-
Die Erfindung betrifft einen Tragrahmen für einen Lastkraftwagen in Modulbauweise gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Ein solcher Tragrahmen ist beispielsweise bereits aus der
DE 10 2009 012 350 A1 als bekannt zu entnehmen und umfasst ein vorderes und ein hinteres Rahmenmodul, zwischen welchen ein mittleres Rahmenmodul angeordnet ist. Dieses Rahmenmodul ist als kastenförmiges, geschlossenes Hohlprofil aus Blechumformteilen ausgebildet und kann zur Unterbringung unterschiedlicher Kraftstoff-, Energiespeicher- und Abgaskomponenten genutzt werden.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Tragrahmen der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher eine weiter vereinfachte und verbesserte Nutzung des mittleren Rahmenmoduls erlaubt.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Tragrahmen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
-
Um einen Tragrahmen der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher eine einfachere und bessere Nutzung des mittleren Rahmenmoduls erlaubt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass dieses mittlere Rahmenmodul als offene Rahmenstruktur aus einer Mehrzahl von Rahmenelementen in Profilbauweise zusammengesetzt ist. Eine derartige Rahmenstruktur ermöglicht es in optimaler Weise, unterschiedliche Komponenten jeweiliger Bauvarianten von Antrieben, also beispielsweise Komponenten einer Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise deren zugehörige Tanks, oder aber Komponenten eines alternativen Antriebs, aufnehmen zu können. Dabei kann für die unterschiedlichen Bauvarianten des Antriebs ein optimaler, jeweiliger Package-Raum zur Verfügung gestellt werden. Durch die offene Gestaltung ist es zudem möglich, beispielsweise bei Komponenten in Form von Energiespeichereinrichtungen wie Batteriepaketen einen schnellen Austausch oder Einbau zu gewährleisten. Dabei zeichnet sich die Rahmenstruktur einerseits durch eine hohe Steifigkeit und andererseits durch ein geringes Eigengewicht aus. Außerdem ist die Rahmenstruktur besonders einfach an die jeweiligen Komponenten, welche entsprechen der jeweils gewünschten Bauvariante des Antriebs zum Einsatz kommen, anpassbar. Ein weiterer Vorteil der Rahmenstruktur ist es, dass hierdurch die Anzahl von Befestigungen im Bereich des mittleren Rahmenmoduls, beispielsweise über Schraubverbindungen, Halter oder dergleichen Adapter, deutlich reduziert werden kann.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als vorteilhaft gezeigt, wenn sich die Rahmenelemente der Rahmenstruktur des mittleren Rahmenmoduls in wenigstens zwei übereinander angeordneten Ebenen erstrecken. Hierdurch wird eine besonders hohe Steifigkeit der Rahmenstruktur erreicht, wobei diese dennoch besonders gewichtsgünstig gehalten werden kann.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Rahmenelemente der Rahmenstruktur als jeweilige Profilelemente ausgebildet oder aus einer Mehrzahl von jeweiligen Profilelementen zusammengesetzt. Mit anderen Worten können die jeweiligen Rahmenelemente als jeweils ein- oder mehrteilige Profilelemente ausgebildet sein, welche jeweils die Funktion von Trägern wahrnehmen. Eine derartige Profilbauweise wird beispielsweise auch im Karosseriebau von Personenkraftwagen eingesetzt.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das vordere und das hintere Rahmenmodul zwei jeweilige Rahmenlängsträger umfasst, welche zur bauvariantenspezifischen Längenanpassung des jeweiligen Tragrahmens in ihrer Länge angepasst sind. Demzufolge hat es sich erfindungsgemäß als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das vordere und/oder hintere Rahmenmodul entsprechend in ihrer Länge variiert wird, um insgesamt die Abmessungen des Tragrahmens anzupassen. So ist es besonders vorteilhaft, wenn das mittlere Rahmenmodul unabhängig von der jeweiligen Bauvariante des Tragrahmens zumindest in seiner Länge unverändert bleibt.
-
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Rahmenstruktur des mittleren Rahmenmoduls erheblich breiter ausgebildet ist als das vordere und das hintere Rahmenmodul mit ihren jeweiligen Rahmenlängsträgern. Hierdurch kann der Bauraum zwischen dem vorderen und hinteren Rahmenmodul beziehungsweise der Vorder- und Hinterachse entsprechend optimal genutzt werden. In diesem Zusammenhang ergibt sich eine besonders günstige Ausnutzung des Bauraums, wenn sich die Komponenten des jeweiligen bauvariantenspezifischen Antriebs über die zumindest annähernd gesamte Breite des Lastkraftwagens erstrecken.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
-
1 eine Perspektivansicht von schräg hinten auf einen Tragrahmen für einen Lastkraftwagen in Modulbauweise mit einem vorderen, ein Fahrerhaus sowie eine Vorderachse tragenden Rahmenmodul und mit einem hinteren, eine Hinterachse tragenden Rahmenmodul, zwischen welchen ein mittleres Rahmenmodul angeordnet ist, welches zur Aufnahme jeweiliger Komponenten eines bauvariantenspezifischen Antriebs ausgebildet ist, wobei das mittlere Rahmenmodul als offene Rahmenstruktur aus einer Mehrzahl von Rahmenelementen in Profilbauweise zusammengesetzt ist; und in den
-
2a, 2b jeweilige Perspektivansichten von schräg hinten auf den Lastkraftwagen mit dem Tragrahmen gemäß 1, wobei in 2a eine Bauvariante des Antriebs des Lastkraftwagens mit Komponenten eines Elektroantriebs und in 2b eine Bauvariante des Antriebs des Lastkraftwagens mit Komponenten einer Verbrennungskraftmaschine sowie zugehörigen Tanks gezeigt ist.
-
In 1 ist in einer Perspektivansicht von schräg hinten ein Lastkraftwagen in Form einer Zugmaschine für einen Sattelzug dargestellt. Dieser Lastkraftwagen umfasst vorliegend einen Tragrahmen in Modulbauweise, welcher vorliegend im Wesentlichen drei Rahmenmodule umfasst, nämlich ein vorderes, ein Fahrerhaus 10 sowie eine Vorderachse 12 tragendes Rahmenmodul 14, ein mittleres, im Weiteren noch näher beschriebenes Rahmenmodul 16 sowie ein hinteres Rahmenmodul 18, welches vorliegend eine Hinterachse 20 mit Zwillingsbereifung trägt.
-
Das mittlere Rahmenmodul 16, welches zwischen dem vorderen Rahmenmodul 14 und dem hinteren Rahmenmodul 18 angeordnet und festgelegt ist, ist vorliegend als offene Rahmenstruktur aus einer Mehrzahl von Rahmenelementen in Profilbauweise zusammengesetzt.
-
Zunächst umfasst die offene Rahmenstruktur zwei seitliche Rahmenelemente 22 auf Höhe einer unteren Ebene, welche über jeweilige Rahmenelemente 24, die in Fahrzeugquerrichtung verlaufen, zu einer Art ebenem Gestell verbunden sind. Es ist erkennbar, dass die in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Rahmenelemente 24 dabei weitaus breiter ausgebildet sind als das vordere beziehungsweise das hintere Rahmenmodul 14, 18, wobei die Rahmenelemente 22, 24 unter Vermittlung jeweiliger Rahmenelemente 26 mit jeweiligen Verbindungselementen 28 verbunden sind, über welche das mittlere Rahmenmodul 16 vorderseitig mit dem vorderen Rahmenmodul 14 und rückwärtig mit dem hinteren Rahmenmodul 18 verbunden ist. Mit diesen Verbindungselementen 28 sind auch jeweilige, in Draufsicht im Wesentlichen U-förmige Rahmenelemente 30 verbunden, welche sich in einer weiteren Ebene oberhalb der unteren Ebene erstrecken und welche in ihrer Breite und Länge im Wesentlichen auf die Rahmenelemente 22, 24 der darunter angeordneten Ebene abgestimmt sind.
-
Außerdem sind die jeweiligen Verbindungselemente 28 am vorderen beziehungsweise am hinteren Ende des mittleren Rahmenmoduls 16 über ein jeweiliges Querjoch 32 beziehungsweise 34 verbunden, welches jeweils ebenfalls als Rahmenelement gestaltet ist. Insgesamt ist somit die Rahmenstruktur des mittleren Rahmenmoduls 16 offen und korbartig ausgebildet, so dass – wie im Weiteren noch näher erläutert werden wird – jeweilige Komponenten entsprechender Bauvarianten von Antrieben besonders günstig und schnell fixiert werden können. Zudem zeichnet sich die Rahmenstruktur dadurch aus, dass diese äußerst gewichtsgünstig ist und eine hohe Steifigkeit aufweist.
-
Die jeweiligen Rahmenelemente 22 bis 34 können dabei auf unterschiedliche Weise in Profilbauweise hergestellt sein. Zum einen ist es beispielsweise denkbar, jeweilige Profilelemente in Form von Strangpressprofilen oder dergleichen Endlosware mit vorzugsweise geschlossenem Hohlprofil einzusetzen. Andererseits ist es auch denkbar, die jeweiligen Rahmenelemente 22 bis 34 in Blechschalenbauweise herzustellen, also aus einer Mehrzahl von schalenartigen Elementen zu vorzugsweise geschlossenen Hohlprofilen zusammenzusetzen, wie dies beispielsweise aus dem Karosseriebau von Personenkraftwagen bekannt ist. Dabei ist auch der Einsatz von Kunststoffelementen denkbar.
-
Über die vorderen Verbindungselemente 28 ist das mittlere Rahmenelement 16 mit dem vorderen Rahmenmodul 14 verbunden. Genauer gesagt sind die jeweiligen Verbindungselemente 28 in jeweilige, im Wesentlichen C-förmige Rahmenlängsträger 36, welche sich parallel zueinander in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken, eingeschuht oder dergleichen befestigt. Die Rahmenlängsträger 36 können dabei über nicht weiter gezeigte Querträger miteinander verbunden sein.
-
Im rückwärtigen Bereich sind die Verbindungselemente 28 des mittleren Rahmenmoduls 16 in jeweilige Rahmenlängsträger 38 des hinteren Rahmenmoduls 18 eingeschuht beziehungsweise an diesen befestigt. Die hinteren Rahmenlängsträger 38 sind ebenfalls – wie die vorderen Rahmenlängsträger 36 – im Querschnitt im Wesentlichen C-förmig ausgestaltet und verlaufen parallel zueinander. Auch diese können über jeweilige Querträger miteinander verbunden sein.
-
Insgesamt ist somit erkennbar, dass das vordere und das hintere Rahmenmodul 14, 18 im Wesentlichen konventionelle Rahmenlängsträger 36, 38 aufweisen, wohingegen das mittlere Rahmenmodul 16 die Rahmenstruktur wie vorstehend beschrieben aufweist. Eine Längenanpassung des Tragrahmens, beispielsweise in Abhängigkeit des Fahrzeugkonzepts beziehungsweise in Abhängigkeit der Fahrzeugachsen, erfolgt insbesondere durch Anpassung der Länge der jeweiligen Rahmenlängsträger 36 beziehungsweise 38. Das mittlere Rahmenmodul 16 hingegen bleibt vorzugsweise unabhängig von der Bauvariante des Lastkraftwagens unverändert.
-
Anhand der 2a und 2b, welche den Lastkraftwagen analog zu 1 jeweils in einer perspektivischen Rückansicht zeigen, soll nun die Verwendung des mittleren Rahmenmoduls 16 bei Komponenten unterschiedlicher Bauvarianten von Antrieben erläutert werden.
-
Das Ausführungsbeispiel gemäß 2a zeigt dabei eine Bauvariante des Antriebs des Lastkraftwagens, bei welcher dieser als Elektro- oder Hybridantrieb ausgebildet ist. Demzufolge ist in der Rahmenstruktur im Ausführungsbeispiel gemäß 2a ein Batteriepacket 46 aufgenommen, welches oberseitig auf den Rahmenelementen 22, 24 ruht und von oben her durch die Rahmenelemente 30 gehalten ist. Ein besonderer Vorteil der Rahmenstruktur ist es dabei, dass dieses Batteriepaket 46, welches ein- oder vorzugsweise mehrteilig ausgebildet sein kann, auf einfache Weise von der Rahmenstruktur entnommen und beispielsweise durch ein aufgeladenes Batteriepaket 46 ersetzt werden kann.
-
Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 2a zeigt 2b eine Bauvariante des Antriebs des Lastkraftwagens, bei welcher ein konventioneller Verbrennungsmotor 40 mit Getriebe 42 vorgesehen ist. Der Verbrennungsmotor 40 ist dabei überwiegend im Bereich des vorderen Rahmenmoduls 14 angeordnet, wohingegen das Getriebe 42 im Bereich des mittleren Rahmenmoduls 16 zwischen jeweiligen Energiespeichereinrichtungen in Form von Gas- oder Flüssigkeitstanks, je nach Antrieb, angeordnet ist. Die Tanks 44 sind dabei – wie das Batteriepaket 46 gemäß 2a – oberseitig der Rahmenelemente 22, 24 abgestützt beziehungsweise am oberen Ende durch die Rahmenelemente 30 gehalten. Insgesamt ergibt sich somit die Möglichkeit, das mittlere Rahmenmodul 16 sowohl beim Einsatz eines Elektro- beziehungsweise Hybridantriebs als auch beim Einsatz eines Antriebs mit Verbrennungsmotor zu nutzen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009012350 A1 [0002]
