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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lager für ein Fahrerhaus eines Fahrzeugs, insbesondere ein Fahrerhaus eines Lastkraftwagens (LKW).
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Bei einem Lastkraftwagen ist ein Fahrerhaus für Insassen, wie Fahrer und Beifahrer, über einem Fahrwerkrahmen angeordnet, welcher die Räder des Lastkraftwagens drehbar lagert. Zudem ist das Fahrerhaus über dem Motor des Lastkraftwagens sowie dem Kühler des Motors angeordnet.
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Das Fahrerhaus darf die Funktion des Lastkraftwagens nicht beeinträchtigen, indem das Fahrerhaus beispielsweise die Kühlung des Motors einschränkt. Darüber hinaus muss das Fahrerhaus zumindest unter ergonomischen Gesichtspunkten einen gewissen Komfort für die Insassen bieten. Außerdem sind die Insassen bei einem Unfall so weit wie möglich gegen Verletzungen zu schützen, wie beispielsweise Einklemmungen durch Deformation des Fahrerhauses, welche durch ein Abgleiten des Fahrerhauses, zur Erhaltung der Überlebensräume, zu dem Chassis oder Fahrwerkrahmen verhindert werden.
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Hierfür ist zwischen Fahrerhaus und Fahrwerkrahmen ein Lager vorzusehen, das die zuvor genannten Aspekte bestmöglich verbindet. Die Konstruktion eines solchen Lagers bereitet jedoch Probleme, da sich die Anforderungen zum Schutz gegen einen Unfall, wie hohe Stabilität der Konstruktion und möglichst gute Dämpfung von Fahrbahnunebenheiten in Bezug auf eine Erhöhung des Komforts teilweise widersprechen. Zudem soll das Lager in der Konstruktion einfach und kostengünstig umsetzbar und wartungsarm sein. Noch dazu soll das Lager eine hohe Lebensdauer haben.
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Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Lager für ein Fahrerhaus eines Fahrzeugs bereitzustellen, mit welchem die zuvor genannten Probleme gelöst werden können. Insbesondere soll ein Lager für ein Fahrerhaus eines Fahrzeugs bereitgestellt werden, welches eine Lagerung des Fahrerhauses in allen Verkehrssituationen gemäß den dafür vorliegenden Anforderungen sicher und einfach auf Dauer realisiert.
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Diese Aufgabe wird durch ein Lager für ein Fahrerhaus eines Fahrzeugs nach Anspruch 1 gelöst. Das Lager hat eine Blattfeder zur Lagerung des Fahrerhauses an einem Fahrwerkrahmen des Fahrzeugs, eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme der Blattfeder an mindestens einem Punkt zwischen den Enden der Blattfeder, und einem elastischen Element, das zwischen der Aufnahmeeinrichtung und der Blattfeder angeordnet ist, wobei die Aufnahmeeinrichtung eine Öffnung mit einer Kontur aufweist, entlang welcher die Blattfeder ausgehend von dem mindestens einen Punkt zwischen den Enden der Blattfeder translatorisch bewegbar ist und dabei eine Drehung ausführt.
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Das Lager für das Fahrerhaus hat eine sehr einfache Konstruktion, welche eine Entkopplung des Fahrerhauses von dem Fahrwerkrahmen optimiert. Das Lager gibt aufgrund seiner Konstruktion im Falle eines Unfalls Bewegungsräume zum Energieabbau frei, ohne die Verbindung zwischen Fahrerkabine und Fahrgestell bzw. Fahrwerksrahmen zu verlieren. Dadurch kann sowohl im Normalbetrieb des Fahrzeugs, insbesondere des Lastkraftwagens, für die Insassen des Fahrerhauses ein großer Komfort geboten werden als auch im Falle eines Unfalls die Sicherheit der Insassen bestmöglich realisiert werden.
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Da die Konstruktion des Lagers nur wenige Bauteile benötigt, ist das Lager zudem sowohl kostengünstig in der Herstellung als auch in der Montage als auch in der Wartung. Insbesondere kann die Konstruktion des Lagers bisher übliche Stabilisatoren ersetzen, welche bei bisherigen Fahrzeugen Querkräfte auf Feder-Dämpfer-Systeme beider Fahrzeugseiten verteilen. Durch die beschriebene Konstruktion ist ein sehr kompakter Aufbau im Frontbereich des Fahrzeugs, insbesondere des Lastkraftwagens, möglich.
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Die Konstruktion des Lagers gewährleistet darüber hinaus eine sehr gute Anströmung des Kühlers unter dem Fahrerhaus. Dadurch liegen für das Fahrzeug sehr günstige Betriebsbedingungen vor.
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Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Lagers sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Vorteilhaft ermöglicht das Lager durch seine Konstruktion einen Freiheitsgrad, bei welchem das Fahrerhaus und der Fahrwerkrahmen relativ zueinander verfahrbar sind. Dadurch kann Energie, die bei einem Unfall auf das Fahrerhaus und/oder das Fahrwerk wirkt, verbessert abgebaut werden. Alternativ oder zusätzlich bildet das Lager durch seine Konstruktion eine bewegliche aber untrennbare Verbindung zwischen dem Fahrerhaus und dem Fahrwerkrahmen.
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Bei einem Ausführungsbeispiel verjüngt sich der Querschnitt der Blattfeder von der Mitte aus zu ihren Enden. Zusätzlich oder alternativ weist das elastische Element eine Öffnung auf, die sich von ihrer Mitte zu ihren Enden hin bogenförmig aufweitet oder die auf ihrer gesamten Länge den gleichen Querschnitt hat.
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Zudem kann die Aufnahmeeinrichtung mindestens eine Schiene aufweisen, die an dem Fahrwerkrahmen befestigt ist und die eine Schienenöffnung aufweist, wobei die Blattfeder in dem elastischen Element an einem Ende der Schienenöffnung aufgenommen ist, das weiter vorne in dem Fahrzeug angeordnet ist als ein zweites Schienenende.
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Denkbar ist, dass die Schiene mit ihrer Schienenöffnung eine Kulissenführung für die Blattfeder bildet.
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Optional weist mindestens eine Schiene ein Rückhalteelement auf, welches derart ausgestaltet ist, dass es die Blattfeder mit dem elastischen Element an einer Normalbetriebsposition in der Aufnahmeeinrichtung bei dem mindestens einen Punkt zwischen den Enden der Blattfeder zurückhält, und welches bei einem Unfall die Bewegung der Blattfeder in der Öffnung zulässt. Hierbei ist das Rückhalteelement beispielsweise eine Schraube oder ein Bolzen.
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Möglicherweise ist eine weitere Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme der Enden der Blattfeder, und ein weiteres elastisches Element vorgesehen, das an der weiteren Aufnahmeeinrichtung vorgesehen ist und eine Längung der Blattfeder ermöglicht, wenn die Blattfeder eine Federbewegung ausführt und/oder die translatorische Bewegung entlang der Kontur ausführt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die elastischen Elemente aus einem Elastomer gefertigt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Blattfeder an mindestens einem Ende eine ringförmige Verdickung auf, welche das elastische Element umschließt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Blattfeder an mindestens einem Ende eine Verjüngung auf, welche von dem elastischen Element aufgenommen ist. Hierbei hat das Lager möglicherweise zudem eine Einspannzange, durch welche das verjüngte Blattfederende geführt ist und an seinem Ende mit einem Bolzen gesichert ist, wobei das verjüngte Blattfederende im Inneren der Einspannzange von dem elastischen Element umgeben ist, das in eine Metallhülse gefasst ist, die schmaler als das elastische Element ist.
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Das zuvor beschriebene Lager kann Teil eines Fahrzeugs sein, das zudem ein Fahrerhaus und einen Fahrwerkrahmen aufweist. Das Fahrzeug ist beispielsweise ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder eine Landmaschine oder ein Schienenfahrzeug. Zusätzlich oder alternativ ist das Lager an einer A-Säule des Fahrzeugs angeordnet.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
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1 eine vereinfachte Schnittansicht durch ein Chassis eines Lastkraftwagens als Beispiel für ein Fahrzeug, das ein Lager gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel aufweist;
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2 eine Teilseitenansicht des Fahrzeugs von 1, bei welchem das Fahrerhaus zu dem Lager gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gekippt ist;
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3 eine Vorderansicht des Fahrzeugs von 1 mit dem Lager gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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4 eine Detailansicht des Lagers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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5 eine Teilschnittansicht des Fahrzeugs von 1 im Bereich des Fahrerhauses und des Lagers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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6 ein Schaubild zur Veranschaulichung der Funktion des Lagers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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7 eine Detailansicht der Lagerung eines Endes einer Blattfeder des Lagers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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8 ein weiteres Schaubild zur Veranschaulichung einer Konstruktion und der Funktion des Lagers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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9 ein Schaubild zur Veranschaulichung einer Konstruktion und der Funktion eines Lagers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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10 ein Schaubild zur Veranschaulichung der Funktion eines Lagers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
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11 ein Schaubild zur Veranschaulichung der Funktion eines Lagers gemäß einer Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels;
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12 eine Ansicht von Befestigungselementen für das Lager gemäß einer Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels; und
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13 und 14 jeweils eine Detailansicht einer Befestigung des Lagers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Schnittansicht eines Fahrzeugs 1, das in 1 als Beispiel ein Lastkraftwagen, insbesondere ein Sattelschlepper, ist. Das Fahrzeug 1 kann anstelle eines Lastkraftwagens zur Beförderung von Gütern jedoch auch ein anderes Fahrzeug, beispielsweise ein Bus, insbesondere ein Reisebus und/oder Doppelstockbus zur Beförderung von Personen sein. Es ist auch möglich, dass das Fahrzeug 1 eine Landmaschine, insbesondere ein Traktor, ein Mähdrescher, usw., oder ein Schienenfahrzeug ist. Hierbei sind der Fahrer, ein oder mehrere Beifahrer und sonstige Fahrgäste jeweils Insassen des Fahrzeugs 1.
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Das Fahrzeug 1 hat ein Fahrgestell bzw. Fahrwerkrahmen 10, an dem bei dem Beispiel von 1 Vorderräder 11 und Hinterräder 12 drehbar gelagert sind. An seinem vorderen Ende ist der Fahrwerkrahmen 10 mit einer Stoßstange 13 abgeschlossen. An einer Tragfläche 14 des Fahrwerkrahmens 10 kann ein beliebiger Aufbau zur Aufnahme von Gütern an zumindest einem Punkt des Fahrwerkrahmens 10 aufgenommen werden, wie in 1 als Beispiel gezeigt. Beispielsweise kann der Aufbau ein Container, ein Kasten für einen Kühlwagen, usw. sein. Ist das Fahrzeug 1 kein Sattelschlepper, kann das Fahrzeug 1 als Aufbau eine Pritsche, einen Pritschenaufbau mit Plane, usw. haben.
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Das Fahrzeug 1 hat eine Fahrerkabine oder ein Fahrerhaus 20, in dessen Innenraum 21 neben dem Fahrer je nach Ausführung des Fahrzeugs 1 auch andere Insassen Platz finden können. Das Fahrerhaus 20 ist in 1 in einer speziellen Rahmenkonstruktion als Beispiel gezeigt und hat eine A-Säule 22.
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Das Fahrerhaus 20 ist mit einem ersten Lager 30 vorne am Fahrzeug 1, genauer gesagt im Bereich des vorderen Endes des Fahrwerkrahmens 10 gelagert. Außerdem ist das Fahrerhaus 20 mit einem zweiten Lager 40 weiter hinten am Fahrzeug 1, genauer gesagt im Bereich hinter den Vorderrädern 11, am Fahrwerkrahmen 10 gelagert. In 1 sind von dem ersten Lager 30 eine Schiene 33 und eine Blattfeder 35 sichtbar. Die weiteren Komponenten des ersten Lagers 30 sind in Bezug auf 3 bis 8 genauer beschrieben.
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Wie in 2 veranschaulicht, sind das erste und zweite Lager 30, 40 des Fahrzeugs 1 derart ausgestaltet, dass das Fahrerhaus 20 um eine Schwenk- oder Kippachse 23 schwenkbar und/oder kippbar ist. Somit kann das Fahrerhaus 20 von den zweiten Lagern 40 abgehoben werden und soweit um die Schwenk- oder Kippachse 23 geschwenkt und/oder gekippt werden, dass ein Motorraum des Fahrzeugs 1 geöffnet ist. In dem Motorraum sind ein Motor 50 zum Antrieb des Fahrzeugs 1 in eine Bewegung und ein Kühler 60 zum Kühlen des Motors 50 aufgenommen, wie in 2 sehr schematisch veranschaulicht ist. Die Schwenk- oder Kippachse 23 ist an einem Ende eines Dämpfers 32 des ersten Lagers 30 angeordnet.
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Gemäß 3 hat das erste Lager 30 zwei Dämpfer 31, 32 sowie die bereits in 1 gezeigte erste Schiene 33. Zudem hat das erste Lager 30 eine zweite Schiene 34. Der erste und zweite Dämpfer 31, 32 und die erste und zweite Schiene 33, 34 sind zur Aufnahme der Blattfeder 35 ausgestaltet. Die Blattfeder 35 ist quer im Fahrzeug 1 angeordnet. Hierbei bedeutet quer in etwa parallel zu der Drehachse der Vorderräder 11. Die Dämpfer 31, 32 bilden dabei eine erste Aufnahmeeinrichtung 31, 32 zur Aufnahme der Blattfeder 35. Die Schienen 33, 34 bilden eine zweite Aufnahmeeinrichtung 33, 34. Die Dämpfer 31, 32 sind an dem Fahrwerkrahmen 10 befestigt. Die Schienen 33, 34 sind an dem Fahrwerkrahmen 10 befestigt. Die Blattfeder 35 ist bei der Abbildung von 3 an ihren Enden an den Dämpfern 31, 32 aufgrund ihrer Vorspannung weiter nach oben gebogen als in ihrer Mitte, die zwischen den beiden Schienen 33, 34 angeordnet ist. 3 stellt die Ruheposition der Blattfeder 35 dar, in welcher das Fahrerhaus 20 im Leerzustand ohne Zuladung ist.
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Wie auch in 4 in vergrößerter Darstellung dargestellt, sind der erste und zweite Dämpfer 31, 32 derart um einen ersten Abstand A1 beabstandet voneinander an dem Fahrwerkrahmen 10 angeordnet, dass an jedem Dämpfer 31, 32 jeweils ein Ende der Blattfeder 35 aufnehmbar ist. Die Dämpfer 31, 32 stützen jeweils ein Ende der Blattfeder 35 an dem Fahrwerkrahmen 10. Die erste und zweite Schiene 33, 34 sind an dem Fahrwerkrahmen 10 zwischen den Dämpfern 31, 32 angeordnet. Die Blattfeder 35 hat in ihrer Mitte den größten Querschnitt. In Richtung der Enden verjüngt sich der Querschnitt der Blattfeder 35 bis zu den wiederum verdickten Enden 351, bei welchen die Blattfeder 35 von einem elastischen Element 37 an den jeweiligen Dämpfern 31, 32 aufgenommen ist. Insbesondere verjüngt sich der Querschnitt der Blattfeder 35, der parallel zu einer Bewegungsrichtung eines Dämpfelements der Dämpfer 31, 32 ist. Das elastische Element 37 kann insbesondere ein formfester, jedoch elastisch verformbarer Kunststoff sein, der sich bei Zug- und Druckbelastung elastisch verformt, danach sich jedoch in seine ursprüngliche, unverformte Gestalt zurückbildet. Ein solcher Kunststoff kann beispielsweise ein Elastomer sein. Es sind jedoch auch andere elastische Materialen für das elastische Element 37 denkbar, welche die nachfolgend beschriebene Funktion der Blattfeder 35 erfüllen können.
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Gemäß 4 hat die erste Schiene 33 eine Schienenöffnung 331. Die zweite Schiene 34 hat eine Schienenöffnung 341. Die erste und zweite Schiene 33, 34 nehmen die Blattfeder 35 jeweils an ihrem Umfang in der jeweiligen Schienenöffnung 331, 341 auf. Jede der Schienen 33, 34 umschließt somit die Blattfeder 35. Zwischen den jeweiligen Schienenöffnungen 331, 341 und der Blattfeder 35 ist ein elastisches Element 37 angeordnet. Das elastische Element 37 umgibt die Blattfeder 35 zumindest teilweise. Das elastische Element 37 kann aus demselben Material wie das elastische Element 36 gefertigt sein.
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Die erste und zweite Schiene 33, 34 sind um einen zweiten Abstand A2 beabstandet voneinander an dem Fahrwerkrahmen 10 angeordnet. Zwischen den Schienen 33, 34 können der Motor 50 und der Kühler 60 angeordnet werden. Der zweite Abstand A2 ist kleiner als der erste Abstand A1. Der zweite Abstand A2 ist in 4 symmetrisch zu dem ersten Abstand A1 angeordnet. Dadurch liegt die Mitte jedes der beiden Abstände A1, A2 auf einer Symmetrielinie des Fahrzeugs 1, wie aus 3 und 4 entnehmbar. Außerdem ist dadurch die Mitte der Blattfeder 35 frei bewegbar an den Schienen 33, 34 gelagert.
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Die erste Schiene 33 nimmt die Blattfeder 35 an einem Ende der ersten Schiene 33 auf. Wie in 4 gezeigt, ist die Blattfeder 35 an dem vorderen Ende der ersten Schiene 33 aufgenommen. Die zweite Schiene 34 ist gleichermaßen aufgebaut.
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In 4 ist, wie auch in 1, 3 und 5, außerdem veranschaulicht, dass die Schienenöffnung 331, 341 der ersten und zweiten Schiene 33, 34 jeweils eine spezielle Kontur hat, die insbesondere bogenförmig ausgestaltet sind. Hierbei ist die Schienenöffnung 331 derart gebogen, dass sie von ihrem vorderen oder ersten Ende 3311, das zwischen den Dämpfern 31, 32 bzw. vorne am Fahrzeug 1 angeordnet ist, sowohl weiter nach hinten am Fahrwerkrahmen 10 als auch nach unten zum Fahrwerkrahmen 10 als auch seitlich in Richtung der Räder 11 gebogen ist. Somit ist das hintere oder zweite Ende 3312 der Schienenöffnung 331 sowohl unterhalb des vorderen Endes 3311 der ersten Schiene 33 am Fahrwerkrahmen 10 angeordnet als auch weiter hinten im Fahrwerkrahmen 10 als das vordere Ende 3311 der ersten Schiene 33. Zudem ist das vordere Ende 3311 näher an der Mitte der Blattfeder 35 und der Mitte des Fahrzeugs 1 bzw. dessen Längsachse angeordnet als das hintere Ende 3312. Die zweite Schiene 34 und deren Schienenöffnung 341 habe die gleiche Ausgestaltung, die an der Längsachse des Fahrzeugs 1 gespiegelt ist.
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Wie jeweils in 4 und 5 dargestellt, ist die Blattfeder 35 an ihrer Aufnahme in der jeweiligen Schiene 33, 34 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von dem elastischen Element 37 vollständig umschlossen. Insbesondere ist die Blattfeder 35 an ihrem gesamten Umfang im Bereich der jeweiligen Schiene 33, 34 von dem elastischen Element 37 umschlossen.
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6 zeigt eine spezielle Ausführungsvariante für das elastische Element 37. Das elastische Element 37 hat eine Öffnung 371, die als Durchgangsöffnung ausgeführt ist. Dadurch ragt die Blattfeder 35 an beiden Seiten bzw. Enden der Öffnung 371 aus dem elastischen Element 37 heraus. Außerdem verengt sich die Öffnung 371 von ihren beiden Enden zu ihrer Mitte hin. Mit anderen Worten, die Öffnung 371 weitet sich jeweils zu ihren Enden auf. Bei dem speziellen Beispiel von 6 weitet sich die Öffnung 371 bogenförmig auf bzw. verengt sich bogenförmig. Dadurch wird die Blattfeder 35 in etwa der Mitte der Öffnung 371 gehalten. An den Enden der Öffnung 371 kann sich die Blattfeder 35 zwischen einer nach oben gebogenen Stellung 35A, einer neutralen Stellung 35B und einer nach unten gebogenen Stellung 35C frei bewegen. Eine Bewegung zwischen den Stellungen 35A, 35B, 35C bildet eine Federbewegung der Blattfeder 35 im Normalbetriebszustand des Fahrzeugs 1. Hierbei findet bei der Federbewegung in der Stellung 35B eine Längung der Blattfeder 35 zwischen den beiden Dämpfern 31, 32 an den Enden der Blattfeder 35 im Vergleich zu den Stellungen 35A, 35C statt, wie in 6 sehr schematisch gezeigt. Eine derartige Längung der Blattfeder 35 ist eine betriebsbedingte Längung der Blattfeder 35. Die betriebsbedingte Längung der Blattfeder 35 ergibt sich aus der Auf und Ab Bewegung des Fahrerhauses 20 im Betrieb. In der nach oben gebogenen Stellung 35A wirkt eine Reibkraft FR_A auf die Blattfeder 35. In der nach unten gebogenen Stellung 35C wirkt eine Reibkraft FR_C auf die Blattfeder 35.
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Wie in 7 gezeigt, wird die Hin und Her Bewegung der Blattfeder 35 in der Öffnung 371, die bei dem Fahrzeug 1 eine Auf und Ab Bewegung ist, außerdem durch die Befestigung der Blattfeder 35 an dem ersten Dämpfer 31 beschränkt. Hierfür hat die Blattfeder 35 das verdickte Ende 351, das an einem Aufnahmeelement 311 des ersten Dämpfers 31 aufgenommen ist. Bei der Variante von 7 ist das verdickte Ende 351 der Blattfeder 35 als Ring ausgeführt, der um das elastische Element 36 angeordnet ist. An ihrem anderen Ende ist die Blattfeder 35 auf die gleiche Weise ausgeführt, um von dem zweiten Dämpfer 32 aufgenommen zu werden, wie in 4 dargestellt.
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Gemäß 7 hat der erste Dämpfer 31 einen Kolben 312, an dessen einen Ende das Aufnahmeelement 311 befestigt ist. Der Kolben 312 ist relativ zu einem Zylinder 313 bewegbar, der mit einem Stützelement 314 am Fahrwerkrahmen 10 stützbar ist. Das Stützelement 314 ist derart ausgestaltet, dass das Stützelement 314 an seinem Ende, das von dem Zylinder 313 abgewandt ist, am Fahrwerkrahmen 10 befestigbar ist.
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Wie in 8 schematisch gezeigt, ist der Dämpfer 32 auf die gleiche Weise ausgeführt. Demzufolge hat der zweite Dämpfer 32 ein Aufnahmeelement 321, einen Kolben 322, einen Zylinder 323 und ein Stützelement 324. Zudem sind die beiden Dämpfer 31, 32 in etwa senkrecht am Fahrwerkrahmen 10 angeordnet.
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Somit wird bei dem Fahrzeug 1 das Fahrerhaus 20 über die Blattfeder 35 mit dem Fahrwerkrahmen 10 verbunden. Die Blattfeder 35 ist hierbei derart ausgeführt und am Fahrwerkrahmen 10 befestigt, dass kein weiterer Stabilisator erforderlich ist und eine sehr gute Entkopplung des Fahrerhauses 20 von dem Fahrwerkrahmen 10 erzielt wird. Dies wird dadurch erzielt, dass die Blattfeder 35 die Stabilisierungswirkung durch konstruktive Maßnahmen erreicht, wie beispielsweise die in Bezug auf 7 beschriebene Verdickung an den Enden 351 der Blattfeder 35. Die verdickten Enden 351 verstärken die Blattfeder 35.
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Bei einem Unfall, bei welchem das Fahrzeug 1 gegen einen Fremdgegenstand, wie ein weiteres Fahrzeug, eine Wand, usw., fährt, schwenken oder knicken die beiden Dämpfer 31, 32 von Ihrer Ausgangsstellung oder Ruheposition gemäß 4, die gemäß 5 bei dem vorderen Schienenende 3311 angeordnet ist, nach hinten in Richtung des hinteren Endes 3312 der Schienen 33, 34, das in 5 gezeigt ist. Infolgedessen bewegt sich die Blattfeder 35 aus der Lagerung in dem elastischen Element 37 an den Schienen 33, 34 bei dem vorderen Schienenende 3311 in Richtung des hinteren Endes 3312 der Schienen 33, 34. Dadurch kann die Blattfeder 35 entlang der Schienen 33, 34 verfahren. Wie außerdem aus der Zusammenschau von 4 und 5 ersichtlich, führt die Blattfeder 35 hierbei aufgrund der zuvor beschriebenen Ausgestaltung der Schienen 33, 34 im vorderen Bereich der Schienen 33, 34 eine translatorische Bewegung durch und im hinteren Bereich der Schienen 33, 34 eine 90° Drehung durch. Dabei kann die Blattfeder 35 gegen den Motor 50 und/oder den Kühler 60 abfedern. Demzufolge wird die Drehung der Blattfeder 35 über die Geometrie der Schienen 33, 34 gesteuert. Je nach Geometrie der Schienen 33, 34 und der Kontur der Schienenöffnungen 331, 341 kann die Drehung der Blattfeder 35 weniger oder mehr als 90° betragen. Die Kontur der Schienenöffnungen 331, 341 bildet für die Blattfeder 35 eine Kulissenführung. Die Kulissenführung ermöglicht ein Ableiten der Blattfeder an den Schienen 33, 34
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Bei der Bewegung entlang der Kontur der Schienenöffnungen 331, 341 bzw. Kulissenführung soll das Fahrerhaus 20 diese Bewegung mit vollziehen und so zusätzlichen Bewegungsfreiraum bei einem Unfall freigeben. Auch hierbei kann je nach Unfall eine gewisse Längung der Blattfeder 35 auftreten.
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8 zeigt sehr schematisch einen Schnitt durch die Schiene 33. Die Schiene 33 hat an ihrem vorderen Ende 3311 einen größeren Durchmesser als in dem anderen Bereich der weiteren Schienenöffnung 331. Das elastische Element 37 umschließt die Blattfeder 35 in der gezeigten Stellung, welche der Ausgangsstellung oder Ruheposition entspricht. Wenn die beiden Dämpfer 31, 32 bei einem Unfall von Ihrer Ausgangsstellung oder Ruheposition ausgehend sich nach hinten in Richtung des hinteren Endes 3312 der Schiene 33 bewegen, wie zuvor in Bezug auf 4 und 5 beschrieben, bewegt sich die Blattfeder 35 in Richtung eines Pfeils, der in 8 gezeigt ist. Somit bewegt sich die Blattfeder 35 in Richtung eines optionalen Rückhalteelements 335, das als Bolzen, Schraube oder Ähnliches ausgeführt sein kann.
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Das Rückhalteelement 335 von 8 verhindert im Normalbetrieb des Fahrzeugs 1 sehr sicher ein Rückhalten der Blattfeder 35 und des sie umgebenden elastischen Elements 37 bei dem vorderen Ende 3311 der Schiene 33, wenn beispielsweise das Fahrzeug 1 in Hanglage hangaufwärts geneigt ist. Bei einem Unfall wird das Rückhalteelement 335 jedoch durchbrochen, wenn sich die Blattfeder 35 in Pfeilrichtung in Richtung des hinteren Endes der Schiene 33 bewegt. Das elastische Element 37 ist dabei derart ausgestaltet, dass es sich so verformen kann, dass es sich durch die Verengung der Schiene 33 bei dem Rückhalteelement 335 hindurchbewegen kann. Ähnlich einem Wassertropfen schlüpft das elastische Element 37 bei einem Unfall durch die Verengung der Schiene 33 bei dem Rückhalteelement 335 hindurch. Dadurch kann die bei einem Unfall auf das Fahrzeug 1 und das Lager 30 wirkende Energie kontrolliert abgebaut werden. Die Schiene 34 ist auf die gleiche Weise ausgeführt.
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Die Blattfeder 35 ist derart konstruiert, dass die Blattfeder 35 auch bei einem Unfall nicht bricht. Dadurch kann die Blattfeder 35 auch in diesem Fall das Fahrerhaus 20 und den Fahrwerkrahmen 10 weiter verbinden. Somit bildet das Lager 30 eine bewegliche aber untrennbare und/oder unlösbare Verbindung zwischen dem Fahrerhaus 20 und dem Fahrwerkrahmen 10. Die Lagerung der Blattfeder 35 mit Hilfe der elastischen Elemente 36 an den Dämpfern 31, 32 bietet eine spezielle Lagerung der Blattfeder 35, welche ein Längen der Blattfeder 35 ermöglicht, beispielsweise, wenn ein Fahrer in das Fahrerhaus 20 einsteigt und dadurch das Lager 30 belastet und insbesondere die Blattfeder 35 von oben mit einer Druckkraft belastet wird. Mittels des Lagers 30 werden Kräfte über eine A-Säule 22 des Fahrerhauses 20 in den Fahrwerkrahmen 10 geleitet und nicht über einen Längsträger.
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Insgesamt bietet und/oder ermöglicht das Lager 30 durch seine Konstruktion einen Freiheitsgrad, bei welchem das Fahrerhaus 20 und der Fahrwerkrahmen 10 relativ zueinander verfahrbar sind.
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Die zuvor beschriebene Ausgestaltung des ersten Lagers 30 bietet durch dessen schlanke Konstruktion neben der beschriebenen Sicherheitsfunktion auch eine Verbesserung der Aerodynamik durch bessere Anströmung des Kühlers 60 und eine bessere Packungssituation durch nur wenige Bauteile und/oder Komponenten im Frontbereich des Fahrzeugs 1.
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Gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels ist nur eine der Schienen 33 oder 34 vorgesehen. Auch dadurch kann die Lagerung und Führung der Blattfeder 35 in der Schiene 33 oder 34 gewährleistet werden, wie zuvor beschrieben. Je nach Platzverhältnissen ist es in diesem Fall auch möglich, die Schiene 33 oder 34 näher in die Mitte der Blattfeder 35 zu verschieben.
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Gemäß einer weiteren Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels sind mehr als zwei Schienen 33, 34 vorgesehen. Auch dadurch kann die Lagerung und Führung der Blattfeder 35 in der Schiene 33 oder 34 gewährleistet werden, wie zuvor beschrieben. Je nach Platzverhältnissen ist es in diesem Fall auch möglich, eine der Schiene 33, 34 an der Mitte der Blattfeder 35 anzuordnen oder ein weiteres Schienenpaar zwischen die Schienen 33, 34 anzuordnen. In diesem Fall ist es nicht zwingend, dass die Blattfeder 35 in allen Schienen 33, 34 durch ein elastisches Element 37 gehalten wird.
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9 zeigt schematisch ein Lager 300 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das Lager 300 ist weitestgehend auf die gleiche Weise aufgebaut, wie zuvor für das Lager 30 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Jedoch sind bei dem Lager 300 die Dämpfer 31, 32 schräg zueinander angeordnet. Genauer gesagt, ist der Abstand zwischen den Aufnahmeelementen 311, 321 größer als der Abstand zwischen den Stützelementen 314, 324. Auch auf diese Weise lässt sich eine Lagerung des Fahrerhauses 21 an dem Fahrwerkrahmen 10 mit den vorteilhaften Eigenschaften erzielen, wie zuvor in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben.
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10 zeigt eine spezielle Ausführungsvariante für ein elastisches Element 370, das gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel bei einem Lager 30 oder einem Lager 300 anstelle des elastischen Elements 37 einsetzbar ist. Das elastische Element 370 hat eine Öffnung 372, die als Durchgangsöffnung ausgeführt ist. Dadurch ragt die Blattfeder 35 an beiden Seiten bzw. Enden der Öffnung 372 aus dem elastischen Element 370 heraus. Die Öffnung 372 hat auf ihrer gesamten Länge in dem elastischen Element 370 in etwa denselben Querschnitt D. Der Querschnitt D entspricht in etwa dem Querschnitt der Blattfeder 35. Beispielsweise kann der Querschnitt D gleich oder nur etwas größer als der Querschnitt der Blattfeder 35 sein. Auch bei dieser Variante kann sich die Blattfeder 35 zwischen einer nach oben gebogenen Stellung 35A, einer neutralen Stellung 35B und einer nach unten gebogenen Stellung 35C bewegen, wie in Bezug auf 6 zuvor beschrieben.
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11 zeigt eine weitere spezielle Ausführungsvariante für ein elastisches Element 3700, das als Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels bei einem Lager 30 oder einem Lager 300 anstelle des elastischen Elements 370 einsetzbar ist. Das elastische Element 3700 hat eine Öffnung 3701, die als Durchgangsöffnung ausgeführt ist. Dadurch ragt die Blattfeder 35 an beiden Seiten bzw. Enden der Öffnung 3701 aus dem elastischen Element 3700 heraus. Die Öffnung 3701 hat auf ihrer gesamten Länge in dem elastischen Element 3700 in etwa denselben Querschnitt D. Der Querschnitt D entspricht in etwa dem Querschnitt der Blattfeder 35. Beispielsweise kann der Querschnitt D gleich oder nur etwas größer als der Querschnitt der Blattfeder 35 sein. Das elastische Element 3700 und die Blattfeder 35 sind mit Befestigungselementen 3710 an der Schiene 33 befestigt. Auch bei dieser Variante kann sich die Blattfeder 35 zwischen einer nach oben gebogenen Stellung 35A, einer neutralen Stellung 35B und einer nach unten gebogenen Stellung 35C bewegen, wie in Bezug auf 6 und 11 zuvor beschrieben.
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13 und 14 zeigen in einer Schnittansicht und einer Draufsicht in Bezug auf eine weitere Variante für eine Befestigung einer Blattfeder 350 an den Dämpfern 31, 32, die gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel bei einem Lager 30 oder einem Lager 300 einsetzbar ist. Wie aus der Schnittansicht in 11 ersichtlich, verjüngt sich die Blattfeder 350 an ihrem Ende 352. Das verjüngte Blattfederende 352 wird durch eine Einspannzange 381 geführt und an dem Ende 352 mit einem Bolzen 382 gesichert, der durch eine Öffnung 353 der Blattfeder 350 geführt ist. Die Einspannzange 381 dient als Anbindung zum Dämpfer 31 oder 32. Hierfür kann die Einspannzange 381 eine Öse 3811 mit einer Öffnung 3812 aufweisen.
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Im Inneren der Einspannzange 381 ist das verjüngte Blattfederende 352 von einem elastischen Element 360 umgeben. Das elastische Element 360 ist in eine Metallhülse 383 gefasst, welche als Anbindung zum Fahrerhaus 20 dient. Hierfür hat die Metallhülse 383 eine Öse 3831 mit einer Öffnung 3832.
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Die Metallhülse 383 ist schmaler als das elastische Element 360, um das betriebsbedingte Längen der Blattfeder 350 zu kompensieren. Das elastische Element 360 ist derart ausgelegt, dass eine Verdrehung im Falle eines Unfalls ermöglicht wird.
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Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Fahrzeugs 1 und der Lager 30, 300 können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Insbesondere ist eine beliebige Kombination oder Austausch der Merkmale der Ausführungsbeispiele möglich. Bei Bedarf können Merkmale der Ausführungsbeispiele auch entfallen, soweit die beschriebenen Funktionen gewährleistet sind. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.
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Die in den Figuren dargestellten Teile sind schematisch dargestellt und können in der genauen Ausgestaltung von den in den Figuren gezeigten Formen abweichen, solange deren zuvor beschriebenen Funktionen gewährleistet sind.
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Die Blattfedern 35, 350 sind beispielsweise vollständig oder zumindest teilweise aus Metall gefertigt, insbesondere Stahl, Titan, usw.. Zumindest teilweise können die Blattfedern 35, 350 aus Kunststoff, insbesondere einem faserverstärktem Kunststoff gefertigt sein.
