube mittelbar gegenüber der ersten Wand abstützt. Auch hier ergibt sich eine flache Außenkontur.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Lasteinleitungselement als Kugelzapfen ausgebildet, wobei der Kugelkopf außerhalb der Außenkontur der zweiten Wand angeordnet ist und Teil eines anlenkbaren Kugelgelenks ist, über welches Querkräfte in die zumindest doppelwandige Struktur einleitbar sind.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Kugelzapfen einen im Wesentlichen konischen Schaft oder einen zylindrischen Schaft auf. Damit ergibt sich die Möglichkeit einer spielfreien, kraft- bzw. reibschlüssigen Aufnahme in einer entsprechenden Konushülse.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der insbesondere, konische Schaft (Außenkonus) des Kugelzapfens in der Aussparung, insbesondere dem Innenkonus, einer Konushülse angeordnet, wo er unter Zugbelastung reibschlüssig gehalten ist. Auf den Kugelzapfen von außen einwirkende Radial- und Axialkräfte werden somit spielfrei über die Konushülse in die zumindest doppelwandige Struktur eingeleitet. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Halteorgan, insbesondere die Gewindehülse oder die versenkte Mutter ein Innengewinde auf, während der Kugelzapfen endseitig ein Außengewinde aufweist. Innen und
Außengewinde bilden den innerhalb der doppelwandigen Struktur angeordneten Verbindungs-, insbesondere Gewindeabschnitt. Damit wird ein Bauraumgewinn in Verspannungsrichtung erreicht.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist im Lasteinleitungselement, insbesondere Zugorgan, vorzugsweise im Kugelzapfen entweder in der Stirnseite des Kugelkopfes oder in der Stirnseite des Gewindes ein Sackloch mit einem
Polygonquerschnitt angeordnet. Vorzugsweise weist das Sackloch einen
Innensechskant oder ein Innensechsrund auf, sodass mittels eines geeigneten Montagewerkzeuges ein Drehmoment auf das Zugorgan zwecks Verschraubung mit dem Halteorgan ausgeübt werden kann. Daraus ergibt sich ein Bauraumgewinn in Verspannungsrichtung, d. h. in Längsrichtung des Kugelzapfens.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Halteorgan,
insbesondere die Gewindehülse, einen Bund auf, welcher sich direkt oder mittelbar gegenüber der ersten Wand abstützt. Die aus dem Kugelzapfen resultierende
Zugkraft wird somit über den Bund der Gewindehülse auf die Außenfläche der ersten Wand übertragen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die versenkte Mutter über eine Bundhülse gegenüber der ersten Wand mittelbar abgestützt, d. h. die versenkte Mutter stützt sich auf der Bundhülse und die Bundhülse stützt sich gegenüber der ersten Wand ab, wodurch ebenfalls eine flache Bauweise erreicht wird. Die versenkte Mutter kann über einen Steckschlüssel angezogen oder gelöst werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das als versenkte
Zylinderkopfschraube ausgebildete Halteorgan ein Außengewinde und das als Kugelzapfen ausgebildete Zugorgan ein Innengewinde auf, welches mit dem
Außengewinde der Zylinderkopfschraube den innerhalb der doppelwandigen Struktur angeordneten Gewindeabschnitt bildet. Der Kopf der Zylinderkopfschraube ist nahezu vollständig gegenüber der Außenkontur der ersten Wand versenkt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die versenkte
Zylinderkopfschraube über eine Bundhülse gegenüber der ersten Wand, d. h.
mittelbar abgestützt. Die Zylinderkopfschraube stützt sich gegenüber einem ersten Bund der Bundhülse und die Bundhülse stützt sich über einen zweiten Bund gegenüber der ersten Wand ab. Auch dadurch wird eine flache Bauweise erreicht, die zudem auch wenig Bauraum in radialer Hinsicht beansprucht.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Bund des als Gewindehülse ausgebildeten Halteorgans und der ersten Wand eine erste Scheibe mit einer mikrogezahnten Oberfläche angeordnet, welche sich in die erste Wand, die eine weichere Oberfläche aufweist, eindrückt. Damit wird der Vorteil einer Erhöhung des Reibwertes zwischen Metall und Kunststoff erreicht. Mikrogezahnte Oberflächen sind an sich bekannt, z. B. aus„Konstruktion 2013", Seite 62 - 65 (H. Schürmann, H. Elter: Beitrag zur Gestaltung von Schraubverbindungen bei Laminaten aus Faser- Kunststoff-Verbunden). Im Falle der bevorzugten Schraubverbindung bewirkt die Reibwerterhöhung eine Erhöhung der Reibkraft (parallel zur Wandoberfläche), sodass bei gleicher Vorspannkraft des Zugorgans ein größeres Kräftepaar zur Aufnahme des von außen eingeleiteten Belastungsmomentes zur Verfügung steht.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Konushülse einen Bund auf, welcher sich gegenüber der zweiten Wand abstützt. Über den Bund der
Konushülse werden somit Axialkräfte des Kugelzapfens, vornehmlich resultierend aus der Verspannung mit dem Halteorgan, auf die zweite Wand übertragen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Bund der Konushülse und der zweiten Wand eine zweite Scheibe mit mikrogezahnter
Oberfläche angeordnet. Damit ergibt sich auch auf der Außenfläche der zweiten Wand eine Erhöhung des Reibwertes und der daraus resultierenden Reibungskraft, sodass dem Belastungsmoment ein größeres Kräftepaar entgegenwirkt. Insgesamt wird das über den Kugelzapfen in die mehr-, insbesondere doppelwandige, Struktur eingeleitete Belastungsmoment einerseits über Reibschluss und andererseits über Formschluss übertragen, wobei der Formschluss quasi als Reserve bzw. Sicherheit fungiert, wenn der Reibschluss versagt (Übergang von der Haftreibung auf
Gleitreibung).
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die erste oder die zweite Scheibe mit mikrogezahnter Oberfläche abragende Stifte auf, welche formschlüssig in entsprechende Öffnungen in der ersten und/oder zweiten Wand und/oder des Distanzstückes eingreifen. Damit werden der Anteil des Formschlusses bei der Lasteinleitung erhöht und der Lochleibungsdruck der beanspruchten Flächen reduziert; es kann eine höhere Belastung von der FKV-Struktur aufgenommen werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Halteorgan, insbesondere der Bund der Gewindehülse Flächen oder Öffnungen auf, an dessen Umfang oder in dessen Öffnungen bzw. Aussparungen ein Montagewerkzeug formschlüssig angesetzt werden kann, wobei das Montagewerkzeug, insbesondere ausschließlich, für die Montage bei der Aufbringung der Vorspannung der
Schraubverbindung verwendet wird.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung sind bei einem Radträger für
Kraftfahrzeuge in Faser-Kunststoff-Verbund-Bauweise Lastelemente mittels der erfindungsgemäßen Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen, insbesondere einer Schraubverbindung, befestigt. Dabei handelt es sich
vorzugsweise um einen Radträger nach der älteren Anmeldung der Anmelderin mit dem amtlichen Aktenzeichen 10 2013 209 987.8, deren Inhalt vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird. Der Radträger der älteren Anmeldung weist eine erste als Innenschale ausgebildete und eine zumindest weitere zweite als Außenschale ausgebildete Wand auf, sodass sich eine mehr-, insbesondere doppelwandige, Struktur ergibt, an welcher mittels der
Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen, insbesondere
Schraubverbindung, Lasteinleitungselemente, vorzugweise metallische Kugelzapfen befestigt werden können. An dem Kugelzapfen greifen vorzugsweise Lenker oder Spurstangen an, welche Querkräfte bzw. Momente in die Struktur des Radträgers einleiten. Aufgrund der erfindungsgemäßen Verbindung, insbesondere
Schraubverbindung, wird dabei die FKV-Struktur des Radträgers relativ gering beansprucht und minimal verformt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine
Schraubverbindung zwischen einer FKV-Struktur und einem Kugelzapfen,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Schraubverbindung,
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Schraubverbindung,
Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel für eine Schraubverbindung,
Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel für eine Schraubverbindung und
Fig. 6 einen Radträger in FKV-Bauweise mit einer erfindungsgemäßen
Schraubverbindung.
Fig.1 zeigt eine erfindungsgemäße Schraubverbindung 1 zwischen einer
doppelwandigen Struktur, umfassend eine erste Wand 2 sowie eine zweite Wand 3, und einem Lasteinleitungselement 4, ausgebildet als metallischer Kugelzapfen 4. Die erste Wand 2 und die zweite Wand 3 der doppelwandigen Struktur bestehen aus einem Faser-Kunststoff- Verbund (FKV), welcher aus Lang- oder Endlosfasern und einer Matrixkomponente eines Kunstharzes aufgebaut ist. Die Fasern bilden dabei ein Textil, z. B. ein Gewebe mit einer beanspruchungsgerechten Ausrichtung der Fasern. Derartige FKV-Strukturen sind aus dem Stand der Technik bekannt, wobei teilweise auch die Bezeichnung Faser-Verbund-Kunststoff (FVK) gebräuchlich ist. Die nur teilweise dargestellte doppelwandige Struktur 2, 3 ist Teil eines größeren Bauteiles, in welches Kräfte aus einem anderen nicht dargestellten Bauteil über das Lasteinleitungselement 4 eingeleitet werden. Der Kugelzapfen 4 weist eine
Längsachse a, einen Kugelkopf 4a, einen konischen Schaft 4b sowie ein
Außengewinde 4c auf. Die erste Wand 2 weist eine Aussparung 2a und die zweite Wand 3 eine Aussparung 3a auf. Zwischen der ersten Wand 2 und der zweiten Wand 3 ist ein Distanzstück 5 angeordnet, welches eine koaxial zur Längsachse a angeordnete Durchgangsbohrung 5a aufweist. In die Aussparung 2a der ersten Wand 2 ist eine Gewindehülse 6 eingesetzt, welche ein Innengewinde 6a und einen Bund 6b aufweist. Das Außengewinde 4c des Kugelzapfens 4 ist mit dem
Innengewinde 6a der Gewindehülse 6 verschraubt und bildet einen
Gewindeabschnitt 7. In die Aussparung 3a der zweiten Wand 3 ist eine Konushülse 8 eingesetzt, welche mit ihrem zylindrischen Schaft in die Durchgangsbohrung 5a des Distanzstückes 5 hineinragt. Die Konushülse 8 weist einen Innenkonus 8a und einen Bund 8b auf. Der konische Schaft 4b oder Außenkonus 4b sitzt spielfrei in dem Innenkonus 8a und wird dort reibschlüssig gehalten. Die erste Wand 2 weist eine Außenfläche 2b, auch Außenkontur 2b genannt, und die zweite Wand 3 weist eine Außenfläche 3b auf, auch Außenkontur 3b genannt. Unmittelbar auf der Außenfläche 2b ist eine erste Scheibe 9 mit einer mikrogezahnten Oberfläche 9a angeordnet, während auf der Außenfläche 3b der zweiten Wand 3a eine zweite Scheibe 10 mit einer mikrogezahnten Oberfläche 10a angeordnet ist. Die erste und die zweite Scheibe 9, 10 sind Metallscheiben, deren mikrogezahnte Oberflächen 9a, 10a sich in die Kunststoffoberflächen 2b, 3b eingraben und damit den Reibwert erhöhen. Dieser Effekt ist aus der eingangs genannten Literaturstelle„Konstruktion 2013", Seite 62 - 66 bekannt. In dem Bund 6b, welcher auf der ersten Scheibe 9 aufliegt, sind, auf dem Umfang verteilt, Bohrungen 6c angeordnet, in welche Zapfen 1 1 a eines
Montagewerkzeuges 1 1 eingreifen. In der Stirnseite des Kugelzapfens 4 Ist ein Sackloch 4d mit einem Polygonquerschnitt, Innensechskant oder Innensechsrund angeordnet, in welches ein entsprechendes Montagewerkzeug (Inbusschlüssel) eingesetzt werden kann.
Zur Herstellung einer belastbaren Schraubverbindung werden der Kugelzapfen 4 und die drehbar angeordnete Gewindehülse 6 über den Gewindeabschnitt 7 miteinander verschraubt und verspannt, wobei das Anzugsmoment über das Montagewerkzeug 1 1 und das Haltemoment über den Innensechskant 4d eingebracht werden. Über die somit erzeugte Vorspann- oder Zugkraft in Richtung der Längsachse a werden die mikrogezahnten Oberflächen 9a, 10a in die Außenflächen 2b, 3b eingepresst. Die erste Wand 2 wird gegenüber der zweiten Wand 3 über das Distanzstück 5, welches aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein kann, abgestützt. Über den Kugelkopf 4a werden vorwiegend Querkräfte, d. h. im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse a in die FKV-Struktur 2, 3 eingeleitet, d. h. die Struktur 2, 3 wird durch ein Moment belastet. Dieses Belastungsmoment wird durch ein aus Reibkräften bestehendes Kräftepaar, welches in den Ebenen der Außenflächen 2b, 3b wirkt, aufgenommen. Damit entsteht eine relativ geringe Belastung für die doppelwandige Struktur 2, 3. Wie aus der Zeichnung erkennbar, ist der Gewindeabschnitt 7 im Wesentlichen, d. h. zum größten Teil innerhalb der Außenkontur 2b angeordnet, d. h. nur ein relativ geringer Anteil des Gewindeabschnittes 7 und der Gewindehülse 6 überragt die Außenkontur 2b. Die Befestigung des Lasteinleitungselementes 4 ist somit weitestgehend innerhalb der doppelwandigen Struktur 2, 3, d. h. deren
Außenkonturen 2b, 3b untergebracht.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine
erfindungsgemäße Schraubverbindung 101 , wobei gleiche oder analoge Teile wie in Fig. 1 mit gleichen, jedoch um 100 erhöhten Bezugszahlen bezeichnet sind. Die Schraubverbindung 101 umfasst eine doppelwandige FKV-Struktur aus einer ersten Wand 102 und einer zweiten Wand 103, zwischen denen ein Distanzstück 105 angeordnet ist. In die Aussparung 102a ist eine Gewindehülse 106 eingesetzt, während in die Aussparung 103a ein Kugelzapfen 104 mit einem zylindrischen Schaft 104b eingesetzt ist. Der Kugelzapfen 104 weist einen Bund 104e auf, welcher sich an einer Scheibe 108 abstützt, welche auf der Außenfläche 103b der zweiten Wand 103 aufliegt. Der Kugelzapfen 104 weist an seinem dem Kugelkopf 104a abgewandten Ende ein Außengewinde 104c auf, welches mit dem Innengewinde 106a der Gewindehülse 106 verschraubt ist. In den Bund 106b der Gewindehülse 106 greift - analog dem ersten Ausführungsbeispiel - ein Montagewerkzeug 1 1 1 ein, welches nach der Montage der Schraubverbindung entfernt wird. Der
Gewindeabschnitt 107, welcher den Kugelzapfen 104 mit der Gewindehülse 106 verbindet, ragt geringfügig über die Außenfläche 102b der ersten Wand 102 hinaus. Das über den Kugelkopf 104a eingeleitete Belastungsmoment wird auch bei dieser Schraubverbindung 101 reib- und formschlüssig übertragen, wobei die
Reibungskräfte in der Ebene der Außenflächen 102b, 103b wirken und der
Formschluss über den Umfang der Gewindehülse 106 in der Aussparung 102a und den zylindrischen Schaft 104b des Kugelzapfens 104 in der Aussparung 103a wirksam ist.
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Schraubverbindung 201 , wobei für gleiche oder analoge Teile gleiche, jedoch um 200 erhöhte
Bezugszahlen wie beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden. Zwischen der ersten und der zweiten Wand 202, 203 aus Faser-Kunststoff- Verbund (FKV) ist ein Distanzstück 205 mit einer Stufenbohrung 205a angeordnet. In den erweiterten Teil der Stufenbohrung 205a ragt eine Bundhülse 212 hinein, welche die Aussparung 202a der ersten Wand 202 durchsetzt. Innerhalb der Bundhülse 212 ist eine versenkte Mutter 206 mit einem Innengewinde 206a und einem auf der Bundhülse 212 aufliegenden Flansch 206b angeordnet. In die versenkte Mutter 206 ist das mit einem Außengewinde 204c versehene Ende des Kugelzapfens 204 eingeschraubt und bildet einen Gewindeabschnitt 207. Die versenkte Mutter 206 weist an ihrem Außenumfang vorzugsweise Sechskantflächen 206c auf, an welchen ein Drehwerkzeug zur Aufbringung eins Drehmoments angesetzt werden kann. Der Kugelzapfen 204 weist stirnseitig ein Sackloch mit einem Innensechskant oder Innensechsrund 204d für den Einsatz eines Drehwerkzeuges auf. Der konische Schaft 204b des Kugelzapfens 204 sitzt im Innenkonus der Konushülse 208, welche mit ihrem Bund 208b auf der Außenfläche 203b der zweiten Wand 203 aufliegt. Der Kugelzapfen 204 wird über die versenkte Mutter 206 verspannt, wobei sich die Vorspannung über die Bundhülse 212 auf der Außenfläche 202b der ersten Wand
202 abstützt. Das über den Kugelkopf 204a eingeleitete Belastungsmoment wird auch bei dieser Ausführungsform reib- und formschlüssig auf die FKV-Struktur 202,
203 übertragen.
Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine
Schraubverbindung 301 , wobei für gleiche oder analoge Teile wie beim ersten Ausführungsbeispiel gleiche Bezugszahlen, jedoch um 300 erhöht, verwendet werden. Zwischen der doppelwandigen FKV-Struktur mit einer ersten Wand 302 und einer zweiten Wand 303 ist ein Distanzstück 305 mit einer Durchgangsbohrung 305a angeordnet. In die Aussparung 302a der ersten Wand 302 ist eine Bundhülse 312 eingesetzt, welche sich auf der Außenfläche 302b der ersten Wand 302 abstützt. In die Stufenbohrung der Bundhülse 312 ist eine Zylinderkopfschraube 306 mit
Außengewinde 306a, Schraubenkopf 306b und Innensechskant 306c eingesetzt, d. h. der Schraubenkopf 306b ist gegenüber der ersten Wand 302 versenkt. In die Aussparung 303a der zweiten Wand 303 ist eine Konushülse 308 eingesetzt, die sich mit ihrem Bund 308b gegenüber der Außenfläche 303b der zweiten Wand 303 abstützt. Im Innenkonus 308a der Konushülse 308 ist der konische Schaft 304b des Kugelzapfens 304 reibschlüssig aufgenommen. Der Kugelzapfen 304 weist eine Sacklochbohrung mit einem Innengewinde 304c auf, in welche das Außengewinde 306a der Zylinderkopfschraube 306 eingeschraubt ist - dadurch wird der
Gewindeabschnitt 307 gebildet, über welchen der Kugelzapfen 304 mit der
Zylinderkopfschraube 306 verspannt ist. Der Kugelzapfen 304 sowie die
Zylinderkopfschraube 306 weisen jeweils einen Innensechskant 304d bzw. 306c für den Einsatz eines Drehwerkzeuges (Inbusschlüssel) auf. Über den Kugelkopf 304a eingeleitete Lastmomente werden - wie oben erläutert - reib- und formschlüssig in die FKV-Struktur 302, 303 eingeleitet.
Fig. 5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine
Schraubverbindung 401 , die eine Weiterbildung des ersten Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 darstellt. Es werden für gleiche oder analoge Teile gleiche
Bezugszahlen, jedoch um 400 erhöht, verwendet. Zwischen der ersten Wand 402 und der zweiten 403, beide aus einem Faser-Kunststoff- Verbund hergestellt, ist ein Distanzstück 405 mit einer Durchgangsbohrung 405a und mit auf dem Umfang, konzentrisch zur Längsachse a des Kugelzapfens 404 verteilten Umfangsbohrungen 405b, 405c angeordnet. Auf den Außenflächen 402b, 403b der ersten und der zweiten Wand 402, 403 sind eine erste Scheibe 409 und eine zweite Scheibe 410 angeordnet, welche jeweils parallel zur Längsachse a abragende, auf dem Umfang verteilte Stifte 409a, 410a aufweisen. In der ersten Wand 402 und der zweiten Wand 403 sind entsprechende Zusatzbohrungen 402c, 403c angeordnet, welche mit den Umfangsbohrungen 405b, 405c fluchten und von den Stiften 409a, 410a durchsetzt werden. Damit wird eine Verbesserung des Formschlusses bei der Übertragung von Querkräften auf die FKV-Struktur erreicht. Gleichzeitig wird dadurch der
Lochleibungsdruck auf die quer zur Längsachse a projizierte Fläche der
Aussparungen 402a, 403a und der Zusatzbohrungen 402c, 403c reduziert. Beide Scheiben 409, 410 werden über die Gewindehülse 406 und den Kugelzapfen 404, welche über den Gewindeabschnitt 407 miteinander verschraubt sind,
gegeneinander verspannt. Über den Kugelkopf 404a eingeleitete Querkräfte und Lastmomente werden einerseits reibschlüssig und andererseits durch einen verstärkten Formschluss auf die FKV-Struktur 402, 403 übertragen.
Fig. 6 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung eine vorteilhafte
Anwendung der erfindungsgemäßen Schraubverbindung 501 bei einem Radträger 500 für Kraftfahrzeuge. Der Radträger 500 ist in Faser-Kunststoff-Verbund-Bauweise hergestellt und zweischalig aufgebaut, d. h. er weist eine Außenschale 520 und eine Innenschale 521 auf. Am Radträger 500 ist ein Federbein 522 befestigt, welches den Radträger 500 gegenüber einer nicht dargestellten Karosserie des Fahrzeuges abstützt. Der Radträger 500 entspricht im Einzelnen dem Radträger, wie er in der älteren Anmeldung der Anmelderin mit dem amtlichen Aktenzeichen 10 2013 209 987.8 beschrieben ist - der Gegenstand der älteren Anmeldung wird, wie oben erwähnt, vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen. Im Hinblick auf die erfindungsgemäße Schraubverbindung 501 entspricht die Innenschale 521 der ersten Wand 502 und die Außenschale 520 der zweiten Wand 503; an dieser zweischaligen Struktur ist die Schraubverbindung 501 erfindungsgemäß befestigt. In der Zeichnung erkennt man den nach unten abragenden Kugelzapfen 504, das zwischen der ersten Wand 502 und der zweiten Wand 503 angeordnete Distanzstück 505 und oberhalb der ersten Wand 502
(innerhalb der Innenschale 521 ) den Bund der Gewindehülse 506. Am Kugelkopf des Kugelzapfens 504 greift vorzugsweise ein Querlenker an, über welchen Querkräfte bzw. ein Lastmoment in die FKV-Struktur des Radträgers 500 eingeleitet wird. Eine weitere Schraubverbindung mit einem Kugelzapfen 523 dient der Anlenkung einer nicht dargestellten Spurstange. Bezuqszeichen , 101 , 201 , 301 , 401 , 501 Schraubverbindung
, 102, 202, 302, 402, 502 erste Wand
a, 102a, 202a, 302a, 402a Aussparung
b, 102b, 202b, 302b, 402b Außenfläche
, 103, 203, 303, 403, 503 zweite Wand
a, 103a, 203a, 303a, 403a Aussparung
b, 103b, 203b, 303b, 403b Außenfläche
, 104, 204, 304, 404, 504 Lasteinleitungselement, Kugelzapfena, 104a, 204a, 304a, 404a Kugelkopf
b, 104b, 204b, 304b, 404b zylindrischer / konischer Schaftc, 104c, 204c Außengewinde
d, 104d, 204d, 304d Innensechskant
, 105, 205, 305, 405, 505 Distanzstück
a, 305a, 405a Durchgangsbohrung
, 106, 406, 506, Halteorgan, Gewindehülsea, 106a, 206a Innengewinde
b, 106b Bund
c Bohrung, Aussparung
, 107, 207, 307, 407 Gewindeabschnitt
, 208, 308, 408 Konushülse
a, 208a, 308a Innenkonus
b, 208b, 308b Bund
, 409 erste Scheibe
a mikrogezahnte Oberfläche
0, 410 zweite Scheibe
0a mikrogezahnte Oberfläche
1 , 1 1 1 Montagewerkzeug
1 a Zapfen 104e Bund
108 Scheibe
205a Stufenbohrung
206 versenkte Mutter
206b Flansch
206c Sechskantflächen
212 Bundhülse
304c Innengewinde
305a Durchgangsbohrung
306 Zylinderkopfschraube
306a Außengewinde
306b Schraubenkopf
306c Innensechskant
312 Bundhülse
402c, 403c Zusatzbohrung, Aussparung
405a Durchgangsbohrung
405b, 405c Umfangsbohrung, Aussparung
409a, 410a Stift
500 Radträger
520 Außenschale
521 Innenschale
522 Federbein
523 Kugelzapfen a Längsachse/Kugelzapfen

Claims

Patentansprüche
1 . Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen zwischen einer Struktur aus einem Faser-Kunststoff-Verbund (FKV) und einem metallischen, insbesondere als Zugorgan ausgebildeten, Lasteinleitungselement (4, 104, 204, 304, 404), wobei die Struktur mehrwandig, insbesondere doppelwandig, ausgebildet ist und eine erste Wand (2, 102, 202, 302, 402) sowie eine im Abstand zu der ersten angeordnete zumindest weitere Wand (3, 103, 203, 303, 403 ) aufweist, wobei die erste und die weitere Wand jeweils koaxial angeordnete Aussparungen (2a, 3a, 102a, 103a, 202a, 203a, 302a, 303a, 402a, 403a) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und der weiteren Wand ein ein Durchgangsloch (5a, 305a, 405a) aufweisendes Distanzstück (5, 105, 205, 305, 405) angeordnet ist, wobei das Lasteinleitungselement (4, 104, 204, 304, 404) mindestens eine Aussparung (2a, 3a, 102a, 103a, 202a, 203a, 302a, 303a, 402a, 403a) und das Durchgangsloch (5a, 305a, 405a) des Distanzstückes (5, 105, 205, 305, 405) durchgreift, wobei dem Lasteinleitungselement (4, 104, 204, 304, 404) ein Halteorgan (6, 106, 206, 306, 406) zugeordnet ist, wobei das Lasteinleitungselement (4, 104, 204, 304, 404) und das Halteorgan (6, 106, 206, 306, 406) durch einen Verbindungsabschnitt (7, 107, 207, 307, 407), insbesondere form-, kraft-, und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind und wobei der Verbindungsabschnitt (7, 107, 207, 307, 407) und/oder das Halteorgan (6, 106, 206, 306, 406) im Wesentlichen die erste und/oder die zumindest weitere zweite Wand (2, 102, 202, 302, 402; 3, 103, 203, 303, 403) durchgreifen.
2. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Halteorgan als Gewindehülse (6, 106, 406) oder als versenkte Mutter (206) oder als versenkte Zylinderkopfschraube (306) ausgebildet ist.
3. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lasteinleitungselement als Kugelzapfen (4, 104, 204, 304, 404) ausgebildet ist.
4. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelzapfen (4, 204, 304, 404) einen im Wesentlichen konischen Schaft (4b, 204b, 304b, 404b) oder einen zylindrischen Schaft (104b) aufweist.
5. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugelzapfen (4, 204, 304, 404) mit seinem Schaft (4b, 104b, 204b, 304b, 404b) in der die Aussparung (3a, 103a, 203a, 303a, 403a) der weiteren zweiten Wand durchgreifenden Konushülse (8, 208, 308, 408)
insbesondere reibschlüssig oder kraftschlüssig gehalten ist.
6. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteorgan in Form der Gewindehülse (6, 106, 406) oder der versenkten Mutter (206) ein Innengewinde (6a, 106a, 206a, 406a) und der Kugelzapfen (4, 104, 204, 404) ein Außengewinde (4a, 104a, 204a, 404a) aufweisen, wobei das Innengewinde und das Außengewinde den
Verbindungsabschnitt (7, 107, 207, 407) bilden.
7. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Lasteinleitungselement in Form eines Kugelzapfen (4, 104, 204, 304, 404) stirnseitig ein Sackloch (4d, 104d, 204d, 304d, 404d) mit einem Polygonquerschnitt für ein Montagewerkzeug angeordnet ist.
8. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteorgan (6, 106), insbesondere die Gewindehülse, einen Bund (6b, 106b) aufweist, der sich direkt oder mittelbar auf der ersten Wand (2, 102) abstützt.
9. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteorgan (206), insbesondere der versenkten Mutter, über eine Bundhülse (212) gegenüber der ersten Wand (202) abgestützt ist.
10. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteorgan (306), insbesondere der versenkten Zylinderkopfschraube, ein Außengewinde (306a) und das
Lasteinleitungselement, insbesondere der Kugelzapfen, ein Innengewinde (304c) aufweisen, wobei das Innengewinde und das Außengewinde den
Verbindungsabschnitt (307) bilden.
1 1 . Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die versenkte Zylinderkopfschraube (306) über eine
Bundhülse (312) auf der ersten Wand (302) abstützt ist.
12. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bund (6b) des Halteorgans in Form der Gewindehülse (6) und der ersten Wand (2) eine erste Scheibe (9) mit mikrogezahnter Oberfläche (9a) angeordnet ist.
13. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Konushülse (8, 208, 308, 408) einen Bund (8b, 208b, 308b, 408b) aufweist, der sich direkt oder mittelbar auf der zumindest weiteren zweiten Wand (3, 203, 303, 403) abstützt.
14. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bund (8b) und der zumindest weiteren zweiten Wand (3) eine zweite Scheibe (10) mit mikrogezahnter Oberfläche (10a) angeordnet ist.
15. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach Anspruch 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Scheibe (409, 410) mit mikrogezahnter Oberfläche auf dem Umfang angeordnete Stifte (409a, 410a) aufweisen, welche formschlüssig in Aussparungen (402c, 403c, 405b, 405c) der ersten und/oder zumindest weiteren zweiten Wand (402, 403) und/oder des
Distanzstückes (405) eingreifen.
1 6. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse (6, 106) einen Bund (6b, 106b) aufweist, an dessen Umfang oder in dessen Öffnungen bzw. angeordnete Aussparungen (6c) für den Eingriff eines Montagewerkzeuges (1 1 , 1 1 1 ) angeordnet sind.
17. Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindehülse (6, 106) einen Bund (6b, 106b) aufweist, in welchem auf dem Umfang angeordnete Aussparungen (6c) für den Eingriff eines Montagewerkzeuges (1 1 , 1 1 1 ) angeordnet sind.
18. Radträger für Kraftfahrzeuge mit einer zumindest doppelwandigen Struktur aus einem Faser-Kunststoff- Verbund (FKV), wobei eine erste Wand (502) als
Innenschale (521 ) und zumindest eine weitere zweite Wand (503) als Außenschale (520) ausgebildet sind und wobei an der ersten und der zweiten Wand (502, 503) mindestens ein Lasteinleitungselement (501 , 523) mittels einer Anordnung zur Verbindung von Fahrwerksbauteilen (504, 505, 506) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 befestigt ist.
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