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Die Erfindung betrifft eine Rahmenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2008 039 949 A1 ist bereits eine Rahmenvorrichtung für ein Nutzfahrzeug, die zumindest einen einstückig, als separates Bauteil ausgebildeten Frontquerträger aufweist, der in montiertem Zustand dazu vorgesehen ist, einen ersten Längsträger und einen zweiten Längsträger in einer Front des Nutzfahrzeugs miteinander zu verbinden, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine besonders vorteilhafte Rahmenvorrichtung bereitzustellen, die insbesondere ein vorteilhaftes Gewicht und eine vorteilhafte Steifigkeit aufweist. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Rahmenvorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Rahmenvorrichtung für ein Nutzfahrzeug, die zumindest einen einstückig, als separates Bauteil ausgebildeten Frontquerträger aufweist, der in montiertem Zustand dazu vorgesehen ist, einen ersten Längsträger und einen zweiten Längsträger in einer Front des Nutzfahrzeugs miteinander zu verbinden.
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Es wird vorgeschlagen, dass der Frontquerträger zur Versteifung zumindest in einem Bereich eine Wabenstruktur ausbildet. Dadurch kann der Frontquerträger besonders vorteilhaft und insbesondere mit einem besonders vorteilhaften Gewicht bei einer besonders vorteilhaften Steifigkeit bereitgestellt werden, wodurch die Rahmenvorrichtung insbesondere vorteilhaft ausgebildet werden kann. Unter „einstückig, als separates Bauteil ausgebildet” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass der Frontquerträger als ein einziges, alleinstehendes Bauteil ausgebildet ist, das während eines Montagevorgangs, vorzugsweise mittels Schraubverbindungen, fest mit den Längsträgern verbunden wird. Dabei können grundsätzlich weitere Anbauteile, wie Beispielsweise eine Beleuchtung, Halterungen und/oder andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anbauteile an den Frontquerträger angebunden werden. Der Frontquerträger ist dabei insbesondere nicht als ein aus einem oder mehreren Elementen bestehendes Schweißbauteil ausgebildet, das über eine Schweißverbindung mit den Längsträgern verbunden ist. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Unter einer „Wabenstruktur” soll dabei insbesondere eine Struktur aus aneinander angrenzenden, von Rippen gebildeten, geschlossenen Waben verstanden werden, wobei aneinander angrenzende Waben zumindest teilweise von den selben Rippen ausgebildet werden. Dabei weisen die Waben vorzugsweise eine viereckige Grundform auf, wobei es grundsätzlich auch denkbar ist, dass die Waben eine andere, dem Fachmann als sinnvolle erscheinende Grundform, wie beispielsweise eine sechseckige Grundform, aufweisen.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass der Frontquerträger in zumindest einem Teilbereich eine parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung verlaufende dünnwandige Platte ausbildet, auf der die Wabenstruktur beidseitig angeordnet ist. Dadurch kann der Frontquerträger besonders Steif ausgebildet werden. Unter „beidseitig angeordnet” soll dabei insbesondere verstanden werden, das auf beiden orthogonal zur Haupterstreckungsrichtung stehenden Seitenflächen der Platte eine Wabenstruktur angeordnet ist.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass in die dünnwandige Platte zumindest ein Durchgangsloch eingebracht ist, das dazu vorgesehen ist, während einer Fahrt des Nutzfahrzeugs ein Strömen eines Luftstroms durch den Frontquerträger zu ermöglichen. Dadurch kann der Frontquerträger insbesondere so ausgestaltet werden, dass er einem Luftstrom, vorzugsweise einem Fahrtwind, wenig Widerstand leistet und der Luftstrom so besonders vorteilhaft und ohne größere Verluste zu einem Kühler einer Brennkraftmaschine des Nutzfahrzeugs gelangen kann.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Frontquerträger als ein Gussbauteil ausgebildet ist. Dadurch kann der Frontquerträger besonders einfach hergestellt werden. Unter einem „Gussbauteil” soll dabei insbesondere ein Bauteil verstanden werden, das in einem formgebenden Gießverfahren hergestellt ist.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung mit einem Frontquerträger und zwei Längsträgern und
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2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Frontquerträgers.
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Die 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Rahmenvorrichtung. Die erfindungsgemäße Rahmenvorrichtung ist Teil eines nicht näher dargestellten Nutzfahrzeugs. Das Nutzfahrzeug ist als ein Lastkraftwagen ausgebildet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass das Nutzfahrzeug als ein anderes, dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Nutzfahrzeug, wie beispielsweise als eine Zugmaschine eines Sattelzugs, ausgebildet ist. Die Rahmenvorrichtung bildet einen tragenden Grundrahmen des Nutzfahrzeugs aus. Die Rahmenvorrichtung umfasst einen ersten Längsträger 11 und einen zweiten Längsträger 12. Die Längsträger 11, 12 erstrecken sich parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung, die bei einer Geradeausfahrt des Nutzfahrzeugs parallel zur Fahrtrichtung orientiert ist. Die Längsträger 11, 12 sind dazu vorgesehen, einen Aufbau des Nutzfahrzeugs zu tragen und Anbindungsstellen bereitzustellen an denen Anbauteile, wie beispielsweise eine Achse, befestigbar sind. Der erste Längsträger 11 ist einer ersten, in Fahrtrichtung gesehen rechten Seite des Nutzfahrzeugs zugewandt. Der zweite Längsträger 12 ist einer zweiten, in Fahrtrichtung gesehen linken Seite des Nutzfahrzeugs zugewandt. Die Rahmenvorrichtung umfasst mehrere nicht näher dargestellte Querträger, die die beiden Längsträger 11, 12 in einem Heckbereich und in einem Mittelbereich des Nutzfahrzeugs miteinander verbinden.
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Zur Verbindung der beiden Längsträger 11, 12 in einem Frontbereich des Nutzfahrzeugs weist die Rahmenvorrichtung einen Frontquerträger 10 auf. Der Frontquerträger 10 ist einstückig als ein separates Bauteil ausgebildet. Der Frontquerträger 10 ist an der Front 13 des Nutzfahrzeugs zugewandten Enden der Längsträger 11, 12 angeordnet. An den der Front 13 des Nutzfahrzeugs zugewandten Enden verbindet der Frontquerträger 10 den ersten Längsträger 11 in montiertem Zustand mit dem zweiten Längsträger 12. Dazu weisen beide Längsträger 11, 12 jeweils einen Aufnahmebereich 24, 25 auf. Die Aufnahmebereiche 24, 25 weisen jeweils nicht näher dargestellte, bearbeitete Anlageflächen und in den Anlageflächen eingebrachte Durchgangslöcher auf, die für eine Schraubverbindung vorgesehen sind. Der Frontquerträger 10 weist jeweils an seinem dem ersten Längsträger 11 und an seinem dem zweiten Längsträger 12 zugewandten Ende jeweils einen Aufnahmebereich 26, 27 auf, der korrespondierend zu dem Aufnahmebereich 24, 25 des entsprechenden Längsträgers 11, 12 ausgebildet ist. Dabei ist es denkbar, dass der Aufnahmebereich 24 des ersten Längsträgers 11 sich von dem Aufnahmebereich 25 des zweiten Längsträgers 12 unterscheidet um eine positionskorrekte Montage des Frontquerträgers 10 zu garantieren. Der Frontquerträger 10 ist jeweils über eine Schraubenverbindung fest mit dem ersten Längsträger 11 und dem zweiten Längsträger 12 verbunden.
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In einem Bereich zwischen den Aufnahmebereichen 26, 27 weist der Frontquerträger 10 einen Querschnitt eines I-Trägers auf. Der Frontquerträger 10 umfasst eine obere Platte 28, die in montiertem Zustand einem Aufbau des Nutzfahrzeugs zugewandt ist und eine untere Platte 29, die in montiertem Zustand einer Aufstandsebene, auf der das Nutzfahrzeug in einem Normalbetriebszustand aufsteht, zugewandt ist. Die beiden Platten 28, 29 verlaufen in montiertem Zustand horizontal, in etwa parallel zu der Aufstandsebene des Nutzfahrzeugs. Der Frontquerträger 10 bildet eine dünnwandige Platte 15 aus, die die obere Platte 28 und die untere Platte 29 miteinander verbindet. Die dünnwandige Platte 15 verläuft vertikal und steht orthogonal zu der Aufstandsebene und der Haupterstreckungsrichtung des Nutzfahrzeugs. Die obere Platte 28, die untere Platte 29 und die die beiden Platten 28, 29 verbindende dünnwandige Platte 15 sind einstückig miteinander ausgebildet.
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Der Frontquerträger 10 bildet zur Versteifung in zwei Bereichen eine Wabenstruktur 14 aus. Die Wabenstruktur 14 ist auf der dünnwandigen Platte 15 des Frontquerträgers 10 beidseitig angeordnet. Auf einer der Front 13 des Nutzfahrzeugs zugewandten Seite der dünnwandigen Platte 15 ist die Wabenstruktur 14 angeordnet. Auf einer der der Front 13 des Nutzfahrzeugs abgewandten Seite der dünnwandigen Platte 15 ist die Wabenstruktur 14 ebenfalls angeordnet. Die Wabenstruktur 14 ist von ineinander greifenden Rippen 30 gebildet. Die Rippen 30 stehen dabei jeweils orthogonal auf der dünnwandigen Platte 15. Benachbart angeordnete Rippen 30 begrenzen dabei jeweils eine Wabe der Wabenstruktur 14. Eine erste Reihe an Rippen 30 steht etwa in einem 45 Grad Winkel zu der Haupterstreckung des Frontquerträgers 10 und verläuft von der unteren Platte 29 aus in montiertem Zustand in Richtung des ersten Längsträgers 11. Anstelle der dargestellten 45 Grad sind auch andere Winkelstellungen, vorzugsweise 30 Grad, denkbar. Eine zweite Reihe an Rippen 30, die sich mit den Rippen 30 der ersten Reihe schneiden, stehen orthogonal auf den Rippen 30 der ersten Reihe und verläuft von der unteren Platte 29 aus in montiertem Zustand in Richtung des zweiten Längsträgers 12.
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Dadurch bilden die Rippen 30 der ersten Reihe und die Rippen 30 der zweiten Reihe nebeneinander angeordnete Rauten aus. Alle Rippen 30 des Frontquerträgers 10 sind einstückig miteinander ausgebildet.
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Der Frontquerträger 10 weist mehrere in die dünnwandige Platte 15 eingebrachte Durchgangslöcher 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 auf. Das erste Durchgangsloch 16 und das zweite Durchgangsloch 17 sind rautenförmig ausgebildet. Seitenwände der Durchgangslöcher 16, 17 stehen in etwa in einem 45 Grad Winkel zu der Haupterstreckungsrichtung des Frontquerträgers 10. Alternativ sind auch andere Winkelstellungen, vorzugsweise 30 Grad, denkbar. Das erste Durchgangsloch 16 und das zweite Durchgangsloch 17 sind beabstandet zueinander angeordnet. Dabei weisen Enden der Durchgangslöcher 16, 17, die dem jeweils anderen Durchgangsloch 16, 17 zugewandt sind, einen Abstand voneinander auf, der in etwa einem Abstand zwischen einem den Längsträgern 11, 12 zugewandten Ende der Durchganglöcher 16, 17 und einem den jeweiligen Längsträgern 11, 12 zugewandten Ende der dünnwandigen Platte 15 entspricht. Das erste Durchgangsloch 16 und das zweite Durchgangsloch 17 sind dabei mittig zwischen der oberen Platte 28 und der unteren Platte 29 angeordnet und weisen dabei in vertikaler Richtung eine Höhe auf, die in etwa zwei Drittel einer Höhe der dünnwandigen Platte 15 entspricht. Eine Breite der beiden ersten Durchgangslöcher 16, 17 entspricht ihrer Höhe.
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Das dritte Durchgangsloch 18, das vierte Durchgangsloch 19, das fünfte Durchgangsloch 20, das sechste Durchgangsloch 21, das siebte Durchgangsloch 22 und das achte Durchgangsloch 23 weisen eine dreiecksförmige Grundform auf. Das dritte Durchgangsloch 18 und das vierte Durchgangsloch 19 sind zwischen dem dem ersten Längsträger 11 zugewandten Ende der dünnwandigen Platte 15 und dem ersten Durchgangsloch 16 angeordnet. Dabei ist eine Grundseite des dritten Durchgangslochs 18 parallel zu der Haupterstreckungsrichtung des Frontquerträgers 10 ausgerichtet und der unteren Platte 29 zugewandt. Eine Grundseite des vierten Durchgangslochs 19 ist parallel zu der Haupterstreckungsrichtung des Frontquerträgers 10 ausgerichtet und der oberen Platte 28 zugewandt. Das fünfte Durchgangsloch 20 und das sechste Durchgangsloch 21 sind zwischen dem ersten Durchgangsloch 16 und dem zweiten Durchgangsloch 17 angeordnet. Dabei ist eine Grundseite des fünften Durchgangslochs 20 parallel zu der Haupterstreckungsrichtung des Frontquerträgers 10 ausgerichtet und der unteren Platte 29 zugewandt. Eine Grundseite des sechsten Durchgangslochs 21 ist parallel zu der Haupterstreckungsrichtung des Frontquerträgers 10 ausgerichtet und der oberen Platte 28 zugewandt. Das fünfte Durchgangsloch 20 und das sechste Durchgangsloch 21 sind mittig zwischen dem ersten Durchgangsloch 16 und dem zweiten Durchgangsloch 17 angeordnet. Das siebte Durchgangsloch 22 und das achte Durchgangsloch 23 sind zwischen dem zweiten Längsträger 12 zugewandten Ende der dünnwandigen Platte 15 und dem zweiten Durchgangsloch 17 angeordnet. Dabei ist eine Grundseite des siebten Durchgangslochs 22 parallel zu der Haupterstreckungsrichtung des Frontquerträgers 10 ausgerichtet und der unteren Platte 29 zugewandt. Eine Grundseite des achten Durchgangslochs 23 ist parallel zu der Haupterstreckungsrichtung des Frontquerträgers 10 ausgerichtet und der oberen Platte 28 zugewandt. Durch die Durchgangslöcher 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 weist die dünnwandige Platte 15 eine X-förmige Grundform mit der oberen Platte 28 und der unteren Platte 29 zugewandten durchgehenden Stegen auf. Durch die Durchgangslöcher 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 kann während einer Fahrt ein Luftstrom durch den Frontquerträger 10 zu einem Lüfter des Nutzfahrzeugs strömen. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Frontquerträger 10 eine andere Anzahl an Durchgangslöcher aufweist, die auch ebenfalls eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Form und Größe aufweisen können.
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Zur weiteren Stabilisierung weist der Frontquerträger 10 weitere Rippen 31 auf, die schräg von der unteren Platte 29 zu der oberen Platte 28 verlaufen. Dabei sind die weiteren Rippen 31 wesentlich höher als die Rippen 30, die die Wabenstruktur 14 ausbilden. Die weiteren Rippen 31 verlaufen in den von den Durchgangslöchern 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 begrenzten Stegen der dünnwandigen Platte 15. Dadurch bilden die weiteren Rippen 31 zwei große Rechtecke aus, wobei ein Rechteck das erste Durchgangsloch 16 des Frontquerträgers 10 und das andere Rechteck das zweite Durchgangsloch 17 des Frontquerträgers 10 umschließt. In einem Bereich, in dem die beiden großen Rechtecke aufeinander treffen, bilden die weiteren Rippen 31 ein kleineres Rechteck aus.
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Der Frontquerträger 10 ist als ein separates Bauteil ausgebildet. Der Frontquerträger 10 ist dabei in einem unmontierten Zustand völlig getrennt von anderen Bauteilen der Rahmenvorrichtung, wie insbesondere den Längsträgern 11, 12, ausgebildet. Der Frontquerträger 10 ist als ein Gussbauteil ausgebildet. Der Frontquerträger 10 ist in einem Gießverfahren hergestellt. Dabei besteht der Frontquerträger 10 aus einem Stahlguss. Bei dem Gießverfahren werden die obere Platte 28, die untere Platte 29, die dünnwandige Platte 15 mit ihren Durchgangslöchern 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 sowie die Wabenstruktur 14 und die weiteren Rippen 31 einstückig miteinander ausgeformt. Lediglich die Aufnahmebereiche 26, 27 zur Anbindung an die Längsträger 11, 12 sowie weitere schematisch dargestellte Anbindungsbereiche 32, 33 zur Anbringung weiterer Anbauteile an den Frontquerträger 10 sind nach dem formgebenden Gießverfahren spanend bearbeitet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008039949 A1 [0002]
