DE60225963T2

DE60225963T2 - Lastkraftwagen mit niedrigem, ebenem Fahrerhausboden

Info

Publication number: DE60225963T2
Application number: DE60225963T
Authority: DE
Inventors: Sergio Bracco; Massimo Fumarola; Marcello Montali
Original assignee: Iveco SpA
Current assignee: Iveco SpA
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2022-03-16
Also published as: ATE391658T1; EP1241077A1; DE60225963D1; ITTO20010256A1; EP1241077B1; ITTO20010256A0; ES2304404T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nutzfahrzeug und insbesondere einen Lastkraftwagen.
Bekanntlich sind Lastkraftwagen mit einem Rahmen ausgestattet, welcher ein Paar von parallel verlaufenden Längsholmen umfasst, an denen die Antriebseinheit und die Aufhängungen befestigt sind. Was die Abmessungen des Fahrerhauses betrifft, so werden hinsichtlich seiner konstruktiven Ausführung im Allgemeinen durch das Gehäuse des Motors und die vordere Aufhängung ziemlich strenge Beschränkungen auferlegt.
Die vorderen Aufhängungen, welche im Allgemeinen bei Lastkraftwagen und insbesondere bei schweren Lastkraftwagen Verwendung finden, umfassen eine starre Achse, mit deren Enden die Radzapfen verbunden sind und die mit den Längsholmen mittels der zugehörigen Federn und Stoßdämpfer verbunden ist. Diese Achse erstreckt sich unter den Längsholmen und dem Motor. Folglich setzt diese Achse eine Grenze hinsichtlich der Tiefe, in welcher der Motor angeordnet werden kann, denn dieser Motor muss in einer solchen Höhe angeordnet werden, dass das Ruckeln der Achse berücksichtigt wird. Darüber hinaus weist der Motor eine beachtliche Höhe auf, wobei ein Teil dieser Höhe auf die Bauhöhe des Ölsumpfes zurückzuführen ist. Das bedeutet, dass die minimale Höhe, in welcher der Boden des Fahrerhauses, zumindest in seinem zentralen Bereich in der Nähe des Motors, angeordnet werden kann, durch die Abmessungen des Motors und durch das Ruckeln der Achse bestimmt wird.
Es ist leicht einzusehen, dass es aus Gründen der Bequemlichkeit beim Einsteigen und des Komforts im Fahrerhauses günstiger wäre, den Boden in Bezug auf die Straßenoberfläche so niedrig wie möglich anzuordnen und ihn im Wesentlichen eben zu gestalten. Diese Anforderungen sind normalerweise mit den weiter oben diskutierten Beschränkungen unvereinbar.
In der Praxis müssen bei den bekannten Fahrerhäusern mit ebenem Boden diese Böden oberhalb eines Tunnels geschaffen werden, welcher den oberen Teil des Motors beherbergt. Dies erfordert eine große Anzahl an Stufen für den Einstieg in den Fahrgastraum und erschwert das Ein- und Aussteigen. Darüber hinaus bedeutet ein "hoher" Boden immer, dass die Gesamthöhe des Fahrerhauses beträchtlich ist, was zumindest bei Fahrzeugen mit einem nicht sehr hohen Wagenkasten offensichtliche Probleme hinsichtlich der Stabilität und auch der Aerodynamik nach sich zieht.
Unter dieser Zielstellung ist aus dem Patent US-A-5.373.892 eine Verbesserung der aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeuges durch Verwendung eines Trockensumpfmittels innerhalb eines Motors mit Trockensumpfschmierung bekannt, wodurch eine herkömmliche Ölwanne in Wegfall gerät und die Möglichkeit geschaffen wird, eine abnehmbare Abdeckung kleiner auszuführen, so dass folglich eine Verringerung der Gesamtbaugröße des Motors erreicht wird.
Bei anderen bekannten Lösungen wird der Boden im Bereich der Antriebsstation tiefer gelegt, so dass ein "Schacht" gebildet wird, zu welchem der Zustieg von außen bequem möglich ist. In diesem Fall ist jedoch im Innern des Fahrerhauses eine Stufe vorhanden, welche dazu benutzt wird, um sich von der Antriebsstation zum verbleibenden Bereich des Fahrerhauses zu bewegen.
Als alternative Lösung zu diesem Problem ist aus dem Dokument EP-A-0591719 ein Nutzfahrzeug bekannt, insbesondere ein Lastkraftwagen, bei welchem sich das Fahrerhaus über dem Motor befindet. Dieses Fahrzeug weist ein Chassis auf, dessen Rahmen aus zwei Längsholmen besteht, welche zwischen sich eine Antriebseinheit tragen sowie ein Fahrerhaus, das sich über einer solchen Antriebseinheit befindet, wobei die Verbindung zwischen den genannten zwei Längsholmen des Rahmens durch Querholme erreicht wird, welche die Form einer Schleifenkonstruktion haben. Dieses Dokument entspricht den Merkmalen des Oberbegriffs von Nebenanspruch 1.
Diese Anordnung ermöglicht es, den Boden des Fahrerhauses tiefer zu legen, zieht jedoch den Nachteil nach sich, dass in der Fertigungslinie die Montage des gesamten Aufbaus, welcher aus dem Rahmen, der Antriebseinheit und dem Aufhängungssystem gebildet wird, komplizierter wird, was zu längeren Montagezeiten und zu deutlich höheren Kosten führt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Nutzfahrzeug, insbesondere einen Lastkraftwagen, vorzustellen, welcher frei von den Nachteilen ist, die den weiter oben diskutierten bekannten Fahrzeugen anhaften.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher einen Lastkraftwagen gemäß dem angefügten Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der angefügten Unteransprüche.
In der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, welche lediglich als ein den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht einschränkenden Beispiels angeführt wird, soll nun die Erfindung in größerer Ausführlichkeit dargelegt werden, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. Darin sind:
1 ist eine teilweise Vorderansicht einer aus Motor und vorderer Aufhängung bestehenden Baugruppe eines Nutzfahrzeuges gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Seitenansicht der Baugruppe von 1, bei welcher aus Gründen der Übersichtlichkeit einige Teile weggelassen worden sind;
3 ist eine Perspektivdarstellung der Baugruppe von 1, bei welcher aus Gründen der Übersichtlichkeit einige Teile weggelassen worden sind;
4 ist eine Perspektivdarstellung der zur Lagerung des Aggregats von 3 dienenden Unterbaugruppen;
5 ist eine Draufsicht auf die Unterbaugruppen von 4.
In den 1, 2 und 3 ist generell mit 1 ein Lastkraftwagen lediglich hinsichtlich derjenigen Teile bezeichnet, die für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich sind. Der Lastkraftwagen 1 hat einen Rahmen 2, welcher ein Paar von parallelen und aufeinander zu gerichteten Längsholmen 3 umfasst, die einen C-förmigen Querschnitt aufweisen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Fahrzeug 1 für die jeweiligen Vorderräder 5 unabhängige Aufhängungen 4. Jede Aufhängung 4 umfasst ein Paar von zugehörigen oberen und unteren Streben 6, 7, welche an einem Ende mit einer Stützvorrichtung 8 verbunden sind, welche starr mit dem Rahmen 3 verbunden ist und weiter unten in größerer Ausführlichkeit beschrieben wird. Diese Streben sind an ihrem entgegengesetzten Ende mit einem Zapfen 9 des Rades 5 mittels der zugehörigen Kugelkopfgelenke 10a, 11a verbunden.
Lediglich eine Aufhängung 4 soll weiter unten beschrieben werden, da die Aufhängungen 4 und die zugehörigen Stützvorrichtungen 8 in Bezug auf die in Längsrichtung verlaufende Mittelebene M des Fahrzeuges symmetrisch sind.
Unter Bezugnahme auf 2 mit ihrer stärker detaillierten Darstellung umfasst die Stützvorrichtung 8 ein vorderes Joch 14 und ein hinteres Joch 15 (2), welche starr am jeweiligen Längsholm 3 befestigt sind und sich von da aus nach unten in Richtung der Mittelebene M (1) erstrecken. Die Stützvorrichtung 8 umfasst weiterhin ein Zwischenjoch 16, welches eine Verbindungsplatte 18 umfasst, welche am Längsholm 3 zwischen den Jochen 14 und 15 befestigt ist und sich vorspringend nach oben erstreckt und mit einem ihrer oberen Enden als deren Bestandteil eine ebene Halterung 17 bildet, welche nach außen hin absteht.
Die obere Strebe 6 der Aufhängung 4 ist im Wesentlichen V-förmig und wird von zwei Stäben 6a, 6b gebildet, welche in Richtung des Kugelkopfgelenkes 10a (3) konvergieren und an ihrem entgegengesetzten Ende mittels eines Paars von Lagerbuchsen 10b an der Verbindungsplatte 18 des Zwischenjochs 16 schwenkbar befestigt sind, wobei diese Lagerbuchsen die Längsachse A für die Drehbewegung der Strebe 6 festlegen.
Die untere Strebe 7, welche vorteilhafterweise aus gestanztem Blech oder durch Schmelzen einer Leichtmetalllegierung hergestellt ist, weist im Wesentlichen eine Dreieckform auf und ist in der Nähe eines Paares von Achsschenkeln an den unteren Enden des vorderen Joches 14 und des hinteren Joches 15 mittels zugehöriger Lagerbuchsen 11b schwenkbar befestigt, wobei diese Lagerbuchsen die Längsachse B für die Drehbewegung der Strebe 7 festlegen.
Die Aufhängung 4 umfasst weiterhin eine Luft- oder Schraubenfeder 24 und einen Stoßdämpfer 25, welche koaxial zueinander angeordnet sind. Der Stoßdämpfer 25 erstreckt sich zwischen einem Zylinder 26, welcher mit der unteren Strebe 7 der Aufhängung 4 verbunden ist, und einem (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Stab, welcher mit der Halterung 17 des Zwischenjochs 16 verbunden ist. Die Luftfeder 24 ist koaxial mit dem Stoßdämpfer 25 und wird in axialer Richtung zwischen der Halterung 17 und einem Flansch 27, welcher starr mit dem Zylinder 26 des Stoßdämpfers 25 verbunden ist, dergestalt gedrückt, dass sie parallel zu diesem Stoßdämpfer wirkt.
Die unteren Enden der vorderen Joche 14 sind mittels eines vorderen Querträgers 28 starr miteinander verbunden, welcher zusammen mit diesen Jochen eine Schleifen-Untergruppe 29 bildet, welche vor dem Zusammenbau des Rahmens 2 vormontiert werden kann.
Auf identische Art und Weise sind die unteren Enden der hinteren Joche 15 durch einen hinteren Querträger 39 starr miteinander verbunden, welcher gemeinsam mit diesen Jochen eine Schleifen-Untergruppe 31 bildet, welche vor dem Zusammenbau des Rahmens 2 vormontiert werden kann.
Das Fahrzeug 1 umfasst einen Motor 34, welcher einen Ölsumpf 35 aufweist, der gemäß der vorliegenden Erfindung vom "trockenen" Typ ist, d. h. er hat nur zeitweise die Funktion der Aufnahme des Schmieröls 1, welches über eine (nicht dargestellte) Pumpe einem (ebenfalls nicht dargestellten) Öltank zugeführt wird. Auf diese Weise kann die Höhe des Sumpfes 35 auf ein Minimum verringert werden, und deshalb weist der Motor 34 eine geringere Gesamthöhe auf.
Der Motor 34 ist mit dem Rahmen 3 mit Hilfe einer vorderen Mittelstütze 36 (2) und mit Hilfe eines Paares von (nicht dargestellten) hinteren Seitenstützen verbunden, wobei die Stützen vom herkömmlichen elastischen Typ sind mit mindestens einem Bereich aus Elastomer, welches dergestalt beschaffen ist, dass es im Betrieb die Schwingungen des Motors 34 absorbiert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bildet der vordere Querträger 28 als Ganzes eine Halterung 33, auf welcher die vordere Stütze 36 des Motors 34 befestigt wird. Auf diese Weise weist die vordere Unterbaugruppe 29 eine Doppelfunktion auf, nämlich dass sie den Motor 34 trägt und die jeweiligen Befestigungspunkte für das Anbringen der unteren Streben 7 der Aufhängungen 4 liefert.
Die Verwendung der unabhängigen vorderen Aufhängungen 4 bei einem Lastkraftwagen 1 ermöglicht es, die Verwendung einer starren Achse zu vermeiden, welche wegen ihres vertikalen Ruckelns eine gewisse Höhe in Anspruch nimmt, welche für den Motor nicht zur Verfügung steht. Es ist deshalb möglich, den Motor wesentlich tiefer zu legen, ohne dass andere Einschränkungen vorliegen als diejenigen, die durch den Abstand zur Straßenoberfläche auferlegt werden.
In Verbindung mit der Verwendung eines Trockensumpfes 35 ermöglicht diese Bauweise, die Höhe der Oberkante des Motors 34 über dem Erdboden zu reduzieren. Das Fahrzeug 1 kann deshalb gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem (in 2 teilweise dargestellten) Fahrerhaus ausgestattet werden, welches mit einem ebenen Boden ausgestattet ist, der nicht allzu weit von der Straßenoberfläche entfernt liegt.
Zum Vergleich ist die obere Höhe 34' eines Motors vom herkömmlichen Typ in Verbindung mit einer herkömmlichen starren Achsaufhängung strichpunktiert dargestellt und zwei typische Profile des Bodens von bekannten Fahrerhäusern mit einem mittigen Tunnel 38, welcher durch die weiter oben erwähnte Ausdehnung des Motors bedingt ist, sind durch 37' und 37'' dargestellt.
Die Wirkungsweise der Aufhängungen 4 ist an sich bekannt und soll daher nicht im Detail beschrieben werden.
Die Vorteile, welche mit dem Fahrzeug 1 gemäß der vorliegenden Erfindung erzielt werden können, treten deutlich in Erscheinung, wenn man diese näher betrachtet.
Wie weiter oben erwähnt worden ist, ermöglichen die unabhängigen Aufhängungen 4, dass in Verbindung mit dem Motor 34 mit Trockensumpf 35 ein ebener Boden 37 hergestellt werden kann, welcher nicht allzu weit von der Straßenoberfläche entfernt ist. Dies bedeutet, dass die Anzahl oder die Höhe der Zustiegstufen zum Fahrerhaus verringert werden kann, was im Vergleich mit den Fahrerhäusern mit ebenen Böden, welche derzeit handelsüblich zur Verfügung stehen, offensichtliche Vorteile hinsichtlich der Bequemlichkeit des Zustiegs mit sich bringt.
Darüber hinaus wird die "abgesenkte" Position des Motors durch die vordere Unterbaugruppe 29 erleichtert, welche – zusätzlich zu den unteren Streben 7 der Aufhängungen 4 – die Vorderstütze 36 des Motors 34 trägt. Die Unterbaugruppen 29, 30, welche auf einfache und funktionelle Weise den Rahmen 2 ergänzen, was die Stützfunktionen der Aufhängungen 4 und des Motors 34 betrifft, können vormontiert werden, so dass die Zeiten für den Zusammenbau in der Montagelinie verkürzt werden.
Die besonders niedrige Position der vorderen Befestigung des Motors ermöglicht es, die Neigung der Achsen der Übertragungswelle bezüglich der Horizontalen zu verringern und möglicherweise ganz zu vermeiden. Dies erhöht die Effektivität der Übertragung und in dem Fall, wo die Neigung gleich Null ist, können die seitlichen Stützen des Motors identisch sein, so dass auf diese Weise Einsparungen bei der Produktion möglich sind.
Schließlich macht es die Tieferlegung des Bodens möglich, die Gesamthöhe des Fahrerhauses zu reduzieren, wobei die Höhe im Innern die gleiche bleibt. Dadurch wird die Stabilität verbessert und der aerodynamische Luftwiderstand des Fahrzeuges mit Wagenkästen geringer Höhe wird herabgesetzt.
Schließlich soll hervorgehoben werden, dass Modifikationen und Variationen, welche nicht über den Rahmen des Schutzesumfanges der Erfindung hinaus gehen, am Fahrzeug 1 durchgeführt werden können. Insbesondere können die Stützvorrichtungen 8 eingearbeitet werden beispielsweise dadurch, dass man die Joche 14, 15 und 16 als Ganzes herstellt oder dergestalt ausführt, dass sie vormontiert werden können und somit einen vormontierten "Teilrahmen" bilden, auf welchen die Aufhängungen 4 und möglicherweise – durch integrierte Ausführung der Seitenstützen des Motors zusammen mit den Jochen 16 – der Motor 34 außerhalb der Fertigungslinie montiert werden können.

Claims

Lastkraftwagen (1), welcher einen Rahmen (2) umfasst, der mit einem Paar von Längsträgern (3), einem Motor (4), mehreren Auflagern (36) für die Befestigung des Motors am Rahmen (2), vorderen Aufhängungsbauteilen (4) zur Befestigung der jeweiligen Vorderräder (5) des Lastkraftwagens (1) am Rahmen (2) und einem mit einem im Wesentlichen ebenen Boden (37) versehenen Fahrerhaus (32) ausgestattet ist, wobei die Aufhängungsmittel unabhängige Aufhängungen (4) für die jeweiligen Vorderräder (5) umfassen und der Motor (34) einen Trockensumpf (35) umfasst, um die vertikale Ausdehnung des Motors (34) und dadurch die Höhe des Bodens (37) zu verringern, wobei jede unabhängige Aufhängung (4) ein Paar von zugehörigen oberen und unteren Aufhängungsstreben (6, 7) und eine starr am Rahmen (2) befestigte Stützvorrichtung (8) umfasst und die Aufhängungsstreben (6, 7) schwenkbar an dieser Stützvorrichtung (8) befestigt und durch Gelenke mit dem Zapfen (9) des zugehörigen Rades (5) verbunden sind, wobei jede Stützvorrichtung (8) mindestens ein vorderes Joch (14) und ein hinteres Joch (15) umfasst, welche am zugehörigen Längsträger (3) des Rahmens (2) befestigt sind und sich von diesen Längsträgern (3) aus nach unten erstrecken, wobei die vorderen Joche (14) ein erstes Befestigungsmittel für die unteren Streben (7) der Aufhängungen (4) bilden und diese unteren Streben (7) schwenkbar an den vorderen Jochen (14) mittels der zugehörigen ersten Lagerbuchsen (10b) und an den hinteren Jochen (15) mittels der zugehörigen zweiten Lagerbuchsen (11b) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorderer Querträger (28) an den zugehörigen unteren Enden dieser vorderen Joche (14) starr befestigt ist, wodurch zweite Mittel (33) zur Befestigung des vorderen Auflagers (36) des Motors (34) festgelegt werden.
Lastkraftwagen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Befestigungsmittel durch eine starr mit dem vorderen Querträger (28) verbundene Konsole (33) gebildet werden.
Lastkraftwagen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er einen hinteren Querträger (39) umfasst, welcher die zugehörigen unteren Enden der hinteren Joche (15) verbindet.
Lastkraftwagen gemäß irgend einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die unabhängigen Aufhängungen (4) zugehörige Stoßdämpfer (25) und zugehörige, zu diesen Stoßdämpfern (25) koaxial angeordnete Luftfedern (24) umfassen, wobei die Stützvorrichtungen (8) zugehörige Zwischenjoche (16) umfassen, welche Befestigungsmittel (18) für die oberen Streben (6) der Aufhängungen (4) und die zugehörigen Halterungen (27) bilden und die Stoßdämpfer (25) zwischen den Halterungen (17) und den unteren Streben angeordnet sind.