Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Bauteil einer Radaufhängung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 .

Schraubverbindungen, auch Schraubenverbindungen genannt, sind in vielen Ausführungsformen bekannt und genormt. Probleme bei einer Schraubverbindung können sich dann ergeben, wenn die oder eines der zu verbindenden Bauteile nicht nur durch Zug-, Druck- und Querkräfte, sondern zusätzlich über Biegemomente sowie möglicherweise Torsionsmomente beansprucht wird. Derartig beanspruchte Schraubverbindungen werden insbesondere bei Radaufhängungen für

Kraftfahrzeuge eingesetzt.

In der älteren Anmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen 10 2014 201 057.8 ist eine als Schraubverbindung ausgebildete Bauteilanbindung zwischen einem Radträger und einem Querlenker eines Fahrwerks für Kraftfahrzeuge offenbart. Der Querlenker ist dabei über ein Gummilager, welches eine metallische Innenhülse aufweist, derart mit dem Radträger verbunden, dass ein Schraubbolzen durch die Innenhülse hindurch gesteckt und in eine Gewindebohrung im Radträger

eingeschraubt ist. Dadurch wird die Innenhülse stirnseitig auf eine Anschlagfläche am Radträger gepresst. Zusätzlich zu der stirnseitigen Anpressfläche sind sowohl an der Innenhülse als auch am Radträger zylindrische Stützflächen vorgesehen, welche einen partiellen Formschluss zwischen Innenhülse und Radträger bilden und somit Querkräfte aufnehmen können. Insbesondere können über das Lager auf die Innenhülse und damit auf die Schraubverbindung wirkende Biegemomente abgefangen werden. Damit wird einem Klaffen der Schraubverbindung, d. h. einem einseitigen Abheben der Stirnflächen voneinander entgegengewirkt.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein Klaffen bei einer Schraubverbindung der eingangs genannten Art durch geeignete Gestaltung der zu verbindenden Bauteile zu vermeiden. Das Problem wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sowohl am ersten als auch am zweiten Bauteil koaxial zur Längsachse des Schraubbolzens angeordnete, im Wesentlichen zylindrisch ausgebildete erste und zweite Stützflächen vorgesehen sind, welche sich gegenseitig zur Aufnahme von Querkräften abstützen. Die Verbindung der beiden Bauteile ist somit nicht nur durch einen Reibschluss aufgrund der Verspannung beider Bauteile durch den Schraubbolzen, sondern auch durch einen durch die Stützflächen bewirkten Formschluss charakterisiert. Mit dem Zusammenwirken von ersten und zweiten stirnseitigen Auflageflächen sowie ersten und zweiten zylindrisch ausgebildeten, umfangsseitigen Stützflächen wird ein Gegenmoment erzeugt, welches dem auf das erste Bauteil wirkenden Biegemoment entgegenwirkt, was die Beanspruchung der Bauteile vermindert.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Bauteil einen

Zentrierzapfen oder einen Zentrierbund auf, an welchen jeweils die erste zylindrische Stützfläche als Außenfläche ausgebildet ist. Durch den Zentrierzapfen respektive den Zentrierbund können Querkräfte, d. h. quer zur Längsachse des Schraubbolzens gerichtete Kräfte formschlüssig übertragen werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Bauteil ein von der zweiten Auflagefläche ausgehendes gestuftes Loch, insbesondere eine

Stufenbohrung auf, an welcher eine zylindrische Innenfläche als zweite Stützfläche ausgebildet ist. Die zweite Stützfläche korrespondiert mit der ersten Stützfläche, so dass Querkräfte vom ersten auf das zweite Bauteil und umgekehrt übertragen werden können.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste zylindrische

Stützfläche als Innenfläche eines äußeren Zentrierrandes am ersten Bauteil ausgebildet, wobei der Zentrierrand mit seiner Innenfläche und die erste

Auflagefläche eine Stufenbohrung im ersten Bauteil bilden. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zweite zylindrische Stützfläche als Außenfläche am zweiten Bauteil ausgebildet. Beim Fügen des ersten und zweiten Bauteiles umfasst der Zentrierrand des ersten Bauteiles den

Außenumfang des zweiten Bauteiles, wodurch ein Formschluss hergestellt wird.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das erste Bauteil als

Gabelstück, auch Gabel genannt, ausgebildet, welche zwei parallele Schenkel und einen Steg aufweist, über welchen die Schraubverbindung erfolgt. Über die Gabel, welche mit einer weiteren Fahrwerkskomponente, z. B. einem Lenker verbunden ist, werden Kräfte und Momente in die Schraubverbindung eingeleitet. Die Gabel ist bevorzugt nach Art eines U-Profils ausgebildet.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Bauteil als

Hilfsrahmen oder Radträger ausgebildet, d. h. die Schraubverbindung kann direkt am Radträger oder am Hilfsrahmen, der seinerseits mit der Karosserie des Fahrzeugs verbunden ist, befestigt werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Bauteil als

Einschraub- oder Befestigungszapfen ausgebildet, wobei der Schraubbolzen in eine Einschrauböffnung des Einschraubzapfens eingeschraubt wird. Gabel und

Einschraubzapfen bilden dann eine Baugruppe oder ein Verbindungselement zwischen zwei beweglichen Fahrwerkskomponenten.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird von der Gabel ein Lager aufgenommen, vorzugsweise ein Gummilager, über welches eine gelenkige

Verbindung mit einem Lenker hergestellt wird. Der Abstand der Lagerachse zur ersten und zweiten Auflagefläche der beiden Bauteile bildet somit den Hebelarm für ein Biegemoment.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bilden das erste und das zweite Bauteil sowie der Schraubbolzen eine einschnittige Schraubverbindung, d. h. die Schraubverbindung weist nur eine mögliche Scherfläche auf, nämlich die Ebene der beiden Auflageflächen, in welcher beide Bauteile aufeinander gepresst werden. 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 Bauteile einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges mit einem Lenker, welcher einerseits mit einem Radträger und anderseits mit einem Achsträger verbunden ist, in isometrischer Darstellung,

Fig. 2a eine achsträgerseitige Schraubverbindung zwischen einem Gabelstück und einem Einschraubzapfen als Ansicht,

Fig. 2b die achsträgerseitige Schraubverbindung gemäß Fig. 2a als Schnitt in der Schnittebene llb-llb,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer Schraubverbindung und

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform einer Schraubverbindung.

Fig. 1 zeigt Bauteile einer Radaufhängung eines Fahrwerks für Kraftfahrzeuge in isometrischer Darstellung. Ein Lenker 1 , ausgebildet als Quer- oder Spurlenker, ist einerseits über ein als Schraubverbindung 2 ausgebildetes Verbindungselement 2 mit einem nicht dargestellten Achsträger oder Hilfsrahmen des Kraftfahrzeuges und andererseits über ein Lager 3 mit einem Radträger 4 verbunden. Die radträgerseitige Verbindung des Lenkers 1 über das Lager 3, welches als Gummilager mit einer nicht dargestellten Innenhülse ausgebildet ist, ist Gegenstand der eingangs erwähnten älteren Anmeldung der Anmelderin.

Fig. 2a und Fig. 2b zeigen die in Fig. 1 dargestellte Schraubverbindung 2 in einer Ansicht (Fig. 2a) und in einer Schnittdarstellung in der Schnittebene llb-llb (Fig. 2b). Ein als Gabelstück 3 ausgebildetes erstes Bauteil 5 ist mit einem als Einschrauboder Steckzapfen 6 ausgebildeten zweiten Bauteil 6 durch einen Schraubbolzen 7 mit einem Schraubenkopf 7a und einer Längsachse a verbunden. Das erste und das zweite Bauteil 5, 6 bilden zusammen mit dem Schraubbolzen 7 eine einschnittige Schraub- oder Schraubenverbindung. Das Gabelstück 5, auch kurz Gabel 5 genannt, weist einen ersten Schenkel 5a, einen zweiten Schenkel 5b sowie einen beide Schenkel 5a, 5b verbindenden Steg 5c auf, in welchem eine Durchstecköffnung 8 angeordnet ist. Zwischen den Schenkeln 5a, 5b ist ein Gummilager 9 angeordnet, über welches der Lenker 1 (Fig. 1 ) angelenkt bzw. gelenkig mit der Gabel verbunden ist. Der Einschraubzapfen 6 weist eine Einschraubbohrung 10 auf, in welche der die Durchstecköffnung 8 durchsetzende Schraubbolzen 7, welcher mit seinem

Schraubenkopf 7a auf dem Steg 5c aufliegt, eingeschraubt ist. Anstelle des

Einschraubzapfens 6 kann das zweite Bauteil 6 auch als Achsträger oder

Hilfsrahmen ausgebildet sein, so dass die Gabel 5 direkt über den Schraubbolzen 7 mit der Achsträgerseite verbunden ist. Der Steg 5c des ersten Bauteils 5 weist stirnseitig eine erste Auflagefläche 5d auf, und das zweite Bauteil 6 respektive der Einschraubzapfen 6 weist stirnseitig eine zweite Auflagefläche 6a auf. Die erste und die zweite Auflagefläche 5d, 6a bilden Kontakt- oder Anpressflächen, welche durch die Zugkraft des Schraubbolzens 7 aufeinander gepresst werden und somit einen Reibschluss zwischen beiden Bauteilen 5, 6 bewirken. Von der ersten Auflagefläche 5d ragt ein Zentrierzapfen 5e mit einer zylindrischen Außenfläche 5f ab. Von der zweiten Auflagefläche 6a des Einschraubzapfens 6 erstreckt sich eine

Stufenbohrung 6b mit einer zylindrischen Innenfläche 6c in Richtung der Längsachse a. Die zylindrischen Außen- und Innenflächen 5f, 6c werden auch als erste und zweite Stützflächen 5f, 6c bezeichnet; sie stützen sich in radialer Richtung

gegenseitig ab und bilden somit eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Bauteilen 5, 6. Zwischen dem Zentrierzapfen 5e und der Stufenbohrung 6b ist stirnseitig ein Axialspalt 1 1 belassen, in welchem optional eine Dichtung angeordnet sein kann.

Aufgrund der Anlenkung des Lenkers 1 (Fig. 1 ) über das Gummilager 9 wird das Gabelstück 5 und damit die gesamte Schraubverbindung 2 durch ein Biegemoment belastet, welches zu einem Klaffen zwischen den Bauteilen 5, 6 führen könnte, d. h. zu einem möglichen Abheben der ersten Auflagefläche 5d gegenüber der zweiten Auflagefläche 6a auf der Zugseite. Dieser Tendenz wird durch die ersten und zweiten Stützflächen 5f, 6c respektive durch den in der Stufenbohrung 6b angeordneten Zentrierzapfen 5e dadurch entgegengewirkt, dass ein Gegen- oder Haltemoment aufgebaut wird, welches ein Klaffen verhindert. Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schraubverbindung 12 zwischen einem als Gabel ausgebildeten ersten Bauteil 105 und einem zweiten Bauteil 106. Gleiche oder analoge Teile werden in Fig. 3 mit um 100 erhöhten Bezugszahlen wie in Fig. 2b bezeichnet. Die Gabel 105 weist einen Steg 105c mit einer

Durchstecköffnung 108 auf. Das zweite Bauteil 106 weist eine Einschrauböffnung 1 10 auf, in welche ein die Durchstecköffnung 108 durchsetzender Schraubbolzen 107, der beide Bauteile 105, 106 gegeneinander verspannt, eingeschraubt ist. Das erste Bauteil 105 weist koaxial zur Längsachse a eine erste Stützfläche 105f auf, welche als zylindrische Außenfläche 105f eines Zentrierbundes 105e ausgebildet sind. Das zweite Bauteil 106 weist eine Stufenbohrung 106b mit einer zweiten Stützfläche 106c auf, welche als zylindrische Innenfläche 106c ausgebildet ist. Das erste Bauteil 105 weist stirnseitig eine erste Auflagefläche 105d auf, während das zweite Bauteil 106 eine korrespondierende zweite Auflagefläche 106a aufweist, auf welcher das erste Bauteil 105 aufliegt. Das erste Bauteil 105 wird somit in die Stufenbohrung 106b eingesetzt, dort zentriert und formschlüssig gehalten.

Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Schraubverbindung 13, wobei gleiche oder analoge Teile wie in Fig. 2b mit um 200 erhöhten Bezugszahlen bezeichnet sind. Das erste Bauteil 205, ausgebildet als Gabel 205, weist einen Steg 205c, eine erste Auflagefläche 205d sowie einen äußeren Zentrierrand 205e mit einer ersten Stützfläche 205f auf, welche als zylindrische Innenfläche 205f ausgebildet ist. Das zweite Bauteil 206 weist eine zweite Auflagefläche 206a sowie eine zweite Stützfläche 206c auf, welche als zylindrische Außenfläche 206c ausgebildet ist. Das zweite Bauteil 206 wird somit durch den äußeren Zentrierrand 205e von außen umfasst und zentriert, wodurch die formschlüssige Verbindung quer zur Längsachse a hergestellt wird. Bezuqszeichen Lenker

Verbindungselement/Schraubverbindung Lager

Radträger

erstes Bauteil/Gabel

a Schenkel

b Schenkel

c Steg

d erste Auflagefläche

e Zentrierzapfen

f erste Stützfläche

zweites Bauteil/Zapfen

a zweite Auflagefläche

b Stufen bohrung, gestuftes Lochc zweite Stützfläche

Schraubbolzen

a Schraubenkopf

Durchstecköffnung

Gummilager

0 Einschraubbohrung

1 Axialspalt

2 Schraubverbindung

3 Schraubverbindung 05 erstes Bauteil/Gabel

05c Steg

05d erste Auflagefläche

05e Zentrierbund

05f erste Stützfläche

06 zweites Bauteil/Zapfen

06a zweite Auflagefläche 106b Stufen bohrung, gestuftes Loch

106c zweite Stützfläche

107 Schraubbolzen

108 Durchstecköffnung

1 10 Einschraubbohrung

205 erstes Bauteil/Gabel

205c Steg

205d erste Auflagefläche

205e Zentrierrand

205f erste Stützfläche

206 zweites Bauteil

206a zweite Auflagefläche

206c zweite Stützfläche

207 Schraubbolzen

208 Durchstecköffnung

210 Einschraubbohrung a Längsachse