-
Die
Erfindung betrifft eine Schraubverbindung zwischen einem Lager eines
Hilfsrahmens und einem rohrförmigen
Träger
der Karosserie eines Kraftfahrzeuges, wobei der Träger ein
innenliegendes Verstärkungsteil
besitzt und diese Schraubverbindung gebildet ist zwischen einer
Schraube und einer sich zwischen Verstärkungsteil und Träger abstützenden
Lagerhülse
mit Innengewinde in die die Schraube mit Ihrem Gewinde eingreift.
-
Bekannte
Hilfsrahmen werden an mindestens vier Verbindungspunkten mit Trägern der
Karosserie verschraubt.
-
An
jedem Verbindungspunkt zwischen Hilfsrahmen und Karosserie wird
eine Schraubverbindung ausgeführt
, wobei eine Schaftschraube in ein an dem Hilfsrahmen angeformtes
Lager hindurchgeführt
ist und durch eine im Träger
der Karosserie gelagerte Lagerhülse
geführt
und in dem dort angeordneten Innengewinde verschraubt ist.
-
Diese
Schraubverbindung ist in der Regel nur einschnittig, d.h. die Schraubverbindung
hat nur eine feste Lagerung. Das Innengewinde in der Lagerhülse ist
im Bereich der feststehenden Lagerung im Träger der Karosserie angeordnet.
Das Innengewinde und damit der Bereich der feststehenden Lagerung
der Schraubverbindung ist in unmittelbarer Nachbarschaft der Anlage
zwischen Lager des Hilfsrahmens und dem Träger der Karosserie.
-
Die
lateralen Fahrwerkskräfte
werden über das
Hilfsrahmenlager auf den Kerndurchmesser der Schraube der betrachteten
Schraubverbindung verteilt.
-
Über einen
relativ großen
Hebel, durch die Länge
der Schraube dargestellt, werden hohe Biegemomente auf das Gewinde
der Schraubverbindung eingeleitet. Da die Verschraubung aber auf
definierte Vorspannung angezogen wird, hat diese Schraubverbindung
innerhalb der Streckgrenze des Kernquerschnitts der Schraube naturgemäß nur geringe
Belastungsreserven. Wird diese Streckgrenze überschritten, ist eine plastische
Verformung der Schraube die Folge.
-
Um
die plastische Verformung der Schraube zu verhindern und die Schraubverbindung
zu versteifen ist es bei dieser Schraubverbindung zwischen Hilfsrahmen
und Träger
der Karosserie bekannt ein Zusatzblech unter dem Schraubenkopf anzubringen, um
eine zweischnittige Schraubverbindung zu erreichen.
-
Hierzu
ist ein Zusatzblech erforderlich, dessen Befestigung an der Karosserie
zusätzlich
zwei Schraubstellen erfordert. Dieses Zusatzblech ist mindestens
an allen 4 Verbindungspunkten gegenüber der Karosserie erforderlich.
Dies bedeutet neue Blechbauteile, ein Gewichtszuwachs und ein erhöhter Montageaufwand.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es bei einer Schraubverbindung zwischen dem Lager
eines Hilfsrahmens und dem Träger
einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges, eine kostengünstige,
einschnittige Verbindung zu realisieren, die dennoch die mechanische
Belastung des Gewindes der Schraubverbindung deutlich reduziert.
-
Die
Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Schraubverbindung durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 gelöst.
-
Die
Lagerhülse
der Schraubverbindung ist an ihren Enden im Träger fixiert, vorzugsweise zwischen
Verstärkungsteil
des Trägers
und dem Träger selbst.
Das Verstärkungsteil
ist ein in dem rohrförmigen
Träger
angeordnetes Bauteil, welches Aufgaben der Versteifung und der Aufnahme
der Lagerhülsen hat.
Das Verstärkungsteil
kann ein entsprechend geformtes und versteiftes Verstärkungsblech,
eine Blechstrebe o.ä.
sein.
-
Das
Innengewinde der Lagerhülse
ist an jenem Ende der Lagerhülse
angeordnet, welches der Anlage zwischen Lager und Träger abgewandt
ist. Damit ist das Gewinde der Schraubverbindung verlagert, so dass
das Gewinde weitestgehend vom Einfluss der vom Hilfsrahmen kommenden
Biegemomente freigehalten wird.
-
Die
erfindungsgemäße Schraubverbindung zwischen
Hilfsrahmen und Träger
der Karosserie führt
zu einer verbesserten Steifigkeit und Festigkeit der Verschraubung.
Das hat auch Vorteile für
die Reduzierung von akustischen Einflüssen indem das Verschraubungsgewinde
aus dem lokalen Angriffsort der Biegemomente versetzbar ist, wo
Körperschall erzeugbar
ist.
-
Ein
weiterer Vorteil ergibt sich aus der Reduzierung zusätzlicher
Stützbleche
und damit Reduzierung des Fahrzeuggewichts. Weiterhin entfallen
aufwändige
Zusatzverschraubungen.
-
Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden
näher beschreiben.
-
Es
zeigen
-
1 Schema
einer Schraubverbindung zwischen einem Lager eines Hilfsrahmens
und einem Längsträger der
Karosserie eines Kraftfahrzeugs nach dem Stand der Technik
-
2 Schema
einer erfindungsgemäßen Schraubverbindung
zwischen einem Lager eines Hilfsrahmens und einem Längsträger der
Karosserie eines Kraftfahrzeuges
-
1 zeigt
den Stand der Technik, wobei der Längsträger 1 beispielsweise
aus zwei Längsträgerteilen 10 und 11 zusammengesetzt
ist und innenliegend ein Verstärkungsblech 12 angeordnet
ist. 1 zeigt den Querschnitt durch einen solchen Träger der Karosserie
eines Kraftfahrzeuges. Es kann sich dabei um einen Längs- oder
Querträger
der Karosserie handeln. Zwischen Verstärkungsblech 12 und
Längsträgerteil 10 ist
eine Lagerhülse 2 angeordnet.
Die Lagerhülse 2 besitzt
beispielsweise einen Flansch, wobei der Flansch die Bohrung durch
das Lagerteil 10 umgreift und in diesem Bereich des Lagerteils 10 z.
B. durch eine Schweißverbindung
fest fixiert ist. Das andere Ende der Lagerhülse 2 ragt durch die
deckungsgleich gegenüber
liegende Bohrung im Verstärkungsbleches 12 und
wird durch den Rand der Bohrung im Verstärkungsblech 12 fixiert.
Das kann beispielsweise auch durch eine Schweißnaht erfolgen.
-
Die
Lagerhülse 2 hat
in ihrem Endbereich, der in Nachbarschaft zum Lager 5 des
Hilfsrahmens 6 liegt, im Stand der Technik ein Innengewinde.
Die Schraubverbindung zwischen Lager 5 des Hilfsrahmens 6 und
dem Träger 1 erfolgt
beispielsweise durch eine Schaftschraube 4, die mit ihrem
Kopf an einem Zusatzblech 7 anliegt, die Bohrung des Stahlkerns 50 vom
Lagers 5 durchläuft
und in die Lagerhülse 2 des
Trägers 1 eintaucht.
Die Schaftschraube 4 hat an ihren dem Kopf gegenüber liegendem
Ende nur eine begrenzte Länge
an Gewinde angeordnet. Mit diesem Schraubengewinde ist die Schaftschraube 4 in
das Innengewinde der Lagerhülse 2 eingeschraubt.
Dieses Gewinde 3 befindet sich unmittelbar benachbart zur
Anlage zwischen Träger 1 und
Lager 5 des Hilfsrahmens 6. Das Gewinde 3 liegt
damit im lokalen Einfluss der vom Hilfsrahmen 6 eingeleiteten Biegemomente.
Um dies, wie der Stand der Technik zeigt, zu reduzieren, wird mittels
Zusatzblech 7 eine zweischnittige Schraubverbindung realisiert.
Das Zusatzblech 7 ist zusätzlich mit der Karosserie zu
verschrauben. Diese Lösung
ist zwar wirksam, aber noch nicht effizient.
-
2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
zur Erfindung. Es zeigt schematisiert im Querschnitt die Schraubverbindung
zwischen dem Lager 5 eines Hilfsrahmens 6 mit
dem Träger 1 der
Karosserie eines Kraftfahrzeuges.
-
Der
Träger 1 besteht
beispielsweise aus zwei blechförmigen
Trägerteilen 10 und 11,
wobei im inneren des rohrförmigen
Trägers 1 ein
Verstärkungsteil 12,
beispielsweise als entsprechend geformtes und versteiftes Verstärkungsblech
angeordnet ist. Der Träger 1 besitzt
zwei axial geführte
und deckungsgleiche Bohrungen. Eine der Bohrungen befindet sich
im Verstärkungsteil 12 und
gegenüberliegend
die andere Bohrung in Verstärkungsteil 12 und
Trägerteil 10.
In die Bohrung im Verstärkungsteil 12 ist
eine Lagerhülse 20 eingesteckt,
so dass sie das Verstärkungsteil 12 geringfügig überragt
und mit ihrem anderen, ringflanschtragendes Ende am Rand der anderen
Bohrung auf dem Verstärkungsteil 12 bzw.
dem Trägerteil 10 aufsteht.
Im Bereich jeweils jeder Bohrung ist die Lagerhülse 20 fest fixiert,
beispielsweise durch eine Schweißverbindung.
-
Das
Lager 5 des Hilfsrahmens 6 ist in Anlage gebracht
zu dem Träger 1,
so dass eine Schraubverbindung hergestellt werden kann. Die Schraubverbindung
besteht beispielsweise aus einer Schaftschraube 40, die
in den rohrförmigen
Stahlkern 50 des Lagers 5 formschlüssig einschiebbar
ist, so dass sie mit dem Schraubenkopf am Lager 5 anliegen
kann.
-
Die
Lagerhülse 20 hat
ein Innengewinde angeordnet in welches das Schraubengewinde der Schaftschraube 40 einschraubbar
ist. Dieses Innengewinde ist an jenem Ende der Lagerhülse 20 angeordnet,
welches der Anlage zwischen Lager 5 und Träger 1 abgewandt
ist. Damit ist das Gewinde 30 gegenüber dem Bereich der Anlage
von Lager 5 und Träger 1 deutlich
lokal versetzt. Damit ist das Gewinde 30 der Schraubverbindung
zwischen Lagerhülse 20 und
Schaftschraube 40 aus dem unmittelbaren lokalen Einflussbereich
der Biegemomente weg verlagert. Die Biegemomente greifen bevorzugt
im Rand der Bohrung im Bereich der Anlage von Lager 5 und Träger 1 an.
Die Schaftschraube 40 ist gegenüber dem Stand der Technik verlängert, mit
einem vergrößerten Schaftdurchmesser
ausgeführt
(was höhere Steifigkeits – und Festigkeitsreserven
zur Folge hat) und das Schraubengewinde ist auf einen kleinen Bereich
(etwa maximal 1/3 der Schraubenlänge)
am unteren Ende der Schraube konzentriert.