DE19831329A1 - Vordere Lagerung des kippbaren Fahrerhauses eines Lastkraftwagens - Google Patents
Vordere Lagerung des kippbaren Fahrerhauses eines LastkraftwagensInfo
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- B62D33/00—Superstructures for load-carrying vehicles
- B62D33/06—Drivers' cabs
- B62D33/063—Drivers' cabs movable from one position into at least one other position, e.g. tiltable, pivotable about a vertical axis, displaceable from one side of the vehicle to the other
- B62D33/067—Drivers' cabs movable from one position into at least one other position, e.g. tiltable, pivotable about a vertical axis, displaceable from one side of the vehicle to the other tiltable
Abstract
Die Erfindung betrifft die vordere Lagerung des kippbaren Fahrerhauses eines Lastkraftwagens. Dabei ist das Fahrerhaus (5) vorne auf zwei Anschlußkonsolen (13, 14) befestigt, mit diesen an zwei Feder-Dämpfer-Beinen (6, 7) angelenkt, über diese gegenüber dem Fahrgestell-Rahmen (1, 2) abgefdert, und außerdem an einer U-förmigen Stabilisatorschwinge (8) quergeführt sowie für Kippen schwenkbar angelenkt. Die Stabilisatorschwinge (8) ist dabei im Bereich ihrer hinteren Enden an Lagerböcken (9, 10) angelenkt, die derart am Fahrgestell-Rahmen (1, 2 bzw. 3, 4) befestigt und/oder ausgebildet sind, daß sie im Frontalcrashfall gezielt nachgiebig und/oder deformierbar sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine vordere Lagerung des kippbaren Fahrerhauses eines
Lastkraftwagens.
Zum Stand der Technik wird auf die DE 196 12 502 A1 und die DE 44 13 414 A1
verwiesen.
Bei der Fahrerhaus-Lagerung gemäß der DE 196 12 502 A1 ist das kippbare Fah
rerhaus vorne mittels zweier Feder-Dämpfer-Beine gegenüber dem Fahrgestell-
Rahmen abgefedert, von denen jedes unten an einem rahmenfesten Lagerbock und
oben an einem Endbereich einer Querstabilisatorstange angelenkt ist. Letztere bil
det hier das vordere Lagerorgan für das Fahrerhaus und gleichzeitig auch die
Schwenkachse für dessen Kippen, wobei das Fahrerhaus über das vordere Ende
einer an ihm befestigten Konsole schwenkbar an der Querstabilisatorstange ange
lenkt ist. Die Lage des Fahrerhauses und der Feder-Dämpfer-Beine ist gegenüber
dem Fahrgestell-Rahmen über die Querstabilisatorstange durch zwei Längslenker
stabilisiert, von denen jeder mit seinem vorderen Ende die Querstabilisatorstange
axial gesichert aufnimmt und mit seinem hinteren Ende über ein integriertes Lager
quer- und längsgeführt sowie schwenkbar in einem rahmenfesten Lagerbock aufge
nommen ist.
Bei der Fahrerhaus-Lagerung gemäß der DE 44 13 414 A1 ist das kippbare Fahrer
haus vorne ebenfalls mittels zweier Feder-Dämpfer-Beine gegenüber dem Fahrge
stell-Rahmen abgefedert, von denen jedes unten an einem rahmenfesten Lagerbock
und oben an einem einstückigen, U-förmigen Stabilisatorlenker angelenkt ist. Dieser
Stabilisatorlenker besteht aus einem linken und rechten Federblattlenker, die vorne
durch eine Querstrebe miteinander verbunden sind und von denen jeder hinten fest
an einem Fahrgestell-Rahmen befestigt ist. Das Fahrerhaus selbst ist über zwei
Konsolen am U-förmigen Stabilisatorlenker angelenkt, und zwar jeweils in einem
Lagerbock, der oben am Stabilisatorlenker am Übergangsbereich zwischen einem
Federblattlenker und der Querstrebe befestigt ist. Ersichtlicherweise ist diese Fah
rerhaus-Lagerung in Fahrzeuglängsrichtung gesehen relativ unnachgiebig, was den
Ansprüchen moderner Fahrerhaus-Lagerungen nicht mehr gerecht wird.
Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, eine vordere Lagerung für das kippba
re Fahrerhaus eines Lastkraftwagens zu schaffen, die im Frontalcrashfall mit einem
Hindernis oder einem anderen Fahrzeug einen energieverzehrenden Längsversatz
des Fahrerhauses gegenüber dem Fahrgestell-Rahmen ermöglicht und im übrigen
kostengünstig herstellbar und montierbar ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 beanspruchte vordere
Fahrerhaus-Lagerung gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Lösung sind in den Un
teransprüchen gekennzeichnet.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind weiter hinten in Verbindung mit der
nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 das vordere Ende eines Lastkraftwagen-Fahrgestells,
Fig. 2 eine erste Ausführungsform der vorderen Lagerung für ein kippbares Fah
rerhaus großer/hoher Bauart in Vorderansicht,
Fig. 3 die Ausführungsform gemäß Fig. 2 in Seitenansicht von links,
Fig. 4 die Ausführungsform gemäß Fig. 2 in Seitenansicht mit gekipptem Fahrer
haus,
Fig. 5 die Ausführungsform der vorderen Lagerung gemäß Fig. 2 in vorderansich
tiger Alleindarstellung ihrer linksseitigen Teile,
Fig. 6 die Ausführungsform der vorderen Lagerung gemäß Fig. 2 in perspekti
visch von schräg vorn gesehener Alleindarstellung ihrer linksseitigen Teile,
Fig. 7 die Ausführungsform der vorderen Lagerung gemäß Fig. 2 in draufsichtiger
Alleindarstellung ihrer linksseitigen Teile,
Fig. 8 eine zweite Ausführungsform der vorderen Lagerung für ein kippbares Fah
rerhaus normalhoher Bauart in Vorderansicht,
Fig. 9 die Ausführungsform gemäß Fig. 8 in Seitenansicht von links,
Fig. 10 die Ausführungsform der vorderen Lagerung gemäß Fig. 8 in perspekti
visch von schräg vorn gesehener Alleindarstellung ihrer linksseitigen Teile,
Fig. 11 eine Ausführungsform einer U-förmigen Stabilisatorschwinge als Teil der
vorderen Fahrerhaus-Lagerung in Draufsicht,
Fig. 12 die Stabilisatorschwinge aus Fig. 11 in Seitenansicht von links,
Fig. 13 den linken Abschnitt der Stabilisatorschwinge aus Fig. 11 in Vorderansicht,
Fig. 14 eine Ausführungsform einer Anschlußkonsole als Teil der vorderen Fahrer
haus-Lagerung in Seitenansicht,
Fig. 15 das obere Teil der Anschlußkonsole aus Fig. 14 in seitenansichtiger Al
leindarstellung,
Fig. 16 das obere Teil der Anschlußkonsole aus Fig. 14 in draufsichtiger Allein
darstellung,
Fig. 17 das obere Teil der Anschlußkonsole aus Fig. 14 in vorderansichtiger Al
leindarstellung,
Fig. 18 das untere Teil der Anschlußkonsole aus Fig. 14 in vorderansichtiger Al
leindarstellung,
Fig. 19 das untere Teil der Anschlußkonsole aus Fig. 14 in seitenansichtiger Al
leindarstellung,
Fig. 20 das untere Teil der Anschlußkonsole aus Fig. 14 in draufsichtiger Allein
darstellung,
Fig. 21 das untere Teil der Anschlußkonsole aus Fig. 14 in perspektivischer An
sicht von schräg vorne,
Fig. 22 das Hauptteil eines hinteren Lagerbockes aus der Ausführungsform gemäß
Fig. 2 bis 7 in Seitenansicht,
Fig. 23 das Hauptteil eines hinteren Lagerbockes aus der Ausführungsform gemäß
Fig. 2 bis 7 in Draufsicht,
Fig. 24 das Hauptteil eines hinteren Lagerbockes aus der Ausführungsform gemäß
Fig. 8 bis 10 in Seitenansicht,
Fig. 25 das Hauptteil eines hinteren Lagerbockes aus der Ausführungsform gemäß
Fig. 8 bis 10 in Draufsicht.
In den einzelnen Figuren sind gleiche beziehungsweise einander entsprechende
Teile mit gleichem Bezugszeichen angezogen.
Von dem Lastkraftwagen sind als Teile von dessen Fahrgestell-Rahmen die beiden
Rahmen-Längsträger mit 1 und 2 bezeichnet. Am vorderen Ende jedes derselben ist
ein Multifunktionslagerschild 3, 4 befestigt. Diese vorderen Multifunktionslagerschil
de 3, 4 dienen zur Aufnahme einer Vielzahl von Fahrzeugteilen, so auch solchen,
die der vorderen Lagerung des Fahrerhauses 5 zuzurechnen sind.
Die vordere Fahrerhaus-Lagerung umfaßt folgende Bauteile, nämlich zwei Feder-
Dämpfer-Beine 6, 7, eine von oben gesehen U-förmige Stabilisatorschwinge 8, zwei
hintere Lagerböcke 9, 10, zwei Feder-Dämpfer-Bein-Halter 11, 12 und zwei vordere
Anschlußkonsolen 13, 14. Die linksseitigen Bauteile der Fahrerhaus-Lagerung sind
bezogen auf die Fahrzeuglängsachse spiegelsymmetrisch zu den rechtsseitigen
Bauteilen ausgebildet und angeordnet.
Die U-förmige Stabilisatorschwinge 8 besteht aus einem rechten Längsarm 15, ei
nem linken Längsarm 16, einer diese vorne miteinander verbindenden Querstan
ge 17 und zwei, jeweils oberhalb des Übergangsbereiches zwischen Querstange 17
und einem Längsarm 15, 16 angeordneten Lageraugen 18, 19. In diese Lagerau
gen 18, 19 sind Lager 20, 21 eingebaut, deren Rotationsachsen in einer horizonta
len Querlinie 22 zueinander fluchten. Außerdem ist am hinteren Ende jedes der bei
den Längsarme 15, 16 der Stabilisatorschwinge 8 ebenfalls ein Lagerauge 23, 24,
mit eingebautem Lager 25, 26 vorgesehen, deren Rotationsachsen ebenfalls in einer
horizontalen Querlinie 27 zueinander fluchten, welche parallel zur Querlinie 22 ver
läuft.
Die U-förmige Stabilisatorschwinge 8 kann entweder als einstückiges Gesenk
schmiede- oder Stahlgußteil realisiert oder alternativ hierzu aus drei vorgefertigten
Einzelteilen zusammengesetzt sein. In letzterem Fall können die beiden Längsar
me 15, 16 einschließlich aller Lageraugen und anderer Teile jeweils entweder durch
ein Gesenkschmiede- oder Stahlgußteil und die Querstange 17 entweder durch ein
Rohr oder ebenfalls ein vollmaterialiges Gesenkschmiedeteil gebildet sein. Nach
entsprechender spanabhebender Nachbehandlung werden diese drei Teile dann
miteinander verschweißt.
Die Längsarme 15, 16 der Stabilisatorschwinge 8 sind so geformt und angeordnet,
daß sie bei einem Frontalcrashvorgang des Lastkraftwagen in Längsrichtung gezielt
deformierbar sind und gleichzeitig eine energieabsorbierende Wirkung entfalten.
Hierzu sind die Längsarme 15, 16 der Stabilisatorschwinge 8 zwischen vorderem
und hinterem Ende - von der Seite betrachtet - leicht nach oben durchgebogen und
von oben betrachtet - ungerade, beispielsweise S-förmig oder Z-förmig ausgebil
det, was bei einem Frontalcrashvorgang definiert verformbare Falt-, Biege- oder
Knickzonen bedeutet. Vorzugsweise sind die beiden Längsarme 15, 16 innerhalb
der U-förmigen Stabilisatorschwinge 8 gepfeilt zueinander in dem Sinne angeordnet,
daß deren hintere Enden 23, 24 weniger weit voneinander beabstandet sind als de
ren vordere Enden 18, 19.
Die U-förmige Stabilisatorschwinge 8 ist über die hinten an den Längsarmen 15, 16
angeordneten Lageraugen 23, 24 und die darin eingebauten Lager 25, 26 längs-
und quergeführt sowie um die Rotationsachse - Linie 27 - schwenkbar an den bei
den Lagerböcken 9, 10 angelenkt. Jeder derselben ist hinten oben an einem der
beiden Multifunktionslagerschilde 3, 4 lösbar befestigt, und zwar an seinem unteren
Endbereich 28 durch zwei Schraubverbindungen 29, 30, wovon die eine (29) ganz
vorne und die andere (30) ganz hinten angeordnet ist. Außerdem weist jeder hintere
Lagerbock 9, 10 oberhalb dieser Befestigungszone 28, aber unterhalb der Anschluß
ebene für die Stabilisatorschwinge 8 eine im Frontalcrashfall des Lastkraftwagen
definiert verformbare Falt- oder Knickzone auf, die durch konstruktive Maßnahmen
wie Querschnittsreduzierungen, Materialschwächungen, Einbuchtungen, Einschnü
rungen oder dergleichen realisiert sein kann.
Im dargestellten Beispiel ist jeder Lagerbock 9, 10 aus zwei Teilen zusammenge
setzt, einem definiert verformbaren Hauptteil 31 und einem vorne an diesem an
geflanscht mittels Verschraubungen 32 befestigten Anschlußteil 33, an dem ein
Längsarm 15 bzw. 16 der Stabilisatorschwinge 8 über das hintenendig gegebene
Lagerauge und das darin eingebaute Lager quergeführt sowie über eine querdurch
gehende Lagerachse bzw. -schraube 40 längsgeführt und schwenkbar angelenkt ist.
Sowohl das Hauptteil 31 als auch das Anschlußteil 33 eines Lagerbockes 9, 10 ist
vorzugsweise durch jeweils ein Blechbiegeteil realisiert.
Bei Ausführung als Blechbiegeteil ist das Anschlußteil 33 jedes Lagerbockes 9, 10 in
Draufsicht gesehen U-förmig gebogen und weist im einzelnen hinten eine ebene
Anschlußplatte 34 mit mehreren Schraubendurchführungslöchern 35 sowie beidsei
tig an der Anschlußplatte 34 senkrecht nach vorn und parallel zueinander angeord
net abgewinkelte Seitenwangen 36, 37 mit zueinander fluchtenden Bohrungen 38,
39 für Hindurchführung einer Lagerachse bzw. Lagerschraube 40 auf.
Das Hauptteil 31 eines Lagerbockes 9, 10 weist bei Ausführung als Blechbiegeteil
eine ebene und leicht nach hinten geneigte vordere Anschlußplatte 41 mit mehreren
Schraubendurchführungslöchern 42 für das vorderseitige Anflanschen und Befesti
gen des Anschlußteiles 33 mittels einer entsprechenden Anzahl von Schraubverbin
dungen 43 auf. An der vorderen Anschlußplatte 41 schließen sich beiderseits jeweils
nach hinten abgewinkelte, parallel zueinander verlaufend angeordnete Seitenwan
gen 44, 45 an, in deren unterem Bereich Schraubendurchführungslöcher 46, 47 für
die beiden Schraubverbindungen 29, 30 ausgebildet sind. Die zugehörigen Schrau
bendurchführungslöcher im jeweiligen Multifunktionslagerschild sind mit 46' und 47'
bezeichnet.
Darüber hinaus sind die beiden Seitenwangen 44, 45 des Hauptteils 31 eines La
gerbocks 9, 10 durch eine deren Abstand sicherstellende, nicht in der Deformations
zone angeordnete Quertraverse 48 miteinander verbunden. Im Beispiel gemäß
Fig. 2 bis 7 und 22, 23 ist die Quertraverse 48 durch eine hintenendig an einer Sei
tenwange 44 oder 45 zur gegenüberliegenden Seitenwange 45 bzw. 44 hin abge
winkelte und sich an dieser abstützend angeschweißten Querwange 49 gebildet. Im
Beispiel gemäß den Fig. 8 bis 10 und 24, 25 ist die Quertraverse 48 dagegen im
vorderen Bereich des Hauptteils 31 eines jeden Lagerbockes 9, 10, aber räumlich
hinter der vorderen Schraubverbindung 29 angeordnet und beispielsweise durch ein
Winkelprofilstück 50 (wie dargestellt), einen Bolzen oder ein Rohrstück realisiert,
das zwischen den beiden Seitenwangen 44, 45 sich erstreckend mit diesen ver
schweißt ist. In diesem Fall dient die Quertraverse 50 als Anschlag, der im Fron
talcrashfall des Lastkraftwagen bei Deformation des hinteren Lagerbockes 9, 10 ro
tatorisch um die vordere Schraubverbindung 29 auf der Oberseite 51 des den La
gerbock 9 bzw. 10 aufnehmenden Multifunktionslagerschildes 3 bzw. 4 wegbegren
zend zur Anlage kommt.
Es besteht außerdem die Möglichkeit, den Abstand der vorderen Schraubendurch
führungslöcher 46 zur Peripherie des Lagerbockes 9, 10 so zu bemessen und/oder
die vordere Schraubverbindung 29, mit der ein Lagerbock 9 bzw. 10 am Multifunkti
onslagerschild 3 bzw. 4 befestigt ist, auf eine solche Grenzbelastung auszulegen,
daß dann, wenn im Frontalcrashfall der während der Deformation mit seiner an
schlagbildenden Quertraverse 50 an der Multifunktionslagerschild-Oberseite 51 zur
Anlage gekommene und maximal bzw. weitestgehend deformierte Lagerbock 9 bzw.
10 weiterhin einer nach hinten gerichteten Horizontalkraft ausgesetzt ist, die vordere
Verbindung sich auflöst, dabei der Lagerbock 9, 10 zur Peripherie hin ausreißt
und/oder die vordere Schraubverbindung 29 abreißt und der Lagerbock 9 bzw. 10
sich dann rotatorisch um die hintere Schraubverbindung 30 nach hinten bis zum
kompletten Überschlag verschwenken kann.
Die Verformung des Lagerbockes 9 bzw. 10 im Frontalcrashfall wird - wie bereits
weiter vorne angedeutet - durch konstruktive Maßnahmen bewirkt. Im Beispiel ge
mäß Fig. 8 bis 10 und 24, 25 weist hierzu der Lagerbock 9 bzw. 10 auf der
Rückseite seines Hauptteil 31 hintere Einbuchtungen 52, 53 an seinen Seitenwan
gen 44, 45 auf. Im Beispiel gemäß Fig. 2 bis 7 und 22, 23 weist der Lagerbock 9,
10 auf der Rückseite seines Hauptteils 31 unterhalb der Querwange 49 an seinen
Seitenwangen 44, 45 hintere Einbuchtungen 54, 55 auf. Im Bereich der den Quer
schnitt in Längsrichtung gesehen reduzierenden Einbuchtungen 52, 53 bzw. 54, 55
knickt der Lagerbock 9, 10 im Frontalcrashfall bei von vorn wirkender Kraft, die oben
über die Stabilisatorschwinge 8 her eingeleitet wird, ein.
Das Fahrerhaus 5 ist mit seinem Boden 66 vorne auf den beiden Anschlußkonso
len 13, 14 befestigt, mit diesen an den beiden Feder-Dämpfer-Beinen 6, 7 angelenkt
und über diese gegenüber dem Fahrgestell-Rahmen 1, 2 abgefedert. Für die Abstüt
zung der Feder-Dämpfer-Beine 6, 7 am Fahrgestell-Rahmen sind die beiden Feder-
Dämpfer-Bein-Halter 11, 12 vorgesehen. Jeder derselben ist seitlich außen in glei
cher Höhenlage an einem Multifunktionslagerschild 3 bzw. 4 lösbar mittels Schrau
benlöcher 56' durchsetzender Schraubverbindungen 56 befestigt und nimmt zwi
schen zwei Seitenwangen 57, 58 quergeführt sowie schwenkbar das am unteren
Ende eines Feder-Dämpfer-Beines 6 bzw. 7 angeordnete Lagerauge 59 mit einge
bauten Lager 60 auf. Eine in Fahrzeuglängsrichtung quer durchgehende Lagerach
se 61 stellt die Verbindung zwischen Lager 60 und Feder-Dämpfer-Bein-Halter 11
bzw. 12 her und bildet die Schwenkachse für das solchermaßen angelenkte Feder-
Dämpfer-Bein 6 bzw. 7. Das obere Ende eines jeden Feder-Dämpfer-Beines 6, 7 ist
in einer Anschlußkonsole 13 bzw. 14 gefaßt.
Jede der beiden Anschlußkonsolen 13, 14 ist aus zwei Teilen zusammengesetzt,
nämlich einem oberen Tragteil 62, auf dem das Fahrerhaus 5 befestigt ist, und ei
nem unteren Lagerteil 63, an dem ein Feder-Dämpfer-Bein 6 bzw. 7 und an anderer
Stelle die Stabilisatorschwinge 8 mit einem der beiden an ihr angeordneten La
geraugen 18, 19 mit eingebauten Lagern 20, 21 angelenkt sind.
Das obere Tragteil 62 jeder Anschlußkonsole 13, 14 ist durch eine großflächige
Platte gebildet, die mit ihrem hinteren Abschnitt 73 über mehrere Vertikalverschrau
bungen 64, 65 am Fahrerhaus-Boden 66 befestigt ist und mit einem vorderen Ab
schnitt 74 den Fahrerhaus-Boden 66 vorne um ein gewisses Maß überragt und eine
schräge Stützrampe 67 bildet. An der freien Oberseite 68 der Stützrampe 67 bzw.
des vorderen Abschnitts 74 ist eine die Lage der beiden Anschlußkonsolen 13, 14
stabilisierende Querstange 69 und an der schräg nach vorn oben ansteigenden Un
terseite 70 der Stützrampe 67 ist ein Lagerteil 63 einer Anschlußkonsole 13, 14 je
weils mittels mehrerer vorderer und hinterer Vertikalverschraubungen 71, 72 befe
stigbar.
Die Oberseite eines jeden Anschlußkonsolen-Tragteils 62 ist im hinteren Ab
schnitt 73 eben ausgebildet und im vorderen Abschnitt 74 schräg nach oben hoch
gezogen, an dessen vorderstem Abschnitt 68 die Querstange 69 aufgelagert und
befestigt ist. Die Dicke der Tragteil-Platte nimmt von hinten beginnend bis etwa zur
Mitte ihrer Längserstreckung keilförmig bis zu einem Höchstmaß zu und dann von
dieser dicksten Querschnittsstelle bis zum vorderen Ende wieder auf ein bestimmtes
Maß ab, wobei dieser zuletzt genannte Bereich die Stützrampe 67 bildet.
Das Tragteil 62 jeder Anschlußkonsole 13, 14 weist am Übergang zwischen ebenem
Plattenbereich und schrägem Stützrampenbereich einen nach oben abragenden
Befestigungsflansch 75 auf, an dem der Fahrerhaus-Boden 66 mit einer hochgezo
genen Vorderkante 76 auf Anschlag angeschlossen und mittels mehrerer Horizon
talverschraubungen 77 befestigt ist. Die zugehörigen Schraubenlöcher sind mit 77'
bezeichnet. Der sich nach hinten anschließende Fahrerhaus-Boden-Bereich 78 ist
auf der ebenen Oberseite des hinteren Abschnitts 73 des Anschlußkonsolen-
Tragteils 62 aufgelagert und dort mittels der Vertikalverschraubungen 64, 65 festge
spannt, wobei die vorderen Vertikalverschraubungen 64 im Bereich der größten
Plattendicke und die Vertikalverschraubungen 65 am hinteren Platten-Endbereich
angeordnet sind. Die zugehörigen Schraubenlöcher sind mit 64' bzw. 65' bezeichnet.
Das Lagerteil 63 jeder Anschlußkonsole 13, 14 weist oben eine Stirnplatte 79 mit
ebener Oberseite 80 auf, mit der es an der ebenen Unterseite 70 der Stützrampe 67
eines Anschlußkonsolen-Tragteils 62 angeflanscht und dort mittels der Vertikalver
schraubungen 71, 72 festgespannt ist. Die zugehörigen Schraubenlöcher in den
Platten 67 und 79 sind mit 71' bzw. 72' bezeichnet.
Die vorderen Vertikalverschraubungen 71, mit denen das Lagerteil 63 jeder An
schlußkonsole 13, 14 mit seiner Stirnplatte 79 an der Stützrampe 67 eines An
schlußkonsolen-Tragteils 62 festgespannt ist, werden vorzugsweise auch zur Befe
stigung der Querstange 69 vorne am Tragteil-Oberseitenabschnitt 74 herangezogen.
Das Lagerteil 63 jeder Anschlußkonsole 13, 14 weist außer der Stirnplatte 79 ein
von dieser nach unten beabstandetes erstes äußeres Maul 81 sowie ein zweites,
weiter oben, aber ebenfalls von der Stirnplatte 79 nach unten beabstandetes inneres
Maul 82 auf. Das äußere Maul 81 ist seitlich von Wänden 83, 84 mit diese durchset
zenden, horizontal quer fluchtenden Bohrungen 85, 86 begrenzt und dient zur sei
tengeführten Aufnahme sowie Lagerung des aus einem Lagerauge 87 mit eingebau
ten Lager 88 bestehenden oberen Endes eines Feder-Dämpfer-Beines 6 bzw. 7
mittels einer querdurchgehenden Lagerachse 89 am Lagerteil 63 einer Anschluß
konsole 13, 14. Das innere Maul 82 in jedem Anschlußkonsolen-Lagerteil 63 ist
ebenfalls seitlich durch Wände 90, 91 mit diese durchsetzenden, horizontal quer
fluchtenden Bohrungen 92, 93 begrenzt und dient zur seitengeführten Aufnahme
und Lagerung eines vorderendig an der Stabilisatorschwinge 8 angeordneten La
gerauges 18 bzw. 19 samt darin eingebautem Lager 20 bzw. 21 mittels einer quer
durchgehenden Lagerachse 94 bzw. 95 am Lagerteil 63 einer Anschlußkonsole 13,
14.
Im dargestellten Beispiel sind die innere Begrenzungswand 84 des ersten äußeren
Maules 81 und die äußere Begrenzungswand 90 des zweiten inneren Maules 82
durch eine einzige gemeinsame Zwischenwand gebildet. Alle maulbegrenzenden
Wände 83, 84, 90, 91 sind an der Unterseite der oberen Stirnplatte 79 abgestützt angeschlossen.
Das untere Lagerteil 63 jeder Anschlußkonsole 13, 14 kann entweder durch ein
Stahlgußteil oder durch eine Schweißkonstruktion aus mehreren miteinander ver
schweißten Stahlblechen realisiert sein. In letzterem Fall ist die äußere Begren
zungswand 83 des äußeren Mauls 81 zur inneren Begrenzungswand 84 hin gebo
gen, dort angeschweißt und außerdem durch eine Vertikalrippe 96 zur Stirnplatte 79
hin abgestützt.
Das obere Tragteil 62 jeder Anschlußkonsole 13, 14 ist vorzugsweise durch ein
Sphärogußteil realisiert.
Die vorderen Vertikalverschraubungen 71, mit denen das Lagerteil 63 jeder An
schlußkonsole 13, 14 mit seiner oberen Stirnplatte 79 an der Stützrampe 67 eines
Anschlußkonsolen-Tragteils 62 festgespannt ist, sind vorzugsweise, auf eine solche
Grenzbelastung ausgelegt, daß dann, wenn im Frontalcrashfall des Lastkraftwagens
verschiedene Deformationszonen in den Fahrerhaus-Lagerorganen 9, 10, 15, 16 bis
an ihre vorgegebenen Grenzen verformt sind, die besagten vorderen Vertikalver
schraubungen 71 abreißen, die benachbarten hinteren Vertikalverschraubungen 72
aber nur gedehnt werden und jedes Anschlußkonsolen-Lagerteil 63 sich dann rota
torisch um diese hinteren Vertikalverschraubungen 72 bewegen kann, wodurch sich
ein Axialversatz der von der Stirnplatte 63 nach unten beabstandeten Feder-
Dämpfer-Bein- und Stabilisatorschwinge-Anlenkstellen 81, 82 nach hinten ergibt.
Die vordere Fahrerhaus-Lagerung verfügt auch über eine das Einfedern des Fahrer
hauses beim Kippen begrenzende Einrichtung. Diese besteht aus zwei gleichlangen
Anschlagfüßen 97, 98, von denen jeder unten abragend am vorderen Ende jeweils
eines Längsarmes 15, 16 der U-förmigen Stabilisatorschwinge 8 angeordnet ist, und
zwei zugehörigen rahmenfest angeordneten Anschlägen 99, 100. Im Fall des Aus
führungsbeispiels gemäß Fig. 2 bis 7 ist der Anschlag 99 bzw. 100 durch eine aus
tauschbare Anschlagplatte gebildet, die an einem hochgezogenen, durch einen
Quersteg gebildeten oberen Ende eines Feder-Dämpfer-Bein-Halters 11 bzw. 12
gegebenenfalls elastisch nachgiebig oder abgefedert befestigt ist, wobei der die An
schlagplatte tragende Halter-Quersteg und die hochgeführte Halter-Wand durch ei
ne mit ihnen verschweißte Versteifungsrippe 101 bzw. 102 unterstützt sind. Fig. 3
zeigt das Fahrerhaus in ungekippter Position und dabei die Anschlagfüße 97, 98 in
einem solchen Abstand von den zugehörigen Anschlägen 99 bzw. 100, daß das
normale Einfedern des Fahrerhauses 5 während der Fahrt nicht behindert wird.
Fig. 4 dagegen zeigt das Fahrerhaus 5 in maximal gekippter Stellung, in der die An
schlagfüße 97 bzw. 98 auf den Anschlägen 99 bzw. 100 aufsitzen und so das weite
re Einfedern der Feder-Dämpfer-Beine 6, 7 behindern. Während dieses Fahrerhaus-
Kippvorganges beschreiben die Anschlagfüße 97, 98 eine rotatorische Bewegung
um die Rotationsachse 27, die durch die hinterendigen Lager-Verschraubungen 40
der U-förmigen Stabilisatorschwinge 8 mit den Lagerböcken 9, 10 geht.
Im Fall des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 8 bis 10 ist der Anschlag 99, 100 nicht
am Feder-Dämpfer-Bein-Halter 11 bzw. 12, sondern an einem eigenen Halter 103
bzw. 104 angeordnet, der wiederum an einem der beiden Multifunktionslagerschil
de 3 bzw. 4 befestigt ist und im übrigen noch anderen, hier nicht interessierenden
Zwecken dient. Die Lage, Ausbildung und Befestigungsart der Anschlagplatten sind
gleich wie im vorgeschilderten Fall.
Die Anschlagfüße 97, 98 sind vorzugsweise jeweils einstückig mit den Längsar
men 15, 16 der U-förmigen Stabilisatorschwinge 8 ausgebildet und rückseitig - wie
aus Fig. 12 ersichtlich - durch eine Strebe 105 zum jeweiligen Längsarm 15 bzw. 16
hin versteift. Der jeweilige Anschlagfuß 97 bzw. 98 geht dabei unten an einem
längsarm-vorderendigen Aufnahmeauge 106, 107 ab, in dessen innenseitige Sack
bohrung das zugehörige Ende der Querstange 17 form- und gegebenenfalls auch
kraftschlüssig eingesetzt und anschließend angeschweißt ist.
Die vorbeschriebene erfindungsgemäße Bauweise der vorderen Fahrerhaus-
Lagerung hat eine Reihe von Vorteilen, auf die nachfolgend eingegangen ist.
Sie ist komfortabel, kostengünstig, montagefreundlich, verspannungsfrei und crash
optimiert.
Der Komfort wird durch große Federwege erreicht. Da das hintere Lager der Stabili
satorschwinge rahmenseitig in einem "ruhigen" Bereich des Fahrgestellrahmens an
geordnet ist, ergibt sich auch eine Querschüttelverbesserung. Die Trennung der
Komfortlager vom Drehlager für Kippen gewährleistet eine optimale Auslegung.
Die Kostensenkung wird dadurch erzielt, daß gegenüber bisherigen Fahrerhaus-
Lagerungen verschiedene Teile entfallen.
Die Verbesserung der Montagefreundlichkeit ergibt sich dadurch, daß eine sehr gute
Zugangsmöglichkeit zur Verbindungsstelle Fahrerhaus-Fahrgestellrahmen beim
Fahrerhausaufsetzen gegeben ist.
Die Verspannungsfreiheit wird dadurch erzielt, daß Ausgleichsmöglichkeiten zwi
schen Stabilisatorschwinge und Fahrgestellrahmen einerseits sowie Fahrerhaus an
dererseits gegeben sind.
Die Crashoptimierung erfolgt durch energieverzehrende Ausgestaltung und/oder
Anordnung verschiedener Lagerteile. Hierzu nachfolgend einige Anmerkungen.
Die hinteren Lagerböcke 9, 10 erfahren im Crashfall ab einem bestimmten Bean
spruchungsniveau an den vorgesehenen Stellen örtlich starke Verformungen, wo
durch eine Verlagerung der hinteren Stabilisatorschwingen-Lagerstellen nach hinten
und unten erfolgt. Je nach Größe der von vorne auf das Fahrerhaus einwirkenden
Kraft kann dann sogar ein Überschlagen der Stabilisatorschwinge 8 nach hinten er
folgen. Aufgrund dieses durch gezielte Bauteilauslegung bewirkten Effekts läßt sich
im Crashfall eine größtmögliche Verschiebung des Fahrerhauses nach hinten gegen
über dem Fahrgestell erzielen als Kombination aus der Bogenbewegung der Stabili
satorschwingenlagerpunkte um eine tiefliegende Drehachse und der doppelten
Stabilisatorschwingenarmlänge aus der Stabilisatorschwingen-Überschlagbewe
gung. Dabei bleibt während dieses gesamten Bewegungsablaufes eine feste Ver
bindung zwischen Fahrerhaus und Fahrgestell erhalten.
Bei der Version gemäß Fig. 2 bis 7, 22, 23 bauen die hinteren Lagerböcke 9, 10 re
lativ hoch, wobei deren Höhe z. B. das Doppelte der Länge im Bereich der unteren
Anschlußzone 28 beträgt. Dieses begünstigt wegen der im Bereich des oberen En
des jedes Lagerbockes 9, 10 liegenden Anschlußstelle 40 der Stabilisatorschwin
ge 8 die Verformung der Lagerböcke 9, 10 in den konstruktiv vorgegebenen Berei
chen.
Bei der Version gemäß Fig. 8 bis 10, 24, 25 bauen die hinteren Lagerböcke 9, 10
nicht so hoch, ihre Höhe entspricht hier z. B. der Lagerbock-Länge im Anschlußbe
reich 28. Dies hat zur Folge, daß hier im Crashfall ein kürzerer Hebelarm wirksam
ist. Die Verformung ist daher bei diesen niedrigeren Lagerböcken 9, 10 nicht so
stark wie bei jenen der anderen Version. Dafür ist hier ein Abriß der Lagerböcke 9,
10 im Bereich der vorderen Verschraubungen 29 vorgesehen, wobei dieser Abriß
durch den Anschlag 48 und den hierdurch gegebenen Hebelarm zwischen dessen
Anschlagstelle am Multifunktionslagerschild 3, 4 und der vorderen Verschrau
bung 29 unterstützt wird. Es erfolgt dann nach ihrem Abriß im Bereich der vorderen
Schraubverbindung 29 ein rotatorischer Überschlag der Lagerböcke 9, 10 um die
hinteren Schraubverbindungen 30 nach hinten sowie - je nach Stärke der Kraftein
wirkung von vorne - auch hier ein Überschlag der Stabilisatorschwinge 8 mit einem
entsprechenden Axialversatz des Fahrerhauses nach hinten. Auch hierbei bleibt
während des gesamten besagten Bewegungsablaufes die Verbindung zwischen
Fahrerhaus und Fahrgestell erhalten.
Da diese Funktion und Verhaltensweisen durch Crashversuche mit gebauten Last
kraftwagen-Prototypen bewiesen wurden, ergibt sich ein bisher noch nicht in der
Praxis dargestellter Sicherheitsstandard im Bereich Fahrerhaus und Insassensi
cherheit.
Claims (12)
1. Vordere Lagerung des kippbaren Fahrerhauses eines Lastkraftwagens, bei der
das Fahrerhaus (5) vorne auf zwei Anschlußkonsolen (13, 14) befestigt, mit die
sen an zwei Feder-Dämpfer-Beinen (6, 7) angelenkt, über diese gegenüber dem
Fahrgestell-Rahmen (1, 2) abgefedert, und außerdem an einer U-förmigen Sta
bilisatorschwinge (8) quergeführt sowie für Kippen schwenkbar angelenkt ist,
welche Stabilisatorschwinge (8) im Bereich ihrer hinteren Enden an Lagerböcken
(9, 10) angelenkt ist, die derart am Fahrgestell-Rahmen (1, 2 bzw. 3, 4) be
festigt und/oder ausgebildet sind, daß sie im Frontalcrashfall gezielt nachgiebig
und/oder deformierbar sind.
2. Vordere Fahrerhaus-Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als tragende Organe zwei Multifunktionslagerschilde (3, 4) vorgesehen sind, von
denen jeder am vorderen Ende eines Rahmen-Längsträgers (1, 2) des Fahrge
stells befestigt ist, und daß an jedem Multifunktionslagerschild (3, 4) vorn seitlich
außen ein Feder-Dämpfer-Bein-Halter (11, 12) und hinten oben ein die Stabilisa
torschwinge (8) lagernder Lagerbock (9, 10) lösbar befestigt sind.
3. Vordere Fahrerhaus-Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder zur Lagerung der Stabilisatorschwinge (8) vorgesehene Lagerbock (9, 10)
an seinem unteren Endbereich (28) durch zwei Schraubverbindungen (29, 30),
eine (29) ganz vorn und eine (30) ganz hinten angeordnete, am rahmenfeste
Multifunktionslagerschild (3, 4) befestigt ist und außerdem oberhalb dieser Be
festigungszone, aber unterhalb der Anschlußebene für die Stabilisatorschwin
ge (8) eine im Frontalcrashfall definiert verformbare Falt- oder Knickzone auf
weist, die durch konstruktive Maßnahmen wie Querschnittsreduzierungen, Mate
rialschwächungen, Einbuchtungen, Einschnürungen oder dergleichen realisiert
ist.
4. Vordere Fahrerhaus-Lagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder zur Lagerung der Stabilisatorschwinge (8) vorgesehene Lagerbock (9, 10)
aus zwei Teilen zusammengesetzt ist, einem definiert verformbaren Haupt
teil (31) und einem vorne an diesem angeflanscht mittels Verschraubungen (32)
befestigten Anschlußteil (33), an dem ein Längsarm (15, 16) der Stabilisator
schwinge (8) über das an dessen hinterem Ende gegebene Lagerauge (23, 24)
und das darin eingebaute Lager (25, 26) quergeführt sowie über eine quer
durchgehende Lagerachse bzw. -schraube (40) längsgeführt und schwenkbar
angelenkt ist.
5. Vordere Fahrerhaus-Lagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
sowohl das Hauptteil (31) als auch das Anschlußteil (33) jedes zur Lagerung der
Stabilisatorschwinge (8) vorgesehenen Lagerbockes (9, 10) durch ein Blechbie
geteil realisiert ist.
6. Vordere Fahrerhaus-Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Anschlußteil (33) jedes zur Lagerung der Stabilisatorschwinge (8) vorgese
henen Lagerbockes (9, 10) in Draufsicht gesehen U-förmig gebogen ist und im
einzelnen hinten eine ebene Anschlußplatte (34) mit mehreren Schraubendurch
führungslöchern (35) sowie beidseitig an der Anschlußplatte (34) senkrecht und
parallel zueinander angeordnet nach vorne abgewinkelte Seitenwangen (36, 37)
mit zueinander fluchtenden Bohrungen (38, 39) für Hindurchführung einer La
gerachse bzw. -schraube (40) aufweist.
7. Vordere Fahrerhaus-Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Hauptteil (31) jedes zur Lagerung der Stabilisatorschwinge (8) vorgesehe
nen Lagerbockes (9, 10) eine ebene und leicht nach hinten geneigte vordere
Anschlußplatte (41) mit mehreren Schraubendurchführungslöchern (42) für das
vorderseitige Anflanschen und Befestigen des Anschlußteiles (33) mittels einer
entsprechenden Anzahl von Schraubverbindungen (43) aufweist, und daß bei
derseits der Anschlußplatte (41) senkrecht nach hinten abgewinkelte, parallel
zueinander verlaufend angeordnete Seitenwangen (44, 45) mit Schraubendurch
führungslöchern (46, 41) für das Befestigen am Multifunktionslagerschild (3, 4)
mittels der Schraubverbindungen (29, 30) vorgesehen sind.
8. Vordere Fahrerhaus-Lagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Seitenwangen (44, 45) des Hauptteils (31) jedes zur Lagerung der
Stabilisatorschwinge (8) vorgesehenen Lagerbockes (9, 10) durch eine deren
Abstand sicherstellende, nicht in der Deformationszone angeordnete Quertra
verse (48) miteinander verbunden sind.
9. Vordere Fahrerhaus-Lagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Quertraverse (48) durch eine hintenendig an einer Seitenwange (44 oder 45)
zur gegenüberliegenden Seitenwange hin abgewinkelte und sich an dieser ab
stützend angeschweißten Querwange (49) gebildet ist.
10. Vordere Fahrerhaus-Lagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Deformationszone an jedem zur Lagerung der Stabilisatorschwinge (8) vor
gesehenen Lagerbock (9, 10) durch eine Einbuchtung bzw. einen Aus
schnitt (54, 55) hinten in bzw. aus den Seitenwangen (44, 45) desselben reali
siert ist, was - in Längsrichtung gesehen - eine Querschnittsverringerung in den
Seitenwangen (44, 45) oberhalb von deren untenendigen Anschlußzonen (28)
bedeutet.
11. Vordere Fahrerhaus-Lagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Quertraverse (48) im vorderen Bereich des Hauptteils (31) eines jeden zur
Lagerung der Stabilisatorschwinge (8) vorgesehenen Lagerbockes (9, 10), aber
räumlich hinter der vorderen Schraubenverbindung (29) angeordnet und bei
spielsweise durch ein Winkelprofilstück (50), einen Bolzen oder ein Rohrstück
realisiert sowie als Anschlag vorgesehen ist, der im Frontalcrashfall bei Defor
mation des Lagerbockes (9, 10) rotatorisch um die vordere Schraubverbin
dung (29) auf der Oberseite des den hinteren Lagerbock (9, 10) aufnehmenden
Multifunktionslagerschildes (3, 4) wegbegrenzend zur Anlage kommt.
12. Vordere Fahrerhaus-Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen vorderen Schraubendurchfüh
rungslöchern (46) und der Peripherie des Lagerbockes (9, 10) so bemessen ist
und/oder die zugehörige vordere Schraubverbindung (29), mit der ein zur Lage
rung der Stabilisatorschwinge (8) vorgesehener Lagerbock (9, 10) am Multifunk
tionslagerschild (3, 4) befestigt ist, auf eine solche Grenzbelastung ausgelegt ist,
daß dann, wenn im Frontalcrashfall der während der Deformation mit seiner an
schlagbildenden Quertraverse (48; 50) an der Multifunktionslagerschild-
Oberseite (51) zur Anlage gekommene und maximal bzw. weitestgehend defor
mierte Lagerbock (9, 10) weiterhin einer nach hinten gerichteten Horizontalkraft
ausgesetzt ist, die vordere Verbindung sich auflöst, dabei der Lagerbock (9, 10)
zur Peripherie hin ausreißt und/oder die vordere Schraubverbindung (29) ab
reißt, der Lagerbock (9, 10) sich dann rotatorisch um die hintere Schraubverbin
dung (30) nach hinten überschlagen und dann - je nach Stärke der Krafteinwir
kung von vorne - auch ein Überschlag der Stabilisatorschwinge (8) mit entspre
chend geführtem Axialversatz des Fahrerhauses (5) nach hinten um doppelte
Stabilisatorschwingenarm-Länge folgen kann.
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