DE10137380C1 - Aufhängungsanordnung für ein Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufhängungsanordnung für ein Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, mit wenigstens einem Feder- und/oder Dämpferelement, das sich einenends an einem Fahrzeugrahmen und anderenends an einem Fahrerhausrahmen abstützt, wobei der Fahrzeugrahmen zwei in Fahrzeuglängsrichtung parallel zueinander verlaufende Längsträger aufweist. DOLLAR A Um die Aufhängungsanordnung möglichst raumsparend in den Fahrzeugrahmen zu integrieren, ist jeder Längsträger aus einem Obergurt, einem Untergurt und mehreren vertikalen Stegen zusammengebaut, wobei die Stege Obergurt und Untergurt miteinander verbinden. Außerdem ist am Fahrerhausrahmen für das Feder- und/oder Dämpferelement eine Konsole ausgebildet, die den Obergurt mit vertikalem Spiel umgreift, wobei sich das zugehörige Feder- und/oder Dämpferelement einenends am Untergurt und anderenends zwischen Obergurt und Untergurt an der Konsole abstützt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufhängungsanordnung für ein Fahrerhaus eines Nutzfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Aus der EP 0 633 852 B1 ist eine derartige Aufhängungsanordnung bekannt, die vier Feder- und/oder Dämpferelemente aufweist, die sich jeweils mit ihrem unteren Ende an einem Fahrzeugrahmen und mit ihrem oberen Ende an einem Fahrerhausrahmen abstützen. Dabei besitzt der Fahrzeugrahmen zwei in Fahrzeuglängsrichtung parallel zueinander verlaufende Längsträger, an denen die Feder- und/oder Dämpferelemente abgestützt sind. Die bekannte Aufhängungsanordnung benötigt relativ viel Bauraum zur Unterbringung der Feder- und/oder Dämpferelemente.

Aus der DE 197 50 981 A1 ist ein weiterer Fahrzeugrahmen mit zwei in Fahrzeuglängsrichtung parallel zueinander verlaufenden Längsträgern bekannt, wobei jeder Längsträger aus einem Obergurt, einem Untergurt und mehreren vertikalen Stegen zusammen gebaut ist, wobei diese Stege jeweils Obergurt und Untergurt miteinander verbinden. Der auf diese Weise gebaute Fahrzeugrahmen kann durch Auswahl und Kombination von Gurten, Stegen und Querträgern, die sich hinsichtlich ihrer Steifigkeitswerte voneinander unterscheiden, an sehr unterschiedliche Anwendungsformen, die sich beispielsweise bezüglich der Steifigkeit, insbesondere Verwindungssteifigkeit, voneinander unterscheiden, mit einem relativ geringeren Aufwand angepasst werden.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Aufhängungsanordnung der eingangs genannten Art eine Ausführungsform anzugeben, die mit weniger Bauraum auskommt.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Aufhängungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Fahrzeugrahmen, dessen Längsträger jeweils aus einem Obergurt und einem Untergurt sowie mehreren, Obergurt und Untergurt miteinander verbindenden vertikalen Stegen aufgebaut sind, die Feder- und/oder Dämpferelemente zwischen Obergurt und Untergurt anzuordnen, wodurch diese quasi in den jeweiligen Längsträger integriert sind. Die Anbindung der Feder- und/oder Dämpferelemente an das Fahrerhaus erfolgt dabei jeweils mittels einer Konsole, die am Fahrerhausrahmen ausgebildet ist und den Obergurt des Längsträgers umgreift, wobei die Anordnung so erfolgt, dass hinreichend vertikales Spiel zur Durchführung von Relativbewegungen zwischen Fahrerhaus und Fahrzeugrahmen vorhanden ist. Bei dieser Bauweise wird der zwischen Obergurt und Untergurt vorhandene Raum somit vorteilhaft zur Unterbringung der Feder- und/oder Dämpferelemente ausgenutzt, so dass zusätzlicher Bauraum, insbesondere oberhalb der Längsträger, für die Aufhängungsanordnung kaum erforderlich ist.

Bei dieser Bauweise ist das Fahrerhaus von den Obergurten des Fahrzeugrahmens quasi entkoppelt, da die vertikale Abstützung am Fahrzeugrahmen im wesentlichen an den Untergurten erfolgt.

Diese Bauweise hat außerdem zur Folge, dass der Obergurt des jeweiligen Längsträgers beim Ein- und Ausfedern des Fahrerhauses als Endanschlag dient. Das bedeutet, dass diese Endanschlagfunktion im Unterschied zu einer herkömmlichen Bauweise nicht vom Feder- und/oder Dämpferelement selbst erfüllt werden muss, so dass sich die Anforderungen an die verwendeten Feder- und/oder Dämpferelemente erheblich reduzieren.

Bei einer Weiterbildung kann jede Konsole zwei Seitenwangen und eine Stützplatte aufweisen, wobei die Seitenwangen den jeweiligen Obergurt seitlich übergreifen und die Stützplatte unterhalb dieses Obergurts haltern, derart, dass sowohl zwischen Obergurt und Fahrerhausrahmen als auch zwischen Stützplatte und Obergurt vertikales Spiel vorliegt. Bei dieser Ausführungsform stützt sich dann das zugehörige Feder- und/oder Dämpferelement an der Stützplatte ab, während die Stützplatte selbst über die Seitenwangen am Fahrerhausrahmen abgestützt ist. Diese Bauweise besitzt eine besonders hohe Stabilität. Darüber hinaus ergibt sich eine vollständige Umschließung der Obergurte, wodurch das Fahrerhaus besonders wirksam am Fahrzeugrahmen verankert ist. Diese Verankerung bewirkt im Crashfall eine Sicherung des Fahrerhauses am Fahrzeugrahmen, die sich durch eine besonders hohe Stabilität auszeichnet.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann wenigstens ein Wankstabilisator vorgesehen sein, der an seinen Enden am Fahrerhausrahmen oder jeweils an einer der Konsolen und zwischen seinen Enden am Fahrzeugrahmen abgestützt ist. Diese Wankstabilisatoren bewirken neben der Wankstabilisierung außerdem eine Längs- und Querführung des Fahrerhauses am Fahrzeugrahmen.

Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein Nickstabilisator vorgesehen sein, der an seinen Enden am Fahrerhausrahmen oder jeweils an einer der Konsolen und zwischen seinen Enden am Fahrzeugrahmen abgestützt ist. Auch ein solcher Nickstabilisator bewirkt neben der Nickstabilisierung eine Längs- und Querführung des Fahrerhauses am Fahrzeugrahmen.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf einen Frontbereich eines Fahrzeugrahmens, an dem mit einer erfindungsgemäßen Aufhängungsanordnung ein Fahrerhaus gelagert ist,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht auf ein vergrößertes Detail im Bereich eines Feder- und/oder Dämpferelements der erfindungsgemäßen Aufhängungsanordnung,

Fig. 3 eine Seitenansicht auf das Detail gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 eine Frontansicht auf das Detail gemäß Fig. 2.

Entsprechend Fig. 1 besitzt ein nur im Frontbereich dargestelltes Nutzfahrzeug 1, insbesondere Lastkraftwagen, ein nur schematisch dargestelltes Fahrerhaus 2, das an einem Frontbereich eines nur teilweise dargestellten Fahrzeugrahmens 3 mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Aufhängungsanordnung 4 gelagert ist. Der Fahrzeugrahmen 3 weist zwei parallel zueinander verlaufende Längsträger 5 auf, die jeweils aus einem Obergurt 6, einem Untergurt 7 sowie mehreren vertikalen Stegen 8 zusammengebaut sind. Die Stege 8 verbinden dabei jeweils Obergurt 6 und Untergurt 7. Desweiteren sind Querträger 9 vorgesehen, welche die Obergurte 6 bzw. die Untergurte 7 miteinander verbinden. Auf diese Weise ist der Fahrzeugrahmen 3 als gebauter Fahrzeugrahmen ausgebildet.

An der dem Fahrzeugrahmen 3 zugewandten Unterseite des Fahrerhauses 2 weist dieses einen Fahrerhausrahmen 10 auf, der im wesentlichen aus zwei Fahrerhauslängsträgern 11 und zwei daran befestigten Fahrerhausquerträgern 12 besteht. Bei der hier gezeigten Ausführungsform verlaufen die Fahrerhauslängsträger 11 etwa deckungsgleich oberhalb der Obergurte 6.

Die Aufhängungsanordnung 4 weist vier Konsolen 13 auf, die jeweils an einer der Befestigungs- oder Kreuzungsstellen zwischen Fahrerhausquerträger 12 und Fahrerhauslängsträger 11 am Fahrerhausrahmen 10 ausgebildet sind. An jeder Konsole 13 ist ein Feder- und/oder Dämpferelement 14 mit seinem oberen Ende abgestützt. An seinem unteren Ende ist jedes Feder- und/oder Dämpferelement 14 am Untergurt 7 des jeweiligen Längsträgers 5 abgestützt. Diese Feder- und/oder Dämpferelemente 14 können beispielsweise durch kombinierte Feder-Dämpfer-Beine gebildet sein.

Entsprechend Fig. 2 ist jede der Konsolen 13 hier so ausgebildet, dass sie den jeweiligen Obergurt 6 beidseitig umgreift, so dass die Abstützung des Feder- und/oder Dämpferelements 14 unterhalb des Obergurts 6, also zwischen Obergurt 6 und Untergurt 7 erfolgt. Das Feder- und/oder Dämpferelement 14 kann somit relativ genau zwischen Obergurt 6 und Untergurt 7 im Längsträger 5 untergebracht werden, wodurch sich dieses Feder- und/oder Dämpferelement 14 quasi in den Längsträger 15 integriert. Um einen ausreichenden Federhub besitzen zu können, umgreift die Konsole 14 den jeweiligen Obergurt 6 mit einem hinreichenden vertikalen Spiel.

Bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform besitzt jede Konsole 13 zwei Seitenwangen 15, die jeweils aus zwei in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandeten Winkelelementen 16 gebildet sind. Diese Seitenwangen 15 bzw. die Winkelelemente 16 übergreifen den jeweiligen Obergurt 6 seitlich und haltern unterhalb des Obergurts 6 eine Stützplatte 17, an der sich das jeweilige Feder- und/oder Dämpferelement 14 abstützt. Sowohl zwischen Obergurt 6 und Fahrerhausrahmen 10 als auch zwischen Obergurt 6 und Stützplatte 17 ist ein vertikales Spiel bzw. ein vertikaler Abstand ausgebildet. Dieses vertikale Spiel ermöglicht Relativbewegungen zwischen Fahrerhaus 2 und Fahrzeugrahmen 3. Diese Relativbewegungen werden durch die Feder- und/oder Dämpferelemente 14 abgefedert bzw. gedämpft.

Entsprechend Fig. 2 sind die Winkelelemente 16 an einem der Fahrerhausquerträger 12 befestigt und außerdem so angeordnet, dass der zugeordnete Fahrerhauslängsträger 11 zwischen den Seitenwangen 15 verläuft.

Zu Erzielung einer Längs- und Querführung können außerdem wenigstens ein Wankstabilisator 18 sowie wenigstens ein Nickstabilisator 19 vorgesehen sein. Der Wankstabilisator 18 besteht dabei aus einem an seinen Endabschnitten abgewinkelten Stab oder Rohr und ist mit seinen Enden am Fahrerhausrahmen 10, hier an einem der Fahrerhausquerträger 12 befestigt. Zwischen seinen Enden ist dieser Wankstabilisator 18 am Fahrzeugrahmen 3, hier an den Obergurten 6 befestigt. Der Wankstabilisator 18 besteht aus einem federelastischen Material und sorgt somit zunächst für eine Positionierung des Fahrerhauses 2 relativ zum Fahrzeugrahmen 3 in einer gewünschten Lage. Der Wankstabilisator 18 behindert Relativbewegungen zwischen Fahrerhausrahmen 10 und Fahrzeugrahmen 3 in Fahrzeuglängsrichtung sowie in Fahrzeugquerrichtung. Bei Vertikalbewegungen erzeugt der Wankstabilisator 18 dann Kräfte bzw. Momente, die einem Wanken des Fahrerhauses 2 entgegenwirken.

In entsprechender Weise arbeitet auch der Nickstabilisator 19, der ebenfalls aus einem federelastischen Stab oder Rohr besteht, das an seinen Endabschnitten abgewinkelt ist. An seinen Enden ist der Nickstabilisator 19 ebenfalls an einer nicht gezeigten Stelle an den Fahrerhausquerträgern 12 befestigt, während er zwischen seinen Enden am Fahrzeugrahmen 3, insbesondere am Obergurt 6 befestigt ist. Auch der Nickstabilisator 19 bewirkt eine Führung in Längs- und Querrichtung des Fahrerhauses 2 relativ zum Fahrzeugrahmen 3. Bei Vertikalbewegungen zwischen Fahrerhausrahmen 10 und Fahrzeugrahmen 3 erzeugt er dann Kräfte bzw. Momente die einer Nickbewegung des Fahrerhauses 2 entgegenwirken. Es kann zweckmäßig sein, sowohl am vorderen Fahrerhausquerträger 12 als auch am hinteren Fahrerhausquerträger 12 einen Wankstabilisator 18 anzuordnen. Ebenso kann es vorteilhaft sein, bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung links und rechts jeweils einen Nickstabilisator 19 anzuordnen. Die Stabilisatoren 18 bzw. 19 können auch an der jeweiligen Konsole 13 angebunden sein.

Entsprechend den Fig. 2 bis 4 sind die Konsolen 13 zweckmäßig zwischen zwei benachbarten Stegen 8 angeordnet, wobei ein in Fahrzeuglängsrichtung gemessener Abstand zwischen diesen beiden Stegen 8 relativ klein ist. Vorzugsweise ist dieser Längsabstand kleiner oder gleich einem zwischen Obergurt 6 und Untergurt 7 herrschenden Vertikalabstand. Auf diese Weise besitzt der Fahrzeugrahmen 3 im Bereich der Fahrerhausabstützung eine relativ hohe Steifigkeit. Desweiteren ist im Bereich dieser Stege 8 jeweils oben und unten einer der Querträger 9 angeordnet, wodurch in diesem Bereich die Steifigkeit, insbesondere die Verwindungssteifigkeit des Fahrzeugrahmens 3 nochmals deutlich erhöht wird.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist bei dieser Konstruktion der für das Feder- und/oder Dämpferelement 14 benötigte Einbauraum relativ gering, so dass eine bauliche Integration dieses Feder- und/oder Dämpferelements 14 in den jeweiligen Längsträger 5 realisierbar ist.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Aufhängungsanordnung 4 kann auch darin gesehen werden, dass die Obergurte 6 beim Ein- und Ausfedern des Fahrerhauses 2 als Endanschlag für die Feder- und/oder Dämpferelemente 14 wirken. Dementsprechend muss diese Anschlagfunktion nicht mehr von den Feder- und/oder Dämpferelementen 14 realisiert werden, so dass diese erheblich preiswerter ausgestalten werden können.

Da die Konsolen 13 den jeweiligen Obergurt 6 mit ihren Seitenwangen 15 und der Stützplatte 17 geschlossen umgreifen ergibt sich außerdem eine hochwirksame Sicherung des Fahrerhauses 2 am Fahrzeugrahmen 3. Diese Sicherung verhindert im Crashfall eine Trennung des Fahrerhauses 2 vom Fahrzeugrahmen 3 und führt im Crashfall zur Deformation der Obergurte 6 sowie der Konsolen 13, wodurch Aufprallenergie absorbiert wird. Insoweit bilden die Konsolen 13 der erfindungsgemäßen Aufhängungsanordnung 4 Crash-Elemente, die zur Erhöhung der Sicherheit des Nutzfahrzeugs 1 beitragen.

Claims (7)

1. Aufhängungsanordnung für ein Fahrerhaus (2) eines Nutzfahrzeugs (1), insbesondere Lastkraftwagen, mit wenigstens einem Feder- und/oder Dämpferelement (14), das sich einenends an einem Fahrzeugrahmen (3) und anderenends an einem Fahrerhausrahmen (10) abstützt, wobei der Fahrzeugrahmen (3) zwei in Fahrzeuglängsrichtung parallel zueinander verlaufende Längsträger (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Längsträger (5) aus einem Obergurt (6), einem Untergurt (7) und mehreren vertikalen Stegen (8) zusammengebaut ist, wobei die Stege (8) Obergurt (6) und Untergurt (7) miteinander verbinden, und dass am Fahrerhausrahmen (10) für das Feder- und/oder Dämpferelement (14) eine Konsole (13) ausgebildet ist, die den Obergurt (6) mit vertikalem Spiel umgreift, wobei sich das zugehörige Feder- und/oder Dämpferelement (14) einenends am Untergurt (7) und anderenends zwischen Obergurt (6) und Untergurt (7) an der Konsole (13) abstützt.

2. Aufhängungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (13) zwei Seitenwangen (15) und eine Stützplatte (17) aufweist, wobei die Seitenwangen (15) den Obergurt (6) seitlich übergreifen und die Stützplatte (17) unterhalb des Obergurts (6) haltern, derart, dass sowohl zwischen Obergurt (6) und Fahrerhausrahmen (10) als auch zwischen Stützplatte (17) und Obergurt (6) vertikales Spiel vorliegt, wobei sich das zugehörige Feder- und/oder Dämpferelement (14) an der Stützplatte (17) abstützt, während die Stützplatte (17) über die Seitenwangen (15) am Fahrerhausrahmen (10) abgestützt ist.

3. Aufhängungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seitenwange (15) aus zwei in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandeten Winkelelementen (16) besteht.

4. Aufhängungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrerhausrahmen (10) aus wenigstens zwei Fahrerhauslängsträgern (11) und wenigstens zwei Fahrerhausquerträgern (12) zusammengebaut ist, wobei die Konsole (13) an einem der Fahrerhausquerträger (12) befestigt ist.

5. Aufhängungsanordnung nach Anspruch 4 sowie Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Fahrerhauslängsträger (11) oberhalb des Obergurts (6) zwischen den Seitenwangen (15) der Konsole (13) mit dem Fahrerhausquerträger (12) verbunden ist.

6. Aufhängungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigsten ein Wankstabilisator (18) vorgesehen ist, der an seinen Enden am Fahrerhausrahmen (10) oder jeweils an einer der Konsolen (13) und zwischen seinen Enden am Fahrzeugrahmen (3) abgestützt ist.

7. Aufhängungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Nickstabilisator (19) vorgesehen ist, der an seinen Enden am Fahrerhausrahmen (10) oder jeweils an einer der Konsolen (13) und zwischen seinen Enden am Fahrzeugrahmen (3) abgestützt ist.