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Die Erfindung betrifft eine Verstärkungsstruktur,
insbesondere eine Verstärkungsstruktur
an einem Fahrerhaus eines Lastkraftwagens, bei der die Torsionssteifigkeit
und die Festigkeit eines Scheinwerferpaneels und eines Radkastens
innerhalb des Fahrerhauses des Lastkraftwagens verbessert werden.
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Im Allgemeinen weist ein Lastkraftwagen
ein Fahrerhaus mit Bedienelementen und einem Sitz für den Fahrer,
und eine Ladefläche
bzw. -kasten zum Aufnehmen einer Zuladung auf.
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Das Fahrerhaus und die Ladefläche bzw. -kasten
sind auf einem Rahmen (nicht gezeigt) angeordnet, an welchem Motor,
Getriebe, Federung und dergleichen abgestützt sind. Das Fahrerhaus 52 ist, wie
in 3 gezeigt, auf einem
auf dem Rahmen 50 angeordneten Fahrzeugboden 51 befestigt.
Ferner weist das Fahrerhaus 52 einen Radkasten 53,
ein Scheinwerferpaneel 54 und dergleichen auf.
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Der Radkasten 53 und das
Scheinwerferpaneel 54 sind miteinander verschweißt. Zur
Darstellung, dass das Scheinwerferpaneel 54 und der Radkasten 53 mit
einer Schweißnaht
verbunden sind (4),
ist die in 3 dargestellte
Stoßstange
im Bereich "A" entfernt. Die Scheinwerferpaneele 54 sind
an einem unteren Abschnitt jeweils mit einem Längsende eines Flansches 55 verschweißt, und
an zwei Seiten eines vorderen Querträgerelements 56 sind
die Scheinwerferpaneele 54 angeordnet bzw. befestigt.
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Die Scheinwerferpaneele 54 und
das vordere Querträgerelement 56 sind
für ihre
Einbaupositionen jeweils plattenförmig ausgebildet, da sie keinen großen Belastungen
standhalten müssen.
Der Radkasten 53 ist jedoch im Querschnitt U-förmig ausgebildet,
um die Torsionssteifigkeit des Radkastens 53 zu erhöhen, da
dieser Stöße direkt
von den Belastungen des Fahrerhauses 52 und des Unterbaus
erhält.
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Da sich das vordere Querträgerelement 56, das
Scheinwerferpaneel 54 und der Radkasten 53 teilweise
gegenseitig überdecken,
sind sie miteinander verschweißt,
so dass sich vom Radkasten 53 auf die Verbundregion einwirkende Belastungen
und Torsionsmomente ausbreiten können
und absorbiert werden.
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Es gibt jedoch dahingehend ein Problem, dass
eine einfache ungeteilte Struktur, welche den Radkasten und das
Scheinwerferpaneel verbindet, die durch Räder und Achsen von der Beladung
des Lastkraftwagens und des Unterbaus hervorgerufenen Belastungen
und Torsionsmomente auf den Radkasten nicht genügend gut verteilt und absorbiert,
was zu Rissen und dergleichen am Verbindungsbereich führt.
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Ein weiteres Problem besteht darin,
dass eine Vergrößerung der
Dicke bzw. eine Erhöhung
der Blechstärke
des Radkastens und des Scheinwerferpaneels zum Verhindern von Rissen
und dergleichen nur das Gewicht des Lastkraftwagensund die Herstellungskosten
erhöht.
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Ferner ist aus der
US 5 303 973 A eine Verstärkungsstruktur
an einem Fahrerhaus eines Fahrzeugs mit einem Scheinwerferpaneel,
einem senkrecht dazu angeordneten Radkasten und einem Verstärkungsabschnitt
bekannt, dessen eine Seite mit dem Radkasten und dessen andere Seite
mit dem Scheinwerferpaneel gekoppelt ist.
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Die Erfindung löst oben genannte Probleme und
stellt eine Verstärkungsstruktur
an einem Fahrerhaus eines Lastkraftwagens zur Verfügung, welche so
ausgelegt ist, dass das Entstehen bzw.
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Erzeugen von
Rissen im Verbindungsbereich zwischen einem
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Radkasten und einem Scheinwerferpaneel verhindert
wird, ohne die Dicke bzw. die Blechstärke des Radkastens und des
Scheinwerferpaneels zu erhöhen.
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Es wird eine Verstärkungsstruktur
für ein Fahrerhaus
eines Lastkraftwagens geschaffen, die das Fahrerhaus senkrecht mit
einem Scheinwerferpaneel und einem Radkasten verbindet, wobei die Struktur
einen Verstärkungsabschnitt
aufweist, dessen eine Seite mit einer Innenfläche des Radkastens und dessen
andere Seite mit dem Scheinwerferpaneel fest verbunden ist, wodurch
ein geschlossener Raum im Verbindungsbereich zwischen dem Scheinwerferpaneel
und dem Radkasten zum Verteilen und Absorbieren der Belastungen
und Torsionsmomente gebildet wird.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand
eines Ausführungsbeispiels
mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Verstärkungsstruktur an einem Fahrerhaus
eines Lastkraftwagens;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Verstärkungsabschnitts aus 1;
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3 eine
schematische Perspektivansicht, welche ein Fahrerhaus, einen Fahrzeugboden
und den Rahmen eines Lastkraftwagens gemäß dem Stand der Technik in
einem zusammengebauten Zustand darstellt; und
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4 eine
vergrößerte Perspektivansicht des
Teilbereichs "A" aus 3.
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Wie aus 1 ersichtlich,
weist die erfindungsgemäße Verstärkungsstruktur
einen Verstärkungsabschnitt 1 auf,
dessen eine Seite mit einer Innenfläche eines Radkastens 53 verbunden
ist, und dessen andere Seite mit einem Scheinwerferpaneel 54 gekoppelt
ist, wodurch ein geschlossener Raum im Verbindungsbereich zwischen
dem Scheinwerferpaneel 54 und dem Radkasten 53 für die Aufnahme, Weiterleitung
und Verteilung von Kräften
entsteht.
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Wie aus 2 ersichtlich,
ist der Verstärkungsabschnitt 1 aus
drei zueinander senkrecht stehenden und einen gemeinsamen Eckpunkt
aufweisenden Wandteilen gebildet, an denen Flansche 2 ausgebildet
sind, die mit Eckenabschnitten des Radkastens 53 und des
Scheinwerferpaneels 54 verschweißt werden.
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Zwei der Flansche 2 des
Verstärkungsabschnitts 1 sind
an zueinander senkrecht stehenden Innenflächen des Radkastens 53 angeschweißt, wohingegen
der andere Flansch 2 des Verstärkungsabschnitts 1 derart
am Scheinwerferpaneel 54 angeschweißt ist, dass ein geschlossener
dreiseitiger Raum "C" (1) vom Radkasten 53 dem Scheinwerferpaneel 54 und
dem Verstärkungsabschnitt 1 gebildet
wird.
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Wenn der geschlossene Raum "C" vom Radkasten 53 und dem Scheinwerferpaneel 54 gebildet wird,
werden die Kräfte
und Torsionsmomente, welche vom Radkasten 53 übertragen
werden, nicht direkt auf den Verbindungsbereich zwischen Radkasten 53 und
Scheinwerferpaneel 54 übertragen,
um so dem Entstehen von Rissen im Verbindungsbereich vorzubeugen
bzw. deren Entstehung zu verhindern.
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Insbesondere ist der Verbindungsbereich zwischen
dem Radkasten 53 und dem Scheinwerferpaneel 54 in
seiner Festigkeit und Torsionssteifigkeit mittels des geschlossenen
Raums "C" erhöht, und wie
mittels Pfeilen in 2 dargestellt,
werden die Kräfte
und Torsionsmomente, welche vom Radkasten 53 übertragen
werden, auf der Vorder- und Rückseite
sowie der linken und rechten Seite des Verstärkungsabschnitts 1 verteilt,
und erhöht
dadurch die Festigkeit und die Verteilungswirksamkeit im Verbindungsbereich.
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Nachfolgend wird die Wirkungsweise
der Erfindung beim Betrieb des Lastkraftwagens erläutert.
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Zu Beginn baut eine Arbeitskraft
das Scheinwerferpaneel 54 und den Radkasten 53 zusammen, um
einen Teil des Fahrerhauses 52 herzustellen. Sind der Radkasten 53 und
das Scheinwerferpaneel 54 miteinander verbunden, wird der
Verstärkungsabschnitt 1 am
Verbindungsbereich angebracht, wobei zwei Flansche 2 des
Verstärkungsabschnitts 1 an
der Innenfläche
des Radkastens 53 angebracht werden und der andere Flansch 2 des
Verstärkungsabschnitts 1 am
Scheinwerferpaneel 54 angebracht wird.
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Liegen die Flansche 2 des
Verstärkungsabschnitts 1 am
Radkasten 53 und am Scheinwerferpaneel 54 an,
werden die gemeinsamen Bereiche miteinander verschweißt, und
wenn der Zusammenbau der Kabine 52 fertiggestellt ist,
wird die Kabine 52 fertig ausgebaut und das Fahrzeug mit
einem Laderaum, einem Motor und dergleichen versehen.
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Statt einem Verschweißen der
gemeinsamen Bereiche können
diese auch verschraubt, vernietet oder verklebt sein.
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Wenn der Zusammenbau des Lastkraftwagens
vollendet ist, findet eine Testfahrt des Lastkraftwagens statt,
wobei während
der Testfahrt die durch die Masse des Fahrerhauses 52 erzeugten
Torsionsmomente und die durch die Stöße des Unterbaus hervorgerufenen
Belastungen auf den Radkasten 53 übertragen werden.
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Wenn die Belastungen des Fahrerhauses 52 und
die Torsionsmomente auf den Radkasten 53 übertragen
werden, werden bei herkömmlichen
Konstruktionen die Belastungen und die Torsionsmomente an das Scheinwerferpaneel 54 weitergeleitet.
Im Gegensatz zum Stand der Technik, werden aufgrund des vom Verstärkungsabschnitt 1 gebildeten
geschlossenen Raums "C" die Belastungen
und Torsionsmomente an den Verstärkungsabschnitt 1 übertragen.
Die an den geschlossenen Raum "C" übertragenen Belastungen und
Torsionsmomente wirken als Deformationskräfte auf den Verstärkungsabschnitt 1 ein,
werden dort aber effektiv auf das Scheinwerferpaneel 54 und
das vordere Querträgerelement 56 verteilt,
so dass der Verstärkungsabschnitt 1 nicht
deformiert wird.
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Mit anderen Worten ist der durch
den Verstärkungsabschnitt 1 gebildete
geschlossene Raum "C" bis zu einem hohen
Maß gegenüber Belastungen und
Torsionsmomenten formbeständig,
und anstatt dass der Verstärkungsabschnitt 1 entzwei
bricht, ist dieser fähig,
den im Betrieb auftretenden Maximalbelastungen standzuhalten.
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Wenn den auftretenden Belastungen
und Torsionsmomenten wirksam widerstanden werden kann, kann auf
ein im Stand der Technik verwendetes dickes Paneel verzichtet werden,
wodurch eine Erhöhung
des Gesamtgewichts des Lastkraftwagens vermieden wird.
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Wie aus dem Vorangegangenen ersichtlich, ist
die erfindungsgemäße Verstärkungsstruktur
an einem Fahrerhaus eines Lastkraftwagens dadurch von Vorteil, dass
ein Verstärkungsabschnitt
in der Form eines geschlossenen Raums an einem Verbindungsbereich
zwischen einem Radkasten und einem Scheinwerferpaneel eingebaut
ist, um die Torsionssteifigkeit bezüglich Belastungen und Torsionsmomenten
zu erhöhen,
welche auf den Radkasten einwirken.