DE2717661C2 - Vorbaueinheit für Lastkraftwagen - Google Patents

Vorbaueinheit für Lastkraftwagen

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DE2717661C2
DE2717661C2 DE2717661A DE2717661A DE2717661C2 DE 2717661 C2 DE2717661 C2 DE 2717661C2 DE 2717661 A DE2717661 A DE 2717661A DE 2717661 A DE2717661 A DE 2717661A DE 2717661 C2 DE2717661 C2 DE 2717661C2
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Description

a) die Fahrerkabine ist in an sich bekannter Weise als in sich formsteife und gefedert gelagerte Bedienungszelle (5; 5a) ausgebildet, die im is wesentlichen nur mit Steuer- und Bcdienungselementen sowie mit Sitz- oder Sitz- und Liegeneiementen bestückt ist,
b) die Bedienungszelle (5; 5a) wird unten und hinten von dem sich anschließenden Zwischenbauteil (6; 6a) aufgenommen, das am Fahrzeugrahmen abgestützt ist und auch als Verkleidungs- und/oder Tragelement für Ver- und Entsorgungseinrichtungen dient,
c) die Bedienungszelle (5; 5a) weist bei einer in an sich bekannter Weise schräg nach hinten ansteigenden und nicht überbauten Dachfläche (14) derart ausgebildete Umrisse auf, daß die Resultierende der während der Fahrt auf die Bedienungszelle (5; 5a) wirkenden Luftkräfte in deren Schwerpunktbereich angreift und schräg nach hinten und unten gegen das Zwischenbauteil (6; 6a) gerichtet ist
2. Vorbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenbauteil (6; 6a) in bekannter Weise einteilig ausgeführt ist
3. Vorbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenbauteil (6; 6a) mehrteilig ausgeführt ist
4. Vorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenbauteil (6; 6a) zumindest teilweise gegenüber dem Fahrzeugrahmen elastisch und körperschallisolierend abgestützt ist.
5. Vorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer rückseitigen Abschirmung (7a) des Zwischenbauteils (6a) seitliche Verkleidungsteile zugeordnet sind.
6. Vorbaueinheit nach Anspruch 5, dadurch μ gekennzeichnet, daß die seitlichen Verkleidungsteile in bekannter Weise elastisch ausgebildet sind.
7. Vorbaueinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Verkleidungsteile als Schürzen ausgebildet sind.
8. Vorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenbauteil (6; 6a) Radkastenverkleidungen (9; 9a) umfaßt.
9. Vorbaueinheit nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Radkastenverkleidungen (9;9ajsich unten an die rückseitige Abschirmung (7; 7a)des Zwischenbauteils (6; 6a) anschließen.
10. Vorbaueinheit nach Ansprüche oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Radkastenverkleidüngen (9; 9a) einer bodenseitigen Abschirmung (8; Sa) des Zwischenbauteils (6; 6a,) zugehören.
11. Vorbaueinheit nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet daß die bodenseitige Abschirmung (8; 8a) des Zwischenbauteils (6; 6a) frontseitig einen Frontspoiler umfaßt
12. Vorbaueinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß die Radkastenverkleidungen (9; 9a) im Übefeang zwischen der rückseitigen Abschirmung (7; 7a)des Zwischenbauteils (6; 6a/und dem Frontspoiler angeordnet sind.
13. Vorbaueinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß die Radkastenverkleidungen (9; 9a) einen schräg nach hinten und oben verlaufenden Obergangsbereich des Zwischenbauteils (6; 6ajbi!den.
14. Vorbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Frontseite (Vorderwand 13) der Bedienungszelle (5) in bekannter Weise schräg nach oben und hinten veriäuft
Die Erfindung betrifft eine Vorbaueinheit für Lastkraftwagen mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Merkmalen.
Vorbaueinheiten dieser Art sind bekannt (US 39 45 677 und US 34 05 778).
Bei diesen Konstruktionen bilden Fahrerkabine und Zwischenbauteil eine in sich geschlossene, auf dem Fahrzeugrahmen dem Nutzaufbau unmittelbar vorgelagerte Baueinheit Hierbei sind die Konturen des Zwischenbauteils einerseits der Kontur der Fahrerkabine und andererseits der Kontur des Nutzaufbaus angeglichen. Mit seiner Oberseite gleicht es die Höhendifferenz zwischen Fahrerkabine und Nutzaufbau aus.
Diese Vorbaueinheiten bilden somit eine aerodynamische Verkleidung für den Nutzaufbau, durch die bezüglich der Anströmung des Nutzaufbaus über die Fahrerkabine insgesamt zufriedenstellende aerodynamische Verhältnisse erzielbar sind.
Im allgemeinen sind solche Vorbaueinheiten auf den Fahrzeugrahmen entweder starr aufgebaut oder über geeignete elastische Verbindungsmittel auf diesem abgestützt. Diese Montageart wirkt sich auf den Fahrkomfort in der Fahrerkabine zwangsläufig nachteilig aus, da die Abstützung der gesamten Vorbaueinheit gegenüber dem Fahrzeugrahmen im wesentlichen unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit gleich hart sein muß, weil andernfalls die Vorbaueinheit unter dem Einfluß der Windkräfte gegenüber dem Fahrzeugrahmen kippen würde. Hinzu kommt, daß solche Vorbaueinheiten auch als Träger diverser Einrichtungen des betreffenden Lastkraftwagens mit herangezogen werden.
Solche Einrichtungen sind beispielsweise Klimaanlagen, Windabweiser (sogenannte Spoiler) und Radkastenverkleidungen. Daneben erfolgt der Anbau diversen Zubehörs des Anuiebsaggregats, wie Auspuffleitungen, Luftfilter und dergleichen Teile, so daß sich schon aus diesen Gründen eine weicher gefederte Aufhängung verbietet
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorbaueinheit für Lastkraftwagen anzugeben, die es ermöglicht, für jeden Geschwindigkeitsbereich und Straßenzustand in der Fahrerkabine einen besonders hohen Fahrkomfort zu schaffen.
Diese Aufgabe wird bei einer die Merkmale des
Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweisenden Vorbaueinheit erfindungsgemäß durch die Kombination der kennzeichnenden Merkmale a bis c dieses Anspruchs gelöst
Bei der erfindungsgemäßen Vorbaueir neit bildet die ij Fahrerkabine eine von einem Zwischenbauteil getrenn-Il te Bedienungszelle, die von diversen, oben genannten U Fahrzeugeinrichtungen freigehalten ist und hinsichtlich ß; Insassensicherheit optimal ausgelegt werden kann. §| Die angestrebte Erhöhung des Fahrkomforts wird to
% möglich, indem die Bedienugszelle entsprechend leicht ;| ausgebildet und mit einer geeigneten weichen Federung ; j am Fahrzeugrahmen über das Zwischenbauteil indirekt t| aufgehängt werden kann, da ihr keine Teile mehr ;| zugeordnet sind, die sie massenmäßig unnötig belasten. i' Trotz der guten Abfederung ist dabei sichergestellt
% daß bei höheren Geschwindigkeiten und dementspre-U chend höheren Belastungen durch den Luftdruck eine aasreichende Stabilisierung der Bedienungszelle ge-. währleistet ist indem sie unter Staudruckw Jrkung in ihre '■;' federnde Abstützung an dem am Fahrzeugrahmen unmittelbar abgestützten Zwischenbauteil gedrückt und ,:: damit ein Schwingen der Bedienungszelle vermieden : wird.
Das unmittelbar auf dem Fahrzeugrahmen aufgebaute Zwischenbauteil vermag Versorgungs- und Entsorgungseinrichtungen aufzunehmen, wobei sich die Möglichkeit einer guten Geräuschisolation gegenüber der Bedienungszelle bietet Außerdem kann das Zwischenbauteil im wesentlichen all jene Funktionen übernehmen, die mit der Bedienungszelle nichts zu tun haben, die jedoch üblicherweise in bezug auf die räumlichen Gegebenheiten am Gesamtfahrzeug zweckmäßiger — oder notwendigerweise der Fahrerkabine zugeordnet werden.
Das Zwischenbauteil kann gemäß Anspruch 2 oder 3 alternativ gestaltet sein. Im einen Falle können dessen, bezogen auf die Bedienungszeile, bodenseitige und rückseitige Abschirmung zunächst auf den Fahrzeugrahmen oder an den entsprechenden Seiten der <to Bedienungszelle getrennt montiert werden, während im anderen Fall das Zwischenbauteil als Baueinheit auf den Fahrzeugrahmen aufgebracht und anschließend auf dieser die Bedienungszelle installiert werden kann.
Günstig ist es hierbei, die Anordnung des Zwischenbauteils nach Anspruch 4 zu treffen, wodurch sich insbesondere dann, wenn die Bedienungszelle bei höheren Fahrgeschwindigkeiten in das Zwischenbauteil hineingedrückt wird, in diese eine sich verstärkende Übertragung von Körpergeräuschen vermeiden läßt.
Gemäß den Ansprüchen 5 bis 7 kann das Zwischenbauteil vorteilhaft zugleich als Träger seitlicher Verkleidungsteile benutzt werden, so daß auch im unteren Bereich der Vorbaueinheit in aerodynamischer Hinsicht optimale Verhältnisse geschaffen werden können. Die Bedienungszelle ist in diesem Falle von den die Verkleidung bildenden Komponenten nicht mehr belastet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft wenn in das Zwischenbauteil gemäß den eo Ansprüchen 8 und 9 auch die Radkästen mit einbezogen sind. Diese können nach Anspruch 10 der bodenseitigen Abschirmung des Zwischenbauteils zugeordnet sein, die bevorzugt nach vorne und/oder auch seitlich über die Bedienungszelle in der Kontur vorgezogen sein und dadurch gemäß Anspruch 11 frontseitig einen Frontspoiler bilden und mit ihrer durchlaufend seitlich überstehenden Kontur die Verschmutzung der Bedie nungszelle herabmindern kann.
Die zumindest teilweise gegenüber dem Fahrzeugrahmen nachgiebige Abstützung des Zwischenbauteils sowie die elastische Ausbildung der Verkleidungsteile und ihre Formgebung lassen diese zugleich Stoßstangenfunktion wahrnehmen, so daß sich für die Bedienungszelle über die bodenseitige Abschirmung ein guter Rundumschutz erreichen läßt *
Zugleich kann durch die spoilerartige Ausbildung der bodenseitigen Abschirmung des Zwischenbauteils in deren Front- und gegebenenfalls auch in ihren Seitenbereichen der Luftwiderstandsbeiwert des Fahrzeuges verbessert werden.
Dabei ist es zweckmäßig, die Plazierung der Radkastenverkleidungen gemäß den Ansprüchen 12 und 13 vorzusehen.
Schließlich erweist es sich, in bezug auf den gewünschten Angriff der Resultierenden der während der Fahrt auf die Bedienungszelle wirkenden Luftkräfte in deren Schwerpunktsbereich, als günstig, wenn die Frontseite der Bedienungszelle gemäß Anspruch 14 verläuft wobei die Frontseite gegebenenfalls geknickt ausgebildet und deren Schrägstellung in ihrem oberen, die Windschutzscheibe umfassenden Bereich größer sein kann.
In der Zeichnung sind in schtrnatischer Darstellung Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht Es zeigen
F i g. 1 bis 3 das Vorderteil eines Lastkraftwagens mit kastenartigem Nutzaufbau in Seitenansicht Draufsicht und Frontansicht
Fig.4 und 5 in Seitenansicht und Draufsicht den F i g. 1 und 2 entsprechende Darstellungen, wobei nunmehr als Fahrzeug eine Sattelzugmaschine mit aufgesatteltem Nutzaufbau angedeutet ist
In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 bis 3 ist mit 1 insgesamt ein hier nur teilweise dargestellter Lastkraftwagen bezeichnet der einen festen, gegebenenfalls aber auswechselbaren, kastenförmigen Nutzaufbau 2 aufweist dem im Bereich oberhalb der Vorderachse 3 eine insgesamt mit 4 bezeichnete Vorbaueinheit zugeordnet ist.
Die Vorbaueinheit 4 umfaßt zwei getrennte Baueinheiten, und zwar einmal eine Bedienungszelle 5, der, was hier nicht weiter dargestellt ist nur Steuer- und Bedienungselemente sowie Sitz- oder Sitz- und Liegenelemente zugeordnet sind. Der Bedienungszelle 5 ist als zweite Einheit ein Zwischenbauteil 6 zugeordnet, das im Ausfühnjngsbeispiel eine rückseitige Abschirmung 7 und eine bodenseitige Abschirmung 8 umfaßt.
Das Zwischenbauteil 6 kann insgesamt in hier nicht näher dargestellter Weise gegenüber dem Rahmen des Lastkraftwagens federnd abgestützt sein. Es kann zumindest teilweise aber auch gegenüber dem Rahmen, insbesondere körperschallisolierend, fest angeordnet sein, bzw. durch Teile des Rahmens selbst gebildet sein. Dies gilt insbesondere für die bodenseitige Abschirmung 8. Bevorzugt ist aber eine elastische Abstützung zumindest der bodenseitigen Abschirmung 8 gegenüber dem Rahmen vorgesehen, wobei die bodenseitige Abschirmung 8 in ihrem rückwärtigen Teil bevorzugt durch Radkastenverkleidungen 9 gebildet ist. Der vordere Teil der bodenseitigen Abschirmung kann zweckmäßigerweise als eine Art Frontspoiler ausgebildet sein, wobei dieser Frontspoiler in die bodenseitige Abschirmung selbst integriert sein kann und diese in ihrem vorderen Teil eine stoßstangenartige Einheit bilden kann.
Rückseitig schließt an die bodenseitige Abschirmung 8 des Zwischenbauteils 6, dem Nutzaufbau 2 unmittelbar vorgelagert, als rückseitige Abschirmung 7 ein Überbrückungselement an, das den Zwischenraum zwischen der Bedienungszelle 5 und dem Nutzaufbau 2 füllt und das ein Anpassungsglied bildet, über das ein strömungstechnisch möglichst günstiger Übergang zwischen der Bedienungszelle 5 und dem Nutzaufbau 2 hergestellt wird. In gleicher Weise wirkt allerdings auch die bodenseitige Abschirmung 8, die, wie insbesondere die F i g. 2 und 3 zeigen, mit ihrer Außenkontur ebenfalls flächig in die Außenkontur des Nutzaufbaues 2 übergeht.
Die rückseitige Abschirmung 7, die mit der bodenseitigen Abschirmung 8 auch eine Baueinheit bilden kann, bildet im dargestellten Ausführungsbeispiel mil ihrem oberen Ende einen Windabweiser 10. Anstelle der Integration des Windabweisers 10 in die rückseitige Abschirmung 7, wie dies hier dargestellt ist, kann selbstverständlich auch ein gesonderter Windabweiser vorgesehen sein, der in diesem Falle auf die rückseitige Abschirmung 7 aufzusetzen ist, so daß die Bedienungszelle 5 bezüglich dieses Windabweisers 10 weder von Luft- noch von Massenkräften beaufschlagt ist
In die rückseitige Abschirmung 7 können, was hier nur angedeutet ist, Ver- und/oder Entsorgungseinrichtungen eingebaut oder auch integriert sein, beispielsweise Luftfilter und Auspuffrohre. In der rückseitigen Abschirmung 7 ist eine raumsparende und gleichzeitig auch schalldämpfende, und daher günstige Anordnung möglich.
Im Zwischenbauteil 6 ist die Bedienungszelle 5 federnd abgestützt, wobei die Abstützung über Federn 11 derart erfolgt, daß die Resultierende der Federkräfte etwa durch den Massenschwerpunkt 12 der Bedienungszelle 5 verläuft, wobei Lenker H' die Längs- und Querführung der Bedienungszelle 5 übernehmen. In etwa durch diesen Massenschwerpunkt verläuft auch die Resultierende der Luftkräfte, die, was aus der Figur nicht weiter ersichtlich ist, schräg nach unten und hinten, d. h. gegen den Übergangsbereich von rückseitiger und bodenseitiger Abschirmung 7 und 8 gerichtet ist, der im Ausführungsbeispiel durch die Radkastenverkleidungen 9 gebildet ist
Eine solche Wirkungseinrichtung wird für die Resultierende der Luftkräfte bei frontseitiger Anströmung wie auch bei Anströmung schräg von vorne dadurch erreicht daß die Bedienungszelle 5 eine schräg nach oben und hinten verlaufende Vorderwand 13 und eine schräg nach hinten und oben verlaufende so Dachfläche 14 aufweist die in den Windabweiser 10 übergeht
In Verbindung mit einer vergleichsweise weichen Abfederung der Bedienungszelle 5, die dadurch möglich ist daß diese, wie eingangs erwähnt, von sonstigen Teilen weitgehend freigehalten wird, hat diese Ausgestaltung zur Folge, daß die Bedienungszelle 5, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten und dementsprechenden Luftkräften, gegen die Stützfedern in das Zwischenbauteil 6 hineingedrückt wird. Es ist somit trotz der im normalen Betrieb weichen Abfederung der Bedienungszelle 5 gegenüber dem Fahrzeug und dem dadurch bedingten hohen Fahrkomfort bei hohen Geschwindigkeiten eine feste Verankerung gegeben, die eine sichere Fahrzeugführung und ein sicheres Gefühl für das Fahrzeug ermöglicht Gleichzeitig wird dabei durch die Ausgestaltung des Zwischenbauteils 6. seiner rückwärtigen und bodenseitigen Abschirmung 7 bzw. 8 eine weitgehend glatte Umströmung der Bedienungszelle 5 und das Nutzaufbaues 2 gewährleistet, so daß die Bedienungszelle 5 trotz ihrer weichen Abstützung nicht durch Luftwirbel ins Schwingen gebracht werden kann, wie dies bei Lösungen auftritt, bei denen ein größerer Spalt zwischen Nutzaufbau und Bedienungszelle gegeben ist. Das durch die federnde Aufhängung der Bedienungszelle 5 notwendige Spiel führt in der Praxis zu keinem sichtbaren Spalt zwischen Bedienungszelle 5 und bodenseitiger bzw. rückseitiger Abschirmung 8 bzw. 7, da entsprechende Schürzen oder eine entsprechende Überlappung zwischen den Teilen vorgesehen werden kann.
Die bodenseitige Abschirmung 8, die bevorzugt die Radkästen 9 umfaßt, kann, wie dargelegt, ihrerseits elastisch bzw. federnd gegenüber dem Fahrzeugrahmen abgestützt sein und zugleich als Abstützung für die die Bedienungszelle 5 tragenden Federn 11 dienen. Eine solche Hintereinanderschaltung führt zu einer besonders guten Dämpfung. Hierbei kann die Abstützung der bodenseitigen Abschirmung 8 gegenüber dem hier nicht dargestellten Fahrzeugrahmen bevorzugt so erfolgen, daß bei entsprechend stabiler Ausbildung der bodenseitigen Abschirmung 8 diese gleichzeitig einen Rammschutz bzw. eine Stoßstange bildet, in die der Frontspoiler integriert sein kann. Hierdurch ist die Bedienungszelle 5 geschützt die bei entsprechend starrer Ausbildung beim Aufprall gegebenenfalls noch in Richtung auf den Nutzaufbau 2 ausweichen kann, wenn die rückseitige Abschirmung 7 entsprechend nachgiebig gestaltet ist
Wie insbesondere aus F i g. 3 ersichtlich ist, ergibt sich ein in der Frontansicht nach vorne zu verjüngendes Gesicht der Bedienungszelle 5, und zwar bedingt durch die Anstellung der Seitenwände 15 der Bedienungszelle 5, die nach vorne schräg aufeinander zu verlaufen, und die Neigung der Dachfläche 14. Erhöht wird dieser Eindruck noch durch die spoilerartige Ausbildung der bodenseitigen Abschirmung 8, so daß in Verbindung mit dem Windabweiser 10, wie in den Figuren angedeutet, eine im wesentlichen gleichmäßige Überströmung des gesamten Fahrzeuges erreicht werden kann.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 und 5, in dessen Beschreibung mit a indizierte Bezugszeichen Verwendung finden, unterscheidet sich lediglich insoweit von demjenigen gemäß F i g. 1 bis 3, als hier ein Lastkraftwagen dargestellt ist bei dem der Nutzaufbau 2a durch einen Sattelaufiieger gebildet ist der über einen Königszapfen 16a mit dem die Vorbaueinheit 4a umfassenden Fahrzeugteil, nämlich einem Zugwagen, verbunden ist
Durch die Bewegbarkeit des Sattelaufliegers 2a gegenüber dem Zugwagen ergibt sich die Notwendigkeit, zwischen der Vorbaueinheit 4a und dem Sattelauflieger 2a einen Freiraum zu belassen, der sowohl Drehbewegungen des Sattelaufliegers 2a um die Hochachse 17a des Königszapfens 16a, wie auch um hierzu senkrechte Achsen, nämlich eine Querachse 18a und eine Längsachse 19a zulassen muß.
Der erforderliche Freiraum wird dadurch gewährleistet, daß die rückseitige Abschirmung 7a auf ihrer dem Sattelauflieger 2a zugewandten Seite eine in Draufsicht konkav gekrümmte Kontur erhält wobei das Krümmungszentrum in der Draufsicht etwa mit dem Königszapfen 16a zusammenfällt Diese eingebaute Kontur der rückseitigen Abschirmung 7a ist in den F i g. 4 und 5 veranschaulicht
Es ist daneben aber auch möglich, der rückseitigen Abschirmung 7a und dem in deren Verlängerung nach unten vorgesehenen Teil der bodenseitigen Abschirmung 8a Schürzen oder dergleichen zuzuordnen, die den erforderlichen Freiraum zu dem als Sattelauflieger ausgebildeten Nutzaufbau 2a überbrücken. In entsprechender Weise kann, wie aus der Draufsicht gemäß Fig.5 ersichtlich ist, auch der der rückseitigen Abschirmung 7a oben zugeordnete Windabweiser 10a gekrümmt ausgebildet sein, so daß sich trotz der an sich schwierigeren Verhältnisse und trotz des notwendigen Freiraumes zwischen Sattelauflieger 2a und Vorbaueinheit 4a eine weitgehend geschlossene Außenfläche verwirklichen läßt, die eine möglichst strömungsgünsti-
ge, ungestörte Umströmung des gesamten Fahrzeuges gewährleistet. Insbesondere können bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung diese günstigen Strömungsverhältnisse aufgrund der rückseitigen Abschirmung 7 bzw. 7a als Überbrückungselement auch bei Seitenwind und dergleichen aufrechterhalten werden.
Da die Konstruktion gemäß Fig.4 und 5 in den weiteren Einzelheiten jener gemäß F i g. 1 bis 3 im wesentlichen entspricht, wird von einer weiteren Schilderung hier abgesehen, und es sind die einzelnen Teile jeweils lediglich mit den entsprechenden, durch den Index a gekennzeichneten Bezugsziffern bezeichnet.
Hierzu 3 Biatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Vorbaueinheit fur Lastkraftwagen, die eine Fahrerkabine und ein diese mit einem Nutzaufbau verbindendes Zwischenbauteil umfaßt, das in seinen Konturen einerseits der Kontur der Fahrerkabine und andererseits der Kontur des Nutzaufbaues angeglichen ist und dessen Oberseite als Windabweiser die Höhendifferenz zwischen Fahrerkabine und Nutzaufbau ausgleicht, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
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