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Die Erfindung betrifft eine Rahmenanordnung für ein Nutzfahrzeug nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Nutzfahrzeuge, wie Lastkraftwagen, Sattelzugmaschinen, Auflieger und Hänger für derartige Fahrzeuge und dergleichen sind üblicherweise in Rahmenbauweise aufgebaut. Ein Fahrzeugrahmen, der den Aufbau trägt, umfasst zwei Rahmenlängsträger, die mit wenigstens einem Rahmenquerträger verbunden sind. Eine derartige Rahmenanordnung ist beispielsweise aus der
DE 10 2005 038 150 A1 bekannt.
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Neben der Halterung des Aufbaus dienen die Rahmenlängsträger üblicherweise auch zur Aufnahme von weiteren Anbauteilen oder Konsolen für solche Anbauteile. Beispielsweise werden Kraftstofftanks, Druckluftbehälter für Luftfederung bzw. Bremsanlagen und dergleichen oftmals am Rahmenlängsträger befestigt.
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Insbesondere Anbauteile mit einem hohen Eigengewicht leiten dabei beträchtliche statische und dynamische Momente in den Rahmenlängsträger ein. Im Bereich von regulär vorgesehenen Rahmenquerträgern werden diese Momente von den Querträgern hinreichend gut abgestützt.
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Werden schwere Anbauteile jedoch zwischen den Querträgern befestigt, so müssen die Momente vom Rahmenlängsträger aufgenommen werden. Dieser wird daher stark auf Torsion belastet, wobei die eingeleiteten Torsionsmomente erst an benachbarten Rahmenquerträgern wieder abgestützt werden. Da der Rahmenlängsträger in der Regel als offenes Profil, meistens als U-Profil, ausgeführt ist, ist dieser zur Aufnahme der hohen Torsionsmomente nur schlecht geeignet. Ferner können zwischen jeweiligen Querträgern auf Grund der gleichen Anbindung der Rahmenlängsträger hohe Schwingungsamplituden und Beschleunigungen auftreten, die sich nachteilig auf am Rahmenlängsträger befestigte Anbauteile auswirken können.
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Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Rahmenanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruch 1 bereitzustellen, welche die Torsionsbelastung und Schwingungsneigung von Rahmenlängsträgern reduziert.
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Diese Aufgabe wird durch eine Rahmenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine solche Rahmenanordnung für ein Nutzfahrzeug umfasst einen Fahrzeugrahmen mit zwei Rahmenlängsträgern sowie wenigstens einen diese verbindenden Rahmenquerträger, sowie zumindest ein an einem der Rahmenlängsträger befestigten Anbauteil. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Rahmenlängsträger im Bereich des Anbauteils mittels wenigstens eines Versteifungselements verbunden sind. Ein derartiges Versteifungselement kann die Momente um die Fahrzeuglängsachse, die durch das Anbauteil in den Rahmenlängsträger eingeleitet werden, abstützen. Es ist dabei nötig, ein solches Versteifungselement wesentlich leichter zu gestalten, als einen der Rahmenquerträger, so dass diese Lösung zu Nutzfahrzeugen mit einem deutlich geringeren Eigengewicht führt als die Verwendung zusätzlicher Rahmenquerträger. Durch die zusätzliche Torsionsversteifung mit Hilfe des Versteifungselements kann zudem die Schwingungsneigung der Rahmenlängsträger reduziert werden, so dass auf die Anbauteile einwirkende Schwingungsamplituden ebenfalls reduziert werden können. Dies verbessert deren mechanische Haltbarkeit.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Versteifungselement als flacher Blechstreifen ausgebildet, welcher mittels zweier jeweiliger Winkelelemente mit dem Rahmenlängsträger verbunden ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache und leichte Gestaltung des Versteifungselements, so dass durch die zusätzliche lokale Torsionsversteifung des Rahmens kein nennenswertes Zusatzgewicht benötigt wird. Ein Nutzfahrzeug mit derartigen Versteifungselementen ist daher trotz seiner guten Torsionssteifigkeit noch sehr leicht und weist daher einen geringen Eigenverbrauch und eine große Reichweite auf. Durch die Ausbildung des Versteifungselements als einfacher Blechstreifen ist zudem dessen Herstellung besonders einfach und kostengünstig. Die Anbindung kann dabei wie üblich durch Verschrauben der Winkelelemente mit dem Rahmenlängsträgern erfolgen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Winkelelemente einstückig mit dem Versteifungselement ausgebildet. Das Versteifungselement kann daher als einfaches Blech bereit gestellt werden, wobei die Winkelelemente lediglich durch Biegen, Abkanten oder dergleichen geformt werden. Dies ist besonders einfach und kostengünstig.
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Zweckmäßiger Weise weist das Versteifungselement eine Lochung auf. Dies kann sowohl eine Lochung zum Ziel der Verschraubung des Versteifungselements mit einem Anbauteil umfassen, als auch eine großflächige Lochung zur Gewichtsreduzierung des Versteifungselements.
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Im Folgenden wird die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Rahmenanordnung;
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2 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Versteifungselements für die Rahmenanordnung gemäß 1 mit separaten Winkelelementen zum Verbinden des Versteifungselements mit den Rahmenlängsträgern; und
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3 ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Versteifungselements für die Rahmenanordnung gemäß 1 mit einstückig ausgeführten Winkelelementen.
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Ein im Ganzen mit 10 bezeichneter Rahmen für ein Nutzfahrzeug umfasst zwei Rahmenlängsträger 12, die mit Querträgern 14 verbunden sind. Die Rahmenlängsträger 12 weisen ein U-förmiges Profil auf. Am hinteren Fahrzeugende 16 ist ein Abschlussträger 18 vorgesehen, der ebenfalls die Rahmenlängsträger 12 verbindet und ebenfalls ein Hohlprofil besitzt. Über Konsolen 20 sind der vordere 22 und hintere Hinterachsluftbalg 24 mit dem Rahmenlängsträger 12 verbunden. Die Luftbälge 22, 24 federn den Achsträger 26, der ferner über einen Stoßdämpfer 28 ebenfalls mit dem Rahmenlängsträger 12 verbunden ist. Auch ein Längslenker 30 verbindet den Achsträger 26 mit den Rahmenlängsträger 12. Die Konsole 20 für den vorderen Hinterachsluftbalg 22 sowie der Längslenker 30 sind dabei im Nahbereich 32 eines Querträgers 14 mit dem Rahmenlängsträger 12 verbunden. Der Querträger 14 ist ferner über ein weiteres Lenkgestänge 34 mit dem Achsträger 26 gekoppelt.
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Da im Bereich der Konsolen 20 für die hinteren Hinterachsluftbälge 24 kein Querträger 14 vorgesehen ist, können über die Konsolen 20 der hinteren Hinterachsluftbälge 24 hohe Torsionsmomente in die Rahmenlängsträger 12 eingeleitet werden, die auf Grund der offenen Gestalt der Rahmenlängsträger 12 nur schlecht abgestützt werden können. Um die Torsionssteifigkeit des Rahmens 10 zu verbessern, ist daher im Nahbereich 36 der hinteren Hinterachsluftbälge 24 ein zusätzliches Versteifungselement 38 vorgesehen. Dieses umfasst ein flaches Blech 40, welches mit Winkelelementen 42 an die Rahmenlängsträger 12 angebunden ist. Die Winkelelemente 42 weisen dabei eine Lochung 44 auf, die zu einer Lochung 46 der Rahmenlängsträger 42 korrespondiert. Über die Winkelelemente 42 kann das Versteifungselement 38 daher mit den Rahmenlängsträgern 12 verschraubt werden.
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Das Versteifungselement 38 ist in 2 nochmals im Detail dargestellt. Der Blechstreifen 40 weist eine weitere, deutlich größere Lochung 48 auf. Diese dient zur Gewichtsreduktion des Versteifungselements 38. Im Gegensatz zu einem weiteren Querträger 14 ist ein derartiges Versteifungselement 38 besonders leicht, so dass die gewünschte Torsionsversteifung und Schwingungsstabilisierung der Rahmenlängsträger 12 bei nur geringem Zusatzgewicht realisiert werden kann.
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Eine alternative Ausführungsform des Versteifungselements 38 ist in 3 gezeigt. Das Versteifungselement 38 gemäß 3 besteht aus einem einstückigen Blechstreifen 50 mit seitlich abgekanteten Endbereichen 52, die den Winkelelementen 42 entsprechen. Auch die abgekanteten Endbereiche 52 weisen eine zur Lochung 46 der Rahmenlängsträger 12 komplementäre Lochung 44 auf, so dass das Versteifungselement 38 auf einfache Weise durch Verschrauben montiert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005038150 A1 [0002]
