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Die Erfindung betrifft eine Rahmentragstruktur für ein Nutzfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen, vorzugsweise Sattelzugmaschine.
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Rahmentragstrukturen, insbesondere Fahrgestelle, für Nutzfahrzeuge sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Die Rahmentragstrukturen umfassen üblicherweise zwei Längsträger und mehrere Querträger und sind meist mit schweren Dieselmotoren zum Antreiben des Nutzfahrzeugs versehen. Die Dieselmotoren sind üblicherweise direkt an die Rahmentragstrukturen montiert. Der Montagevorgang und ggf. Demontagevorgang der Dieselmotoren ist aufwendig. Zusätzlich erschweren Toleranzen den Montagevorgang.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte und/oder alternative Montagemöglichkeit für Motoreinrichtungen zum Antreiben von Nutzfahrzeugen an Rahmentragstrukturen zu schaffen.
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Diese Aufgabe kann insbesondere mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst werden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung schafft eine Rahmentragstruktur für ein Nutzfahrzeug, insbesondere einen Lastkraftwagen, vorzugsweise eine Sattelzugmaschine. Die Rahmentragstruktur dient vorzugsweise mitunter zum Tragen eines Fahrerhauses. Die Rahmentragstruktur umfasst eine erste längsverlaufende Tragkonstruktion und eine zweite längsverlaufende Tragkonstruktion, die in Querrichtung der Rahmentragstruktur voneinander beabstandet sind. Die Rahmentragstruktur umfasst ferner zumindest eine Antriebsstrangeinheit, vorzugsweise eine Motoreinrichtung zum Antreiben des Nutzfahrzeugs (z. B. ein Verbrennungsmotor, ein Dieselmotor und/oder ein Elektromotor) und/oder eine Getriebeeinrichtung für das Nutzfahrzeug.
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Die Rahmentragstruktur zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sie eine Tragvorrichtung umfasst, die die Antriebsstrangeinheit aufnimmt und trägt.
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Es ist möglich, dass die Tragvorrichtung selbsttragend ausgebildet ist, was eine Montage und/oder Demontage der Tragvorrichtung mit aufgenommener Antriebsstrangeinheit ermöglicht.
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Die Tragvorrichtung ist vorzugsweise demontierbar an der Rahmentragstruktur montiert, insbesondere an der ersten Tragkonstruktion und der zweiten Tragkonstruktion.
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Es ist möglich, dass die Tragvorrichtung als mittragender Teil der Rahmentragstruktur ausgeführt ist, z. B. als Queraussteifungskonstruktion oder zumindest Teil davon wirkt.
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Die Tragvorrichtung wird vorzugsweise beidseits durch die erste Tragkonstruktion und die zweite Tragkonstruktion getragen.
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Die Tragvorrichtung ist vorzugsweise korb- und/oder gitterrahmenförmig ausgebildet.
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Die Tragvorrichtung kann mit Dämpfungsmitteln für die Antriebsstrangeinheit versehen sein.
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Es ist möglich, dass die erste Tragkonstruktion und die zweite Tragkonstruktion nach seitlich außen geführt sind, um eine aufgeweitete Tragstruktur auszubilden, die vorzugsweise eine mittlere Tragstruktur darstellt. Die aufgeweitete Tragstruktur schafft insbesondere eine in Querrichtung der Rahmentragstruktur ausbauchende Raumerweiterung, die z. B. zusätzlich die Steifigkeit der Rahmentragstruktur erhöht. Vorzugsweise wird die Tragvorrichtung zwischen der aufgeweiteten Tragstruktur aufgenommen und wird z. B. von der aufgeweiteten Tragstruktur zumindest teilweise eingefasst, z. B. von seitlich außen, von hinten und/oder von vorne.
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Es ist möglich, dass die aufgeweitete Tragstruktur zwischen einem Vorderradaufbau und einem Hinterradaufbau verläuft. Die aufgeweitete Tragstruktur bildet somit vorzugsweise eine mittlere Tragstruktur. Der Vorderradaufbau umfasst Vorderräder für das Nutzfahrzeug und insbesondere Radaufhängung für selbige. Der Hinterradaufbau umfasst Hinterräder für das Nutzfahrzeug und insbesondere eine oder mehrere Hinterachsen.
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Die aufgeweitete Rahmentragstruktur kann über das durch die Innenseite der Vorderräder definierte Seitenniveau nach seitlich außen hinausragen.
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Es ist möglich, dass die erste Tragkonstruktion und die zweite Tragkonstruktion nach seitlich innen geführt sind, um zumindest eine verschmälerte Tragstruktur auszubilden. Die verschmälerte Tragstruktur kann z. B. zwischen den Vorderrädern für das Nutzfahrzeug verlaufen und somit vorzugsweise eine vordere Tragstruktur bilden. Alternativ oder ergänzend kann die verschmälerte Tragstruktur zwischen den Hinterrädern des Nutzfahrzeugs verlaufen und somit eine hintere Tragstruktur bilden.
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Die erste Tragkonstruktion und die zweite Tragkonstruktion werden vorzugsweise aus Tragprofilelementen (z. B. Hohlprofilelemente, Rechteckhohlprofilelemente, Rundhohlprofilelemente, U-, I- und/oder L-Profilelemente) ausgebildet.
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Es ist möglich das die erste Tragkonstruktion und die zweite Tragkonstruktion mittels eines S-Schlags nach seitlich außen und/oder nach seitlich innen geführt sind. Der jeweilige S-Schlag kann durchlaufend einstückig ausgeführt sein und somit aus einem einzigen integralen Bauteil erzeugt werden. Beispielsweise können die S-Schläge mittels eines Biege- oder Abkantvorgangs erzeugt werden. Alternativ kann der jeweilige S-Schlag aus mehreren miteinander verbundenen (z. B. verschraubter, verschweißter, etc.) Bauteilen erzeugt werden. Die S-Schläge können Kröpfungs- oder Versatzabschnitte umfassen, die die aufgeweitete Tragstruktur und die verschmälerte Tragstruktur miteinander verbinden. Die Kröpfungs- oder Versatzabschnitte können sich im Wesentlichen in Querrichtung der Rahmentragstruktur, diagonal oder gekrümmt erstrecken. Die S-Schläge können somit durch zumindest zwei Knick- oder Biegestellen und optional einer Wendepunktstelle gebildet werden.
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Die Erfindung umfasst außerdem eine Tragvorrichtung für eine Antriebsstrangeinheit für ein Nutzfahrzeug und zur vorzugsweise demontierbaren Montage an einer Rahmentragstruktur, insbesondere einem Fahrgestell, für das Nutzfahrzeug. Die Tragvorrichtung umfasst einen Aufnahmeraum zum Aufnehmen der Antriebsstrangeinheit und dient zum Tragen derselben. Die Antriebsstrangeinheit kann z. B. eine Motoreinrichtung zum Antreiben des Nutzfahrzeugs (z. B. ein Verbrennungsmotor, ein Dieselmotor und/oder ein Elektromotor) und/oder eine Getriebeeinrichtung für das Nutzfahrzeug umfassen. Die Tragvorrichtung kann wie oben beschrieben ausgeführt werden.
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Die Erfindung umfasst außerdem ein Nutzfahrzeug, insbesondere einen Lastkraftwagen, vorzugsweise eine Sattelzugmaschine, mit einer wie hierin beschriebenen Rahmentragstruktur.
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Zu erwähnen ist noch, dass das Merkmal „zwischen” vorzugsweise so zu verstehen ist, dass es insbesondere die Positionierung in Querrichtung und/oder in Längsrichtung der Rahmentragstruktur definiert, während die Positionierung in Vertikalrichtung der Rahmentragstruktur nicht eingeschränkt wird, es sei denn, die Positionierung in Vertikalrichtung wird ausdrücklich spezifiziert.
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Zu erwähnen ist auch, dass das Merkmal „mittragend” vorzugsweise so zu verstehen ist, dass es insbesondere verstärkend, aussteifend, tragend, fahrwerkslastenweiterleitend und/oder abstützend wirkt oder zumindest mitwirkt.
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Zu erwähnen ist ferner, dass die erfindungsgemäße Rahmentragstruktur bzw. die erste Tragkonstruktion und die zweite Tragkonstruktion insbesondere nicht auf zumindest abschnittsweise aus Tragprofilelementen (z. B. Hohl-, U-, I- oder L-Tragprofilelemente) ausgeführte (z. B. leiterrahmenförmige) Ausführungsformen beschränkt ist, sondern z. B. auch zumindest abschnittsweise monocoqueförmige oder semi-monocoqueförmige Ausführungsformen umfasst. Darunter werden insbesondere schalenförmige Strukturen verstanden, die zweckmäßig selbsttragend ausgebildet sind (z. B. aus Blech-, Tiefzieh- oder Verbundmaterial).
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Die vorstehend beschriebenen Merkmale und bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart oder ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Rahmentragstruktur für ein Nutzfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
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2 zeigt eine Seitenansicht der Rahmentragstruktur der 1,
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3 zeigt eine Draufsicht auf die Rahmentragstruktur der 1 und 2,
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4 zeigt eine Schnittansicht der Rahmentragstruktur der 1 bis 3, und
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5 zeigt eine Tragvorrichtung für eine Antriebsstrangeinheit für ein Nutzfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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Die unter Bezugnahme auf die Figuren beschriebenen Ausführungsformen stimmen teilweise überrein, wobei ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung anderer Ausführungsformen oder Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ein Fahrgestell für eine Zugmaschine (Sattelzugmaschine) bildende Rahmentragstruktur 1, die mit einer Sattelplatte versehen ist und mitunter zum Tragen eines Fahrerhauses (nicht dargestellt) für die Zugmaschine dient.
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Die Rahmentragstruktur 1 umfasst eine erste in Längsrichtung LR der Rahmentragstruktur verlaufende Tragkonstruktion 10 und eine zweite in Längsrichtung LR der Rahmentragstruktur 1 verlaufende Tragkonstruktion 20, die in Querrichtung QR der Rahmentragstruktur 1 voneinander beabstandet sind und als Rechteckhohlprofile ausgeführt sind. Die Rahmentragstruktur 1 umfasst ferner z. B. einen vorderen Querträger 40, der ebenfalls als Rechteckhohlprofil ausgeführt ist.
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Die Rahmentragstruktur 1 ist frontseitig mit einer Kühlanordnung versehen, die einen Motorkühler und einen Ladeluftkühler umfasst. Die Rahmentragstruktur 1 ist zudem mit lenkbaren Vorderrädern Rv und einer Hinterachse mit Hinterrädern Rh versehen. Die Vorderräder Rv sind über Radaufhängungen RA mit der Rahmentragstruktur 1 verbunden und umfassen Radmittelpunkte Rmv, um die sie drehbar sind. Ähnlich umfassen die Hinterräder Rh Radmittelpunkte Rmh, um die sie drehbar sind. Die Hinterräder Rh sind zwillingsbereift, können aber auch einzelbereift ausgeführt werden. Ebenso ist es möglich, dass die Rahmentragstruktur 1 mit mehr als einer Hinterachse versehen wird. Die Rahmentragstruktur 1 kann zudem mit zumindest einer Antriebsstrangeinheit E (siehe z. B. 3) für das Nutzfahrzeug versehen werden, wie etwa einem Dieselmotor zum Antreiben des Nutzfahrzeugs, einem Elektromotor, einer Getriebeeinrichtung, einer Antriebswelle, etc..
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Die Rahmentragstruktur 1 umfasst ferner einen Kraftstofftank T und zudem Lufttanks T'. Der Kraftstofftank T verläuft abschnittsweise zwischen der ersten Tragkonstruktion 10 und der zweiten Tragkonstruktion 20. Insbesondere verläuft der Kraftstofftank T abschnittsweise zwischen den Vorderrädern Rv und ragt über deren Radmittelpunkte Rmv nach vorne hinaus. Der Kraftstofftank T verläuft mittig zwischen der ersten Tragkonstruktion 10 und der zweiten Tragkonstruktion 20 und verbindet die erste Tragkonstruktion 10 mit der zweiten Tragkonstruktion 20.
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Der Kraftstofftank T umfasst insbesondere einen im Wesentlichen horizontal ausgerichteten Tankabschnitt, der die erste Tragkonstruktion 10 und die zweite Tragkonstruktion 20 verbindet. Zudem verläuft der horizontal ausgerichtete Tankabschnitt zwischen den Vorderrädern Rv, ragt über deren Radmittelpunkt Rmv nach vorne hinaus und ist über dem Niveau der ersten Tragkonstruktion 10 und der zweiten Tragkonstruktion 20 angeordnet. Insbesondere ist der horizontal ausgerichtete Tankabschnitt oben auf Feder- und/oder Dämpferelementen der Radaufhängungen RA für die Vorderräder Rv angeordnet und zudem oben auf der ersten Tragkonstruktion 10 und der zweiten Tragkonstruktion 20. Der Kraftstofftank T, insbesondere der horizontal ausgerichtete Tankabschnitt, dient dazu, ein Fahrerhaus (nicht dargestellt) für das Nutzfahrzeug zu tragen, das über dem Kraftstofftank T platziert wird. Das Fahrerhaus per se kann im Wesentlichen gemäß Stand der Technik ausgeführt sein. Zudem kann der Kraftstofftank T, insbesondere der horizontale ausgerichtete Tankabschnitt, als Unterbau (z. B. Bodenplatte) für das Fahrerhaus dienen.
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Die erste Tragkonstruktion 10 und die zweite Tragkonstruktion 20 sind nach seitlich außen geführt, um eine aufgeweitete Tragstruktur 100 auszubilden, die in Querrichtung QR eine ausbauchende Raumerweiterung schafft und eine mittlere Tragstruktur darstellt. Die aufgeweitete Tragstruktur 100 dient insbesondere dazu, eine Tragvorrichtung ET aufzunehmen. Die Tragvorrichtung ET dient dazu, die Antriebsstrangeinheit E, die insbesondere einen Dieselmotor und optional ein Getriebe umfasst, aufzunehmen und zu tragen. Die Tragvorrichtung ET ist selbstragend ausgebildet und demontierbar mit der ersten Tragkonstruktion 10 und der zweiten Tragkonstruktion 20 verbunden, was eine Montage und/oder Demontage der Tragvorrichtung ET mit aufgenommener Antriebsstrangeinheit E ermöglicht. Die Tragvorrichtung ET ist korb- oder gitterrahmenförmig ausgebildet, was eine leichtgewichtige Konstruktion und ausreichende, zur Kühlung z. B. des Dieselmotors erforderliche Lüftungsöffnungen ermöglicht. Die Tragvorrichtung ET ist mit Dämpfungsmitteln (nicht gezeigt – z. B. Federelemente, Kunststoffteile, etc.) für die Antriebsstrangeinheit E versehen, die z. B. während der Fahrt des Nutzfahrzeugs auftretende Vibrationen, Schwingungen, Stöße, etc. abdämpfen. Die Tragvorrichtung ET ist als mittragender Teil der Rahmentragstruktur 1 ausgeführt und wirkt insbesondere als Queraussteifungskonstruktion oder zumindest Teil davon.
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2 zeigt eine Seitenansicht der Rahmentragstruktur 1 der 1. 2 ist insbesondere nochmals zu entnehmen, dass der Kraftstofftank T oben auf den Feder- und/oder Dämpferelementen der Radaufhängungen RA angeordnet ist und deren im Wesentlichen vertikalen Kräfte aufnimmt. Zu erwähnen ist, dass der Kraftstofftank T nicht direkt auf den Feder- und/oder Dämpferelementen gelagert sein muss, sondern auch z. B. benachbart zu diesen verlaufen kann. Die Lufttanks T' sind mit der ersten Tragkonstruktion 10 und der zweiten Tragkonstruktion 20 und zusätzlich mit der Tragvorrichtung ET verbunden. Dadurch können die Lufttanks T' Fahrwerkslasten aufnehmen und können somit als mittragender Teil der Rahmentragstruktur 1 wirken.
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3 zeigt eine Draufsicht auf die Rahmentragstruktur 1 der 1 und 2. 3 ist insbesondere zu entnehmen, dass die aufgeweitete Tragstruktur 100 zwischen einem die Vorderräder Rv und die Radaufhängungen RA umfassenden Vorderradaufbau und einem die Hinterräder Rh und die Hinterachse umfassenden Hinterradaufbau angeordnet ist und somit eine mittlere Tragstruktur bildet.
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Die aufgeweitete Tragstruktur 100 ragt über das durch die Innenseite der Vorderräder Rv definierte Seitenniveau IN nach seitlich außen hinaus. Es ist sogar möglich, dass die aufgeweitete Tragstruktur 100 zumindest nahezu bis zu dem durch die Außenseite der Vorderräder Rv definierten Seitenniveau nach seitlich außen hinausragt.
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Die Rahmentragstruktur 1 umfasst zudem eine verschmälerte Tragstruktur 200, die zwischen den Vorderrädern Rv verläuft und somit eine vordere Tragstruktur bildet. Zudem umfasst die Rahmentragstruktur 1 eine verschmälerte Tragstruktur 300, die zwischen den Hinterrädern Rh verläuft und somit eine hintere Tragstruktur bildet.
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3 ist außerdem zu entnehmen, dass die erste Tragkonstruktion 10 und die zweite Tragkonstruktion 20 mittels eines durchlaufenden, einstückigen S-Schlags nach seitlich außen und nach seitlich innen geführt sind, um die aufgeweitete Tragstruktur 100 und die verschmälerten Tragstrukturen 200 und 300 zu erzeugen. Die S-Schläge umfassen Kröpfungs- oder Versatzabschnitte V, die die aufgeweitete Tragstruktur 100 mit den verschmälerten Tragstrukturen 200 und 300 verbinden. Die in 3 dargestellten Kröpfungs- oder Versatzabschnitte V verlaufen diagonal, können aber auch im Wesentlichen in Querrichtung QR verlaufen oder gekrümmt verlaufen.
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In 3 ist außerdem schematisch die Antriebsstrangeinheit E z. B. in Form eines Dieselmotors angedeutet, der durch die Tragvorrichtung ET aufgenommen und getragen wird und zwischen der aufgeweiteten Tragstruktur 100 angeordnet ist.
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4 zeigt eine Schnittansicht der Rahmentragstruktur 1 der 1 bis 3 in Längsrichtung LR nach vorne. 4 ist z. B. zu entnehmen, dass der Kraftstofftank T die erste Tragkonstruktion 10 und die zweite Tragkonstruktion 20 miteinander verbindet, sich von oben auf der ersten Tragkonstruktion 10 und der zweiten Tragkonstruktion 20 abstützt und zudem bis unter die Radmittelpunkte Rmv der Vorderräder Rv nach unten hinaus ragt.
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Der Kraftstofftank T ist in Längsrichtung LR der Rahmentragstruktur 1 vor der Antriebsstrangeinheit E z. B. in Form des Dieselmotors als im Wesentlichen hohlplattenförmiges Teil positioniert, was in Bezug auf die Kühlung des Dieselmotors ggf. problematisch sein könnte. Deshalb kann der Kraftstofftank T eine Lüftungsöffnung (nicht dargestellt) umfassen, die zur Kühlung des Dieselmotors dient.
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht der Tragvorrichtung ET gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die zur Aufnahme der Antriebsstrangeinheit E dient und zur demontierbaren Montage an der ersten Tragkonstruktion 10 und der zweiten Tragkonstruktion 20 ausgeführt ist. 5 zeigt, dass die Tragvorrichtung ET korb- oder gitterrahmenförmig ausgeführt ist. Die Tragvorrichtung ET ist tragfähig ausgebildet, um einerseits schwere Antriebsstrangeinheiten E aufnehmen und tragen zu können und um andererseits als mittragender Teil der Rahmentragstruktur 1 wirken zu können.
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Zu erwähnen ist noch, dass die vorzugsweise als Kraftstofftank ausgebildete Tankeinrichtung T als mittragender Teil der Rahmentragstruktur 1 ausgeführt sein kann, z. B. als mittragender Teil der ersten Tragkonstruktion 10 und der zweiten Tragkonstruktion 20 dient, als Queraussteifungskonstruktion dient, als Tragvorrichtung zum Tragen einer Motor- und/oder Getriebeeinrichtung dient, als Tragvorrichtung zum Tragen eines Fahrerhauses dient und/oder zur Aufnahme von Radaufhängungskräften aus Radaufhängungen für die Vorderräder des Nutzfahrzeugs dient. Zu diesen Zweck kann die Tankeinrichtung T mit Verstärkungsmitteln versehen sein, z. B. Verstärkungsverstrebungen, Verstärkungsrippen, Verstärkungsplatten, etc..
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Darüber hinaus beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommen Merkmalen und Ansprüchen.
