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Die
Erfindung betrifft eine Tragstruktur für einen Rahmen eines
Nutzfahrzeugs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen
Art.
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Nutzfahrzeuge
wie Lastkraftwagen oder Sattelzugmaschinen sind üblicherweise
mit einem durchgehenden Leiterrahmen, bestehend aus zwei Längsträgern
beispielsweise aus Stahlblech, und diversen Querträgern
ausgestattet. Zwischen einer Fahrzeugachse, insbesondere der Hinterachse,
und dem Rahmen sind dabei üblicherweise Achsaufhängungen
für die Stahl- oder Luftfederung sowie diversen Luftkessel,
beispielsweise zur Versorgung der Luftfederung mit Druckluft, angeordnet.
Die Achsaufhängungen umfassen dabei zum Beispiel Lager-
beziehungsweise Lenkerböcke sowie Luftbalgträger und
Konsolen zur Adaption der Luftfederung. Diese bekannte Anordnung
besteht aus vielen einzelnen Teilen, die zu einem hohen Gewicht
und hohen Kosten führen.
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Eine
solche Anordnung ist beispielsweise bereits aus der
DE 10 2005 028 309 A1 als
bekannt zu entnehmen, bei welcher sich zwischen den beiden Längsträgern
ein Querträger erstreckt, welcher beispielsweise entsprechende
Aufnahmen für einen Dreieckslenker umfasst. Separat hierzu
sind jeweilige Lager- beziehungsweise Lenkerböcke für
korrespondierende Längslenker der entsprechenden Fahrzeugachse
vorgesehen, welche sich unterseitig des jeweiligen Längsträgers
erstrecken und unmittelbar an diesem befestigt beziehungsweise abgestützt sind.
Die bekannte Anordnung weist nicht nur einen äußerst
komplexen Aufbau mit einem relativ hohen Gewicht auf, sondern ist
zudem auch in ihrer Herstellung und Montage kostenintensiv.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Tragstruktur der eingangs
genannten Art zu schaffen, welche weitaus einfacher und mit geringerem
Gewicht herstellbar und darüber hinaus leichter montierbar
ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Tragstruktur
sowie durch ein Nutzfahrzeug mit den Merkmalen der Patentansprüche
1 bzw. 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und
nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen
Patentansprüchen angegeben.
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Um
eine Tragstruktur für einen Rahmen eines Nutzfahrzeugs
mit wenigstens einem Lagerbock und mit wenigstens einer Federaufnahme
zu schaffen, welche weitaus einfacher und mit geringerem Gewicht
herstellbar und darüber hinaus leichter montierbar ist,
ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der wenigstens
eine Lagerbock und die wenigstens eine Federaufnahme über
ein Seitenteil zu einer Baugruppe miteinander verbunden sind.
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Das
jeweilige Seitenteil ist dabei bevorzugt einteilig ausgebildet;
eine mehrteilige Ausbildung ist jedoch ebenfalls denkbar, sofern
der wenigstens eine Lagerbock und die wenigstens eine Federaufnahme über
das mehrteilige Seitenteil miteinander direkt zu verbinden sind.
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Ein
weiterer Vorteil der Baugruppe ist es, dass diese im Anordnungsbereich
der Tragstruktur am Rahmen des Nutzfahrzeugs einen an sich üblichen
Rahmenlängsträger zumindest abschnittsweise ersetzen
kann. Zur Funktionsintegration kommt somit auch der Vorteil einer
weiteren Gewichtsreduzierung.
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Bei
einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Tragstruktur
ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Lagerbock, die wenigstens
eine Federaufnahme und das Seitenteil als einstückige Baugruppe
ausgebildet sind. Hierdurch ergibt sich eine besonders günstige
Herstellung und Montage der Tragstruktur. Diese kann zudem äußerst
Gewicht sparend ausgebildet werden.
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Weiterhin
vorteilhaft ist es, wenn der wenigstens eine Lagerbock, die wenigstens
eine Federaufnahme und das Seitenteil als einstückige Baugruppe in
Form eines Gussbauteils ausgebildet sind. Eine solche Baugruppe
kann besonders günstig einteilig gestaltet sein und die
bereits oben genannten Vorteile aufweisen.
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Zudem
kann das Gussbauteil in vorteilhafter Weise aus einer Leichtmetallgusslegierung,
insbesondere einer Aluminiumgusslegierung, gebildet werden, um hierdurch
weiter an Gewicht einzusparen.
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Weiterhin
ist ein Ausführungsbeispiel der Tragstruktur bevorzugt,
bei dem wenigstens ein Querelement vorgesehen ist, über
welches zwei seitliche Baugruppen mit einem jeweiligen Lagerbock,
einer jeweiligen Federaufnahme über einem jeweiligen Seitenteil
miteinander verbunden sind. Somit ergibt sich eine Tragstruktur
mit jeweils einer Baugruppe, bestehend aus einem jeweiligen Lagerbock,
einer jeweiligen Federaufnahme über einem jeweiligen Seitenteil,
welche über das Querelement miteinander verbunden sind.
Es ist ersichtlich, dass hierdurch ein Verbund geschaffen werden
kann, welcher eine leichtgewichtige Ausgestaltung und einfache Montage
der Tragstruktur begünstigt.
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Das
Querelement ist dabei besonders einfach und kostengünstig
herstellbar, wenn diese aus einem Strangpressprofil gebildet ist.
Dies gilt insbesondere dann, wenn das Querelement wenigstens einen
Aufnahmebehälter, insbesondere für Druckluft, umfasst.
Dieser Aufnahmebehälter kann dann nämlich auf
einfache Weise durch eine Hohlkammer des Strangpressprofils gebildet
werden, welche durch jeweilige Deckel dicht zu verschließen
ist.
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Durch
die beidseitige Anordnung einer jeweiligen Baugruppe, welche über
das Querelement miteinander verbunden sind, kann auf vorteilhafte
Weise eine Tragstruktur geschaffen werden, die als Längenabschnitt
des Rahmens des Nutzfahrzeugs ausgebildet ist. Somit ist es beispielsweise
möglich, in diesem Längenabschnitt auf die eigentlichen
Rahmenlängsträger des Leiterrahmens zu verzichten
oder diese entsprechend schwächer auszubilden. Zudem können
Bauteile oder Baueinheiten wie beispielsweise eine Fahrzeugachse
an der Tragstruktur vormontiert und anschließend am restlichen
Rahmen des Nutzfahrzeugs befestigt werden.
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Als
besonders vorteilhaft hat es sich dabei gezeigt, wenn die Tragstruktur
als Heckabschnitt des Rahmens des Nutzfahrzeugs ausgebildet ist.
Da in diesem Bereich üblicherweise die Hinterachse des Fahrzeugs
mit der zugehörigen Achsaufhängung sowie die Stahl-
oder Luftfederung nebst zugehörigen Bauelementen vorgesehen
ist, bietet sich dieser Bereich besonders gut zum Vorsehen der erfindungsgemäßen
Tragstruktur an. Als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es
jedoch zu betrachten, dass gegebenenfalls auch ein anderer Längenabschnitt des
Rahmens mit einer derartigen Tragstruktur versehen sein könnte.
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Zudem
vorteilhaft ist es, wenn sich das Querelement zumindest im Wesentlichen
von einem hinteren Ende des Rahmens des Nutzfahrzeugs bis zu einer
Hinterachse erstreckt.
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Hierdurch
ergibt sich nicht nur ein steifer Verbund der jeweiligen seitlichen
Baugruppen, sondern auch eine günstige Aufnahmemöglichkeit
für die Druckluft oder andere Medien.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die jeweilige Baugruppe
wenigstens eine weitere Aufnahme für ein Fahrwerksglied,
insbesondere einen Dreieckslenker. Dies führt ebenso zu
einer besonders günstigen Funktionsintegration wie das
Vorsehen einer weiteren Aufnahme für einen Kotflügel. Das
Vorsehen weiter Aufnahmen, Konsolen oder dgl. ist zudem denkbar.
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Die
vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen
Tragstruktur genannten Vorteile ergeben sich in ebensolcher Weise
für das Nutzfahrzeug mit einem Rahmen und mit einer Tragstruktur gemäß Anspruch
13.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht auf eine als Heckstruktur ausgebildete Tragstruktur
für einen Rahmen eines Nutzfahrzeugs in Form eines Lastkraftwagens
bzw. einer Sattelzugmaschine, mit zwei seitlichen Baugruppen jeweils
umfassend eine über ein korrespondierendes Seitenteil mit
einem Lagerbock verbundene Federaufnahme, wobei die beiden seitlichen
Baugruppen als jeweils einstückige Gussbauteile ausgebildet
und über ein Querelement miteinander verbunden sind, welches
als Strangpressprofil ausgebildet ist und eine Mehrzahl von Aufnahmebehältern
für Druckluft oder dgl. umfasst, und wobei an der Tragstruktur
eine Hinterachse des Nutzfahrzeugs abgestützt ist;
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2 eine
Vorderansicht, eine Draufsicht und eine Seitenansicht auf die Tragstruktur
für einen Rahmen eines Nutzfahrzeugs mit der daran abgestützten
Hinterachse gemäß 1;
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3 eine
Perspektivansicht auf die als Heckstruktur ausgebildete Tragstruktur
für einen Rahmen eines Nutzfahrzeugs in Form eines Lastkraftwagens bzw.
einer Sattelzugmaschine gemäß 1,
wobei der Übersichtlichkeit halber die Hinterachse weggelassen
ist; und in den
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4 eine
Vorderansicht, eine Draufsicht und eine Seitenansicht auf die Tragstruktur
für einen Rahmen eines Nutzfahrzeugs analog zu 2,
wobei wiederum der Übersichtlichkeit halber die Hinterachse
weggelassen ist.
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In
den 1 und 2 ist in einer Perspektivansicht
bzw. einer Vorderansicht, einer Draufsicht und einer Seitenansicht
eine Tragstruktur 10 für einen Rahmen eines Nutzfahrzeugs
in Form eines Lastkraftwagens bzw. einer Sattelzugmaschine dargestellt.
Gegebenenfalls ist die Tragstruktur 10 auch bei einem Rahmen
eines Anhängers, Sattelaufliegers oder dgl. einsetzbar.
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An
der Tragstruktur 10 ist auf im Weiteren noch näher
dargelegte Weise eine Hinterachse 12 aufgehängt
bzw. abgestützt.
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In
den 3 und 4 ist in einer Perspektivansicht
bzw. einer Vorderansicht, einer Draufsicht und einer Seitenansicht – analog
zu den 1 und 2 – die Tragstruktur 10 gezeigt,
wobei der Übersichtlichkeit halber die Hinterachse 12 weggelassen worden
ist.
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Wie
aus den 3 und 4 erkennbar
ist, umfasst die Tragstruktur 10 zwei seitliche Baugruppen 14, 16,
welche im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung bzw. in
Erstreckungsrichtung von nicht gezeigten Rahmenlängsträgern
des Leiterrahmens des Nutzfahrzeugs verlaufen.
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Jede
Baugruppe 14, 16 umfasst einen jeweiligen Lager-
bzw. Lenkerbock 18 und eine jeweilige, als Dämpferdom
ausgebildete Federaufnahme 20, welche über ein
korrespondierendes Seitenteil 22 miteinander verbunden
sind. Dieses jeweilige Seitenteil 22 erstreckt sich auf
Höhe von nicht gezeigten Rahmenlängsträgern
in Fahrzeuglängsrichtung, und zwar ausgehend vom jeweiligen,
nach unten hin abstehenden Lagerbock 18 zur korrespondierenden Federaufnahme 20 und über
diese nach hinten hinaus bis zu einem hinteren Ende der Tragstruktur 10. Da
die Tragstruktur 10 im vorliegenden Fall als Heckstruktur
ausgebildet ist, bildet diese somit auch das hintere Ende des Rahmens
des Nutzfahrzeugs. Als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es
jedoch zu betrachten, dass die Tragstruktur 10 auch einen anderen
Längenabschnitt des Rahmens des Nutzfahrzeugs bilden kann.
Jeder Lagerbock 18 dient im vorliegenden Fall zur Halterung
eines nicht gezeigten Längslenkers der Hinterachse 12 (1 und 2). Die
als Dämpferdom ausgebildete Federaufnahme 20 dient
im vorliegenden Fall zur Aufnahme eines korrespondierenden Luftfederbalgs
der Hinterachse 12 (1 und 2).
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Eine
Besonderheit beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist
es des Weiteren, dass die Seitenteile 20 im Bereich der
Tragstruktur 10 die Funktion der Rahmenlängsträger
des Rahmens vollständig übernehmen können.
Demzufolge ersetzen die Seitenteile 22 im hinteren Teil
des Rahmens – also im Bereich der Tragstruktur 10 – die
Rahmenlängsträger. Gegebenenfalls wäre
es jedoch auch denkbar, die Rahmenlängsträger
im Bereich der Tragstruktur 10 verlaufen zu lassen. Die
Rahmenlängsträger könnten dann entsprechend
geringer dimensioniert werden, weil ein Teil der Tragfunktion durch
die Seitenteile 22 übernommen werden könnte.
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Die
jeweilige Baugruppe 14, 16, zu der der entsprechende
Lagerbock 18, die entsprechende Federaufnahme 20 und
das entsprechende Seitenteil 22 miteinander verbunden sind,
sind im vorliegenden Fall als einstückige Baugruppe in
Form eines Gussbauteils ausgebildet, und zwar aus einer Leichtmetallgusslegierung,
insbesondere einer Aluminiumgusslegierung. Gegebenenfalls könnte
jede Baugruppe 14, 16 jedoch auch aus mehreren
Einzelteilen bestehen, welche unmittelbar untereinander verbunden
sind.
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Zwischen
den hinteren Enden der beiden Seitenteile 22 erstreckt
sich ein Querelement 24, welches die beiden Baugruppen 14, 16 miteinander
verbindet. Das Querelement 24 ist als Strangpressprofil – aus
einer Leichtmetalllegierung, insbesondere einer Aluminiumlegierung – und
somit separat von den beiden Seitenteilen 22 ausgebildet.
Es umfasst eine Mehrzahl von Aufnahmebehältern 26 für
Druckluft für die Luftfederung der Hinterachse 12,
welche durch jeweilige Hohlkammern gebildet sind, die durch nicht gezeigte
Deckel auf einfache Weise dicht verschließbar sind. Über
das Querelement 24 sind somit die beiden Baugruppen 14, 16 miteinander
verbunden, wobei dem Fachmann entsprechend geläufige Verbindungstechnologien
vorgesehen sind, um dies drei Hauptteile miteinander zu verbinden.
In einer anderen Ausführungsform könnten diese
auch einstückig, beispielsweise aus einer Gusslegierung,
gebildet sein.
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Das
Querelement 24 erstreckt sich – wie insbesondere
aus den 1 und 2 erkennbar
ist – zumindest im Wesentlichen von einem hinteren Ende des
Rahmens bzw. der Seitenteile 22 bis zumindest annähernd
zu der Hinterachse 12. Somit kann das Querelement 24 den
an sich bei einem solchen Rahmen erforderlichen Schlussquerträger
ersetzen.
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Die
jeweilige Baugruppe 14, 16 kann wenigstens eine
weitere Aufnahme für ein Fahrwerksglied, insbesondere einen
Dreieckslenker, umfassen. Zudem kann die jeweilige Baugruppe 14, 16 wenigstens eine
weitere Aufnahme für einen Kotflügel umfassen.
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Aus
den 1 bis 4 ist des Weiteren erkennbar,
dass die beiden Baugruppen 14, 16 als Gussbauteile
besonders günstig belastungsgerecht und dennoch leicht
gefertigt werden können. Dies erfolgt vorliegenden durch
entsprechende Rippen, Aussparungen oder dgl.
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Insgesamt
ist somit erkennbar, dass mit der vorliegenden Tragstruktur 10 ein
verkürzter Rahmen für das Nutzfahrzeug eingesetzt
werden, wobei die daran adaptierte Tragstruktur 10 das
hintere Ende des Rahmens bildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005028309
A1 [0003]