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Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkastenstruktur, welche sich in einer Längsrichtung erstreckt, umfassend eine Bodeneinheit, eine Dacheinheit und die Bodeneinheit mit der Dacheinheit verbindende Wandeinheiten.
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Solche Fahrzeugkastenstrukturen sind insbesondere bei Schienenfahrzeugen aber auch bei Straßenfahrzeugen oder Luftfahrzeugen oder Wasserfahrzeugen einsetzbar.
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In dem Aufsatz „Entwicklung der Tragstruktur eines Niederflur-Steuerwagens für Meterspurbahnen,, von S. Senft und R. Leuch in Eisenbahningenieur (56) 8/2005 auf der Seite 64 ff. wird eine Tragstruktur bestehend aus einem Bodenrahmen und einem Dachrahmen und einer Seitenwandstruktur offenbart.
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Diese bekannten Fahrzeugkastenstrukturen haben den Nachteil, dass sie nicht modularisier- und/oder skalierbar sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugkastenstruktur der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, dass diese in einfacher Weise modularisierbar und skalierbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fahrzeugkastenstruktur gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind unter anderem in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass bei dieser Veränderungen in der Struktur oder Anpassungen an die jeweils auftretenden Belastungen, insbesondere Anpassungen an lokale Kräfte innerhalb der Struktur, einfach ausgeführt werden können, so dass diese Lösung einfach und vorteilhaft realisierbar ist.
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Eine besonders günstig realisierbare Ausführung sieht vor, dass die Gitteröffnungen eine hexagonale Form aufweisen.
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Besonders günstig ist es ferner, wenn die Gitterstruktur einen Fahrzeuginnenraum der Fahrzeugkastenstruktur umschließend ausgebildet ist, insbesondere vollständig umschließend ausgebildet ist, so dass damit die Möglichkeit besteht, eine in sich steife und die wirkenden Kräfte optimal übertragende Struktur zu schaffen, die dadurch, dass sie den Innenraum umschließend umläuft, eine optimale Steifigkeit aufweist.
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Insbesondere ist dabei die Gitterstruktur als selbsttragende Struktur ausgebildet.
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Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die quer zur Längsrichtung nebeneinanderliegender Reihen von Gitteröffnungen um den Fahrzeuginnenraum herum verlaufend angeordnet sind.
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Hinsichtlich der Größe der Gitteröffnungen wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
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So sieht eine besonders günstige Lösung vor, dass die Gitteröffnungen einer Reihe in Längsrichtung der Fahrzeugkastenstruktur dieselbe Ausdehnung aufweisen, so dass dadurch die Gitteröffnungen in einfacher Weise durch die Gitterstruktur realisiert werden können, da zur Realisierung dieser Gitteröffnungen identisch ausgebildete Gitterstreben eingesetzt werden können.
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Noch besser ist es, wenn die Gitteröffnungen aller Reihen in Längsrichtung der Fahrzeugkastenstruktur dieselbe Ausdehnung aufweisen, so dass dadurch die Möglichkeit besteht, eine optimale Nutzung identisch ausgeformter Gitterstreben zu erreichen.
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Insbesondere lässt sich eine vorteilhafte Steifigkeit der Gitterstruktur dann erreichen, wenn die Gitteröffnungen einer Reihe relativ zu den Gitteröffnungen der quer zur Längsrichtung nächstliegenden Reihe versetzt angeordnet sind.
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Durch diesen Versatz der Gitteröffnungen lässt sich eine besonders einfach realisierbare und die Kräfte optimal übertragende Gitterstruktur erreichen.
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Eine besonders günstige Art der Gitterstruktur entsteht dann, wenn die Gitteröffnungen der quer zur Längsrichtung nebeneinanderliegenden Reihen um die Hälfte die Ausdehnung der Gitteröffnungen in der Längsrichtung relativ zueinander versetzt angeordnet sind, da in diesem Fall die Gitteröffnungen dieselbe Ausdehnung in der Längsrichtung aufweisen und somit die Gitterstruktur mit möglichst wenig Gitterstreben realisiert werden kann.
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Um in einfacher Weise mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Gitterstruktur eine hohe Stabilität gegenüber Durchbiegung zu erhalten und beispielsweise auch Fensteröffnungen realisieren zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Gitterstruktur mindestens eine Reihe wandseitig angeordneter Gitteröffnungen aufweist.
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Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Gitterstruktur eine Reihe boden- und/oder wandseitig angeordneter Gitteröffnungen aufweist, das heißt, dass diese Gitteröffnungen entweder bodenseitig oder wandseitig liegen oder dass diese Gitteröffnungen sich auch von der Bodeneinheit bis in eine Wandeinheit oder in beide Wandeinheiten hinein erstrecken können.
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Ferner ist vorzugsweise auch vorgesehen, dass die Gitterstruktur eine Reihe dach- und/oder wandseitig angeordneter Gitteröffnungen aufweist, so dass auch in diesem Fall die Dacheinheit auf der Basis von einer Reihe nebeneinanderliegender Gitteröffnungen aufgebaut ist, die sich jedoch nur in der Dacheinheit erstrecken können oder auch von der Dacheinheit bis in eine Wandeinheit oder beide der Wandeinheiten hineinerstrecken können.
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Hinsichtlich der Ausbildung der Gitterstruktur im Einzelnen wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
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So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Gitterstruktur aus Gitterstreben und jeweils mehrere in Gitterknoten die Gitterstreben miteinander verbindenden Knotenkörpern gebildet sind. Diese Lösung hat den Vorteil, dass diese sehr einfach realisierbar und modifizierbar ist, insbesondere auch hinsichtlich der Anpassung an unterschiedliche Belastungen.
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In diesem Fall besteht die Möglichkeit, die Gitterstreben relativ einfach zu formen, maximal diesen eine zweidimensionale Form zu verleihen, und die Verbindung der Gitterstreben mit den Knotenkörpern zu realisieren, so dass dadurch in einfacher Art und Weise die Möglichkeit besteht, unterschiedlichste Ausrichtungen der Gitterstreben lediglich durch entsprechende Ausbildung der Knotenkörper zu verwirklichen.
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Beispielsweise ist hierbei vorgesehen, dass die Gitterstreben und die Knotenkörper formschlüssig miteinander verbunden sind, wobei beispielsweise die Knotenkörper oder die Gitterstreben durch Steckverbindungen oder ähnliche formschlüssige Verbindungen realisiert werden.
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Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass die Gitterstruktur in geometrischen Querschnittsflächen der Fahrzeugkastenstruktur liegende Gitterstreben sowie schräg zu den geometrischen Querschnittsflächen verlaufende und die Gitterstreben in den geometrischen Querschnittsflächen verbindende Quergitterstreben aufweist.
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Durch eine derartige Realisierung der Gitterstruktur durch Gitterstreben und Quergitterstreben sind in einfacher Weise biegesteife und verwindungssteife Strukturen realisierbar, die außerdem sich noch optimal an die Gegebenheiten und/oder Kraftflüsse einer Fahrzeugkastenstruktur anpassen lassen.
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Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht dabei vor, dass die in den geometrischen Querschnittsflächen liegenden Gitterstreben mit schräg zu den geometrischen Querschnittsflächen verlaufenden Quergitterstreben verbunden sind, das hheißt, dass in Umfangsrichtung der Fahrzeugkastenstruktur auf jede Gitterstrebe eine Quergitterstrebe folgt, so dass sich immer vorzugsweise in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend Gitterstreben und Quergitterstreben abwechseln.
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Ferner sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Gitterstruktur mit sich parallel zur Längsrichtung erstreckenden Längsträgern verbunden ist.
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Derartige Längsträger dienen insbesondere dazu, noch Zug- und Druckkräfte und auch Biegekräfte optimal aufzunehmen.
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Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Längsträger im Bereich der Gitterknoten mit der Gitterstruktur verbunden sind, das heißt, dass sich zwischen den Längsträgern die Gitterstreben erstrecken und die Stellen der Gitterstruktur, an denen sich die von den Gitterstreben übertragene Kraftrichtung ändert, auch zur Verbindung mit den Längsträgern genutzt werden und somit auch die Längsträger optimal zur Aufnahme der in der Gitterstruktur wirksamen Kräfte eingesetzt werden können.
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Dabei können erfindungsgemäß die Gitterstreben aus Aluminium oder Stahl oder Faserverbundmaterialen hergestellt sein.
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Vorzugsweise sind ferner die Gitterstreben maximal zweidimensional geformt, so dass diese einfach herstellbar sind, während komplizierte geometrische Verhältnisse sich dadurch herstellen lassen, dass sich durch die Gitterknoten die Ausrichtung der Gitterstreben relativ zueinander einfach festlegen. lässt.
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Es ist vorgesehen, dass die Gitterstruktur durch von der Bodeneinheit über eine Wandeinheit in eine Dacheinheit verlaufende Spantelemente gebildet ist.
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Der Vorteil bei der Verwendung der Spantelemente ist der, dass damit ein einfacher Zusammenbau der erfindungsgemäßen Gitterstruktur realisiert werden kann, insbesondere dann, wenn die Spantelemente dreidimensional geformt sind.
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Vorzugsweise sind dabei die Spantelemente so ausgebildet, dass jedes Spantelement zur Bildung einer auf einer Seite einer Fahrzeuglängsmittelebene liegenden Gitterstruktur beiträgt, so dass sich die beiderseits der Längsmittelebene liegenden Teile der Gitterstruktur aus diesen Spantelementen zusammensetzten lassen.
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Vorzugsweise erfolgt dabei eine Verbindung der Spantelemente miteinander durch die Fahrzeuglängsmittelebene hindurch.
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Vorzugsweise sind die Spantelemente so ausgebildet, dass jedes Spantelement eine boden- und/oder wandseitige Gitteröffnung auf einer einem ersten Ende der Fahrzeugkastenstruktur zugewandten Seite und eine wandseitige Gitteröffnung auf einer einem zweiten Ende der Fahrzeugkastenstruktur zugewandten Seite begrenzt.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass jedes Spantelement eine dachseitige und eine wandseitige Gitteröffnung auf der dem ersten Ende zugewandten Seite begrenzt und zusätzlich eine wandseitige Gitteröffnung auf der dem zweiten Ende zugewandten Seite begrenzt.
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Hinsichtlich der Verbindung der Spantelemente miteinander wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
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Beispielsweise könnten die Spantelemente durch Zwischenstücke miteinander verbunden sind.
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Eine besonders günstige Lösung sieht jedoch vor, dass die Spantelemente im Bereich von Verbindungsabschnitten derselben miteinander verbunden sind, insbesondere unmittelbar miteinander verbunden sind, wobei beispielsweise die Verbindungsabschnitte aneinander anliegen.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass jedes Spantelement mehrere Verbindungsabschnitte zur Verbindung desselben einerseits mit in einer parallel zur Längsrichtung verlaufenden ersten Richtung und andererseits mit in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung nächstfolgenden Spantelementen aufweist.
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Das heißt, dass die in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Spantelemente jeweils paarweise miteinander durch nebeneinanderliegende Verbindungsabschnitte derselben miteinander verbunden sind, wobei insbesondere die Verbindungsabschnitte für eine Verbindung mit dem in der ersten Richtung nächstfolgenden Spantelement andere Verbindungsabschnitte sind als die Verbindungsabschnitte zur Verbindung mit dem in der entgegengesetzten zweiten Richtung nächstfolgenden Spantelement.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass bei jedem Spantelement mindestens ein Verbindungsabschnitt relativ zum anderen Verbindungsabschnitt in der Längsrichtung versetzt angeordnet ist.
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Vorzugsweise sind dabei die Verbindungsabschnitte in der Längsrichtung um eine halbe Ausdehnung der jeweiligen Gitteröffnung in der Längsrichtung versetzt angeordnet, so dass sich dadurch die in der Längsrichtung relativ zueinander versetzten Gitteröffnungen in einfacher Weise mit den Spantelementen realisieren lassen.
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Insbesondere sind in Außenumfangsrichtung aufeinanderfolgende Verbindungsabschnitte eines der Spantelemente relativ zueinander in der Längsrichtung versetzt angeordnet, das heißt bei einem Umlauf um die Fahrzeugkastenstruktur wechselt ein Verbindungsabschnitt jeweils mit einem nächstfolgenden, in der Längsrichtung der Fahrzeugkastenstruktur versetzt angeordneten Verbindungsabschnitt ab.
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Eine besonders günstige Lösung sieht dabei vor, dass die Verbindungsabschnitte der Spantelemente in geometrischen Querschnittsflächen der Fahrzeugkastenstruktur liegen, so dass die Ausrichtung der Verbindungsabschnitte bei jedem Spantelement definiert vorgegeben ist, und dabei in der Querschnittsfläche liegt.
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Vorzugsweise verlaufen dabei die Querschnittsflächen senkrecht zur Längsrichtung und sind insbesondere geometrische Ebenen.
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Um die Verbindungsabschnitte der Spantelemente miteinander zu verbinden, sind vorzugsweise zwischen den Verbindungsabschnitten der Spantelemente Verstrebungsabschnitte der Spantelemente angeordnet, wobei vorzugsweise die Verstrebungsabschnitte der Spantelemente schräg zu den Querschnittsflächen der Fahrzeugkastenstruktur verlaufen.
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Vorzugsweise liegt bei mehreren Verbindungsabschnitten eines Spantelements mindestens einer in einer ersten geometrischen Querschnittsfläche und mindestens ein weiterer in einer zweiten in Längsrichtung zur ersten geometrischen Querschnittsfläche versetzt angeordneten zweiten geometrischen Querschnittsfläche, so dass die Spantelemente stabil miteinander verbindbar sind.
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Insbesondere bei mehreren Verbindungsabschnitten eines Spantelements ist dabei vorgesehen, dass die mehreren Verbindungsabschnitte des Spantelements entweder in der ersten oder in der zweiten Querschnittsfläche liegen.
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Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass jedes Spantelement mindestens einen bodenseitigen Verbindungsabschnitt und mindestens einen dachseitigen Verbindungsabschnitt aufweist, die mit entsprechenden Verbindungsabschnitten von in einer zur Längsrichtung parallelen ersten Richtung nächstfolgenden Spantelements verbindbar sind.
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Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass jedes Spantelement mindestens einen zwischen dem bodenseitigen und dem dachseitigen Verbindungsabschnitt liegenden wandseitigen Verbindungsabschnitt aufweist, der mit einem entsprechenden wandseitigen Verbindungsabschnitt eines in einer zur Längsrichtung parallelen Richtung nächstfolgenden Spantelements verbindbar ist.
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Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der mindestens eine wandseitige Verbindungsabschnitt gegenüber den bodenseitigen und dachseitigen Verbindugnsabschnitten in der Längsrichtung versetzt angeordnet ist, wobei dadurch zwei spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildete Spantelemente herstellbar sind, wobei beim einen Spantelement der wandseitige Verbindungsabschnitt in der ersten Richtung versetzt zu den bodenseitigen und dachseitigen Verbindungsabschnitten angeordnet ist, während bei dem anderen spiegelsymmetrischen Spantelement der wandseitige Verbindungsabschnitt in der entgegengesetzten zweiten Richtung relativ zu den bodenseitigen und wandseitigen Verbindungsabschnitten versetzt angeordnet ist.
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Ferner ist beispielsweise ebenfalls vorgesehen, dass in der Längsrichtung aufeinanderfolgend angeordnete Spantelemente wandseitige Verbindungsabschnitte aufweisen, die relativ zu den bodenseitigen und dachseitigen Verbindungsabschnitten in entgegengesetzten Richtungen versetzt angeordnet sind.
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Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass aufeinanderfolgende Spantelemente abwechselnd im Bereich der bodenseitigen und dachseitigen Verbindungsabschnitte oder im Bereich der wandseitigen Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sind, so dass aus zwei spiegelsymmetrischen Spantelementen die gesamte Gitterstruktur aufgebaut werden kann.
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Durch einzelne oder mehrere der vorstehend genannten erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich insbesondere folgende Vorteile:
- die Fahrzeugkastenstruktur lässt sich einerseits steif ausbilden und gewichtsoptimiert an den auftretenden Kräfteverlauf anpassen, wobei Torsions- und Biegemomente günstig aufgenommen werden können,
- und/oder eine Längen-, Breiten- und Höhenskalierung und/oder eine Längenskalierung sind einfach und schnell realisierbar ohne das Bauprinzip zu ändern, so dass der Entwicklungsaufwand reduziert werden kann,
- und/oder es kann eine Vielzahl von Gleichteilen verwenden werden,
- und/oder es kann eine mittragende Beplankung durch Einsetzen in die Gitteröffnungen einfach realisiert werden,
- und/oder ein Austausch oder eine Reparatur einzelner Teile ist einfach durchführbar.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele.
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In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkastenstruktur;
- 2 eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Fahrzeugkastenstruktur;
- 3 eine perspektivische Darstellung einer Beplankung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Fahrzeugkastenstruktur;
- 4 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen beplankten Fahrzeugkastenstruktur;
- 5 eine perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Fahrzeugkastenstruktur mit perspektivischer Darstellung eines dreidimensionalen herausgezogenen Spantelements;
- 6 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Fahrzeugkastenstruktur mit einer Darstellung der Spantelemente und deren Zusammensetzung in der Seitenansicht;
- 7 eine schematische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkastenstruktur und
- 8 eine perspektivische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkastenstruktur.
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Ein in 1 dargestelltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkastenstruktur 10, beispielsweise einsetzbar für Schienenfahrzeuge sowie aber auch für Straßenfahrzeuge, erstreckt sich in einer Längsrichtung 12 und umfasst eine Bodeneinheit 14, eine Dacheinheit 16 sowie die Bodeneinheit 14 und die Dacheinheit 16 verbindende Wandeinheiten 22 und 24, wobei die Fahrzeugkastenstruktur 10 symmetrisch zu einer parallel zur Längsrichtung 12 verlaufenden Längsmittelebene 26 ausgebildet ist und einen Fahrzeugkasteninnenraum 18 in Umfangsrichtung umschließt.
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Mindestens ein Teilabschnitt dieser Fahrzeugkastenstruktur 10 ist dabei als Gitterstruktur 30 ausgebildet, welche, wie in 1 dargestellt, sich von einem ersten Ende 38 in der Längsrichtung 12 bis zu einem zweiten Ende 40 erstreckt, in quer zur Längsrichtung 12 verlaufenden Querschnittsflächen 32, vorzugsweise in senkrecht zur Längsrichtung 12 verlaufenden Querschnittsebenen, liegende wandseitige Gitterstreben 34 aufweist, sowie in zu den ersten Querschnittsflächen 32 in der Längsrichtung 12 versetzt angeordneten zweiten Querschnittsflächen 36 liegende bodenseitige Gitterstreben 42 und/oder dachseitige Gitterstreben 44 aufweist.
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Diese wandseitigen Gitterstreben 34 und die dachseitigen Gitterstreben 44 sind durch schräg zu den Querschnittsflächen 32 und 36 verlaufende Quergitterstreben 46 verbunden und die wandseitigen Gitterstreben 34 und die bodenseitigen Gitterstreben 42 sind durch ebenfalls schräg zu den Querschnittsflächen 32 und 36 verlaufende Quergitterstreben 48 verbunden.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind somit die ersten Querschnittsflächen 32, in welchen die wandseitigen Gitterstreben 34 liegen, in einem Abstand WA angeordnet, wobei die Abstände WA zwischen den ersten Querschnittsflächen 32 beispielsweise über die Länge der Gitterstruktur 30 konstant ausgebildet sind.
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Ferner sind die zweiten Querschnittsflächen 36, in denen die bodenseitigen Gitterstreben 42 und die dachseitigen Gitterstreben 44 liegen, in der Längsrichtung 12 in einem Abstand DA voneinander angeordnet, wobei der Abstand DA vorzugsweise dem Abstand WA entspricht.
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Außerdem sind die zweiten Querschnittsflächen 36 gegenüber den ersten Querschnittsflächen 32 in der Längsrichtung 12 versetzt angeordnet, und zwar so versetzt angeordnet, dass die zweiten Querschnittsflächen 36 jeweils mittig zwischen den ersten Querschnittsflächen 32 oder umgekehrt stehen, so dass der Abstand zwischen einer ersten Querschnittsfläche 32 und einer in Längsrichtung 12 nächstfolgenden zweiten Querschnittsfläche 36 WA/2 oder DA/2 beträgt.
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Dabei ist jede wandseitige Gitterstrebe 34 im Bereich eines Gitterknotens 52 mit zwei ausgehend von der Gitterstrebe 34 V-förmig verlaufenden Quergitterstreben 46 verbunden, die ihrerseits zu Gitterknoten 54 führen, im Bereich von welchen eine Verbindung mit den dachseitigen Gitterstreben 44 erfolgt, die in den der jeweiligen wandseitigen Gitterstrebe 34 nächstbenachbarten zweiten Querschnittsflächen 36 liegen, in denen auch die Gitterknoten 54 liegen.
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Ferner ist jede wandseitige Gitterstrebe 34 im Bereich eines Gitterknotens 56 mit ausgehend von dieser Gitterstrebe 34 V-förmig zueinander verlaufenden Quergitterstreben 48 verbunden, die ihrerseits bis zu Gitterknoten 58 verlaufen, in welchen eine Verbindung mit den bodenseitigen Gitterstreben 42 erfolgt, die ebenfalls in den der jeweiligen Gitterstrebe 34 nächstbenachbarten zweiten Querschnittsflächen 36 liegen.
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Die erfindungsgemäße Gitterstruktur 30 weist somit eine erste Reihe 62 von in der Längsrichtung 12 aufeinanderfolgenden Gitteröffnungen 64 auf, wobei jede der Gitteröffnungen 64 durch zwei im Abstand WA voneinander entfernte wandseitige Gitterstreben 34 in der Längsrichtung 12 begrenzt ist und zusätzlich noch durch Quergitterstreben 46, die zu der dachseitigen Querstrebe 44 verlaufen, die in der zweiten Querschnittsfläche 36 liegt, die zwischen den beiden wandseitigen Gitterstreben 34 angeordnet ist.
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In gleicher Weise ist die Gitteröffnung 64 begrenzt durch die zwei Quergitterstreben 48, die ebenfalls zu der bodenseitigen Gitterstrebe 42 verlaufen, die ihrerseits ebenfalls in der zweiten Querschnittsfläche 36 liegt, die zwischen der jeweiligen wandseitigen Gitterstrebe 34 angeordnet ist.
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Somit begrenzen die Quergitterstreben 46 einerseits und die Quergitterstreben 48 andererseits die Ausdehnung der Gitteröffnung 64 der ersten Reihe 62 quer zur Längsrichtung 12 in Umfangsrichtung der Fahrzeugkastenstruktur 10.
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Darüber hinaus bildet die Gitterstruktur 30 eine zweite Reihe 72 von in Längsrichtung 12 aufeinanderfolgenden Gitteröffnungen 74, die beispielsweise im Wesentlichen in der Dacheinheit 16 liegen und in der Längsrichtung 12 durch die dachseitigen Gitterstreben 44 begrenzt sind, an die beiderseits jeweils Quergitterstreben 46 anschließen, welche zu der wandseitigen Gitterstrebe 34 in jeder der Wandeinheiten 22, 24 verlaufen, die in der zwischen den dachseitigen Gitterstreben 44 liegenden ersten Querschnittsfläche 32 angeordnet ist.
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Dabei liegen die Gitteröffnungen 74 der zweiten Reihe 72 relativ zu den Gitteröffnungen 64 der ersten Reihe 62 in Längsrichtung versetzt, vorzugsweise um den Abstand WA/2 bzw. DA/2.
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In gleicher Weise bildet die Gitterstruktur 30 eine dritte Reihe 82 von Gitteröffnungen 84, die beispielsweise im Bereich der Bodeneinheit 14 liegen und sich bis in die Wandeinheiten 22, 24 erstrecken.
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Diese Gitteröffnungen 84 sind in der Längsrichtung 12 durch die bodenseitigen Gitterstreben 42 begrenzt, die im Abstand DA voneinander angeordnet sind und in gleicher Weise wie die dachseitigen Gitterstreben 44 in den zweiten Querschnittsflächen 36 liegen.
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Quer zur Längsrichtung 12 sind diese Gitteröffnungen 84 begrenzt jeweils durch zwei Quergitterstreben 48, die jeweils zu der wandseitigen Gitterstrebe 34 verlaufen, die jeweils in einer der Wandeinheiten 22, 24 liegt und sich in einer ersten Querschnittsfläche 32 erstreckt, die zwischen den entsprechenden bodenseitigen Gitterstreben 42 liegt.
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Somit liegen auch die Gitteröffnungen 84 der dritten Reihe 82 relativ zu den Gitteröffnungen 64 der ersten Reihe 62 in Längsrichtung 12 versetzt angeordnet, vorzugsweise in gleicher Weise wie die Gitteröffnungen 74, das heißt um den Abstand WA/2 bzw. DA/2 versetzt.
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Zur weiteren Versteifung der Gitterstruktur 30 ist die Gitterstruktur 30 beispielsweise mit einem Längsträger 92 versehen, welcher im Bereich des Gitterknotens 52 mit den Gitterstreben 34 und den Quergitterstreben 46 verbunden ist. Außerdem ist die Gitterstruktur 30 beispielsweise mit einem Längsträger 94 versehen, welcher im Bereich der Gitterknoten 54 mit den Quergitterstreben 46 sowie den dachseitigen Gitterstreben 44 verbunden ist.
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Eine weitere Stabilisierung erfolgt beispielsweise durch einen Längsträger 96, welcher im Bereich der Gitterknoten 56 mit den Gitterstreben 34 und 48 verbunden ist.
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Schließlich erfolgt beispielsweise noch eine Stabilisierung durch einen Längsträger 98, welcher im Bereich der Gitterknoten 58, mit den Quergitterstreben 48 sowie den bodenseitigen Gitterstreben 42 verbunden ist.
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Falls erforderlich sind weitere Längsträger, beispielsweise die dachseitigen Gitterstreben 44 verbindende Längsträger 102 sowie beispielsweise die bodenseitigen Gitterstreben 42 verbindende Längsträger 104 vorgesehen.
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Zur Versteifung der erfindungsgemäßen Gitterstruktur 30 sind beispielsweise in die Gitteröffnungen 64 der ersten Reihe 62 einsetzbare Beplankungspaneelen 112 vorgesehen, welche sich zwischen den wandseitigen Gitterstreben 34 erstrecken und mit diesen verbunden sind, wobei sich die Beplankungspaneelen quer zur Längsrichtung 12 jedoch nur bis zu den Gitterknoten 52 und 56 erstrecken.
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Ferner sind beispielsweise in die Gitteröffnungen 74 der zweiten Reihe 72 Beplankungspaneelen 122 einsetzbar, die sich ebenfalls zwischen den dachseitigen Gitterstreben 44 in der Längsrichtung 12 erstrecken und dabei quer zur Längsrichtung 12 beispielsweise bis zu den Längsträgern 94 verlaufen.
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Darüber hinaus sind auch in die Gitteröffnungen 84 der dritten Reihe 82 einsetzbare Beplankungspaneelen 132 vorgesehen, welche sich in der Längsrichtung 12 zwischen den bodenseitigen Gitterstreben 42 erstrecken und quer zur Längsrichtung 12 bis zu den Längsträgern 98.
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Dadurch, dass die Beplankungspaneelen 122 und 132 relativ zu den Beplankungspaneelen 112 in der Längsrichtung 12 versetzt angeordnet sind, insbesondere im Abstand WA/2 oder DA/2, entsteht eine besonders steife Fahrzeugkastenstruktur 10.
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Die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Gitterstruktur 30 lässt sich auf unterschiedlichste Art und Weise realisieren.
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Wie beispielsweise in 5 dargestellt, wird die Gitterstruktur 30 gebildet durch dreidimensionale erste Spantelemente 140 und zweite Spantelemente 150, wobei die Spantelemente 150 spiegelverkehrt zu den Spantelementen 140 ausgebildet sind und erste und zweite Spantelemente 140, 150 in der Längsrichtung 12 abwechselnd angeordnet sind.
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Jedes der Spantelemente 140, 150 umfasst einen wandseitigen Verbindungsbereich 142 bzw. 152, wobei die wandseitigen Verbindungsbereiche 142 und 152 aneinander anlegbar und miteinander verbindbar sind, um einen Teil einer wandseitigen Gitterstrebe 34 zu bilden.
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Von den wandseitigen Verbindungsbereichen 142 und 152 ausgehend, verlaufen Verstrebungsbereiche 144 bzw. 154 zu einem dachseitigen Verbindungsbereich 145 bzw. 155, wobei die dachseitigen Verbindungsbereiche 145 und 155 aneinander anlegbar und miteinander verbindbar sind, um einen Teil einer dachseitigen Gitterstrebe 44 zu bilden.
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Dabei bilden die Verstrebungsbereiche 144 bzw. 154 der Spantelemente 140 bzw. 150 die Quergitterstreben 46.
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Ferner verlaufen von den wandseitigen Verbindungsbereichen 142 bzw. 152 Verstrebungsbereiche 146 bzw. 156 zu bodenseitigen Verbindungsbereichen 148 bzw. 158, wobei die jeweils aneinander anlegbaren bodenseitigen Verbindungsbereiche 148 bzw. 158 miteinander verbindbar sind, um einen Teil einer bodenseitigen Gitterstrebe 42 bilden.
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Darüber hinaus sind die Spantelemente 140 bzw. 150 so angeordnet, dass sie jeweils auf einer Seite der Längsmittelebene 26 der Fahrzeugkastenstruktur 10 liegen.
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Dabei sind dann miteinander verbundene erste Spantelemente 140 und miteinander verbundene Spantelemente 150, die jeweils einen Teil einer dachseitigen Gitterstrebe 42 oder einer bodenseitigen Gitterstrebe 44 bilden, über die Längsmittelebene 26 hinweg miteinander verbunden, so dass die Verbindungsbereiche 145 und 155 bzw. 148 und 158 der beiderseits der Längsmittelebene 26 angeordneten Spantelemente 140 und 150 die dachseitige Gitterstrebe 44 bzw. bodenseitige Gitterstrebe 42 ergeben.
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Im Übrigen kann die Gitterstruktur 30 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in der bereits beschriebenen Art und Weise mit Längsträgern 92 bis 106 versehen sein.
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Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gitterstruktur 30' der Fahrzeugkastenstruktur 10, sind, wie in 7 dargestellt, die wandseitigen Gitterstreben 34, die Quergitterstreben 46, die dachseitigen Gitterstreben 44, die Quergitterstreben 48 und die bodenseitigen Gitterstreben 42 jeweils als einzelne eindimensional oder zweidimensional ausgebildete Streben geformt, welche durch die Gitterknoten 52, 54, 56 und 58 bildende Knotenkörper 162, 164, 166 und 168 realisiert sind, welche beispielsweise aus Formstücken bestehen, die formschlüssig mit den jeweiligen Gitterstreben 34, 46, 44, 48 und 42 verbunden sind, beispielsweise dadurch, dass die Gitterstreben 34, 46, 44, 48, 42 endseitig hohl sind, und sich die Knotenkörper 162, 164, 166 und 168 sich jeweils mit einem Vorsprung in die entsprechende Gitterstreben hineinerstrecken, der in diesen dann fixiert ist.
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Hinsichtlich der weiteren Merkmale des zweiten Ausführungsbeispiels wird vollinhaltlich auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen, wobei insbesondere dieselben Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
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Anstatt der Knotenkörper können die Gitterstreben aber auch unmittelbar miteinander, beispielsweise durch Fügen, verbunden werden, zum Beispiel durch Kleben, Schweißen oder Löten.
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Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, dargestellt in 8, bildet die Gitterstruktur 30" nur eine Teilstruktur einer Fahrzeugkastenstruktur 10 und umfasst als erste Reihe 62' lediglich eine Gitteröffnung 64' mit der Ausdehnung WA in der Längsrichtung 12 und in der Längsrichtung 12 an diese anschließend zur Anbindung an weitere Teilstrukturen des Fahrzeugkastens noch Gitteröffnungen 65 mit einer Ausdehnung in der Längsrichtung 12, die der Hälfte der Gitteröffnung 64' entspricht, während die zweite Reihe 72' zwei Gitteröffnungen 74' mit der Ausdehnung DA in der Längsrichtung 12 aufweist, wie im Zusammenhang mit 1 und 2 beschrieben.
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Ferner umfasst die Gitterstruktur 30" gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel keine bodenseitigen Gitterstreben 42, um beispielsweise somit Freiraum für Anbauteile, wie zum Beispiel Fahrwerke, zu schaffen. Vielmehr sind die Quergitterstreben 48 mit dem Längsträger 98 im Bereich der Gitterknoten 58 verbunden.
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Im Übrigen sind bei dem dritten Ausführungsbeispiel diejenigen Elemente, die mit denen der voranstehenden Ausführungsbeispiele identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass auf die Ausführungen zu diesen Ausführungsbeispielen verwiesen werden kann.