DE69622365T2

DE69622365T2 - Verkleidungsplatte und laderaum eines lastkraftwagens

Info

Publication number: DE69622365T2
Application number: DE69622365T
Authority: DE
Inventors: Yasuyuki Kawanomoto; Yukitane Kimoto; Yutaka Ochi; Hiroshi Ohnishi; Nobuhiko Shimizu
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1995-08-22
Filing date: 1996-08-20
Publication date: 2003-02-13
Anticipated expiration: 2016-08-21
Also published as: EP0787643B1; EP0787643A1; DE69622365D1; CN1166159A; US6247747B1; KR970707005A; WO1997008037A1; ES2180789T3; EP0787643A4; CN1082001C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Paneel für einen LKW und ein Ladeabteil, die das Paneel verwenden, und insbesondere auf eine neue Struktur, in welcher ein Paneel unter Verwendung von FRP (faserverstärkter Kunststoff) hergestellt wurde.
Als Struktur für einen Laderaum eines LKWs ist z. B. ein so genannter Knickflügel- Laderaum bekannt, in welchem eine Bodenplatte, deren Basisrahmen aus einem Metallrahmenmaterial geformt ist, auf dem Fahrgestell eines LKWs befestigt wird, wobei Portalrahmen an der Bodenplatte befestigt sind, und auch die Mittelabschnitte der vorderen und hinteren Portalrahmen durch einen Mittelbalken verbunden sind, wobei die linke und die rechte Seitenwand und die Deckenabschnitte so konstruiert sind, dass sie rotierbar hinaufgeführt werden können.
In einer solchen Struktur kann das Be- und Entladen von Fracht in das und aus dem Ladeabteil nicht nur an der hinteren Seite des Ladeabteils durchgeführt werden, sondern auch an der linken und rechten Seite, wodurch die Arbeitsmöglichkeiten verbessert werden.
Ein herkömmliches Ladeabteil wird unter Verwendung von Stahl und einem Aluminiummaterial hergestellt. In einem Bodenpaneel, wie z. B. in Fig. 42 gezeigt, ist ein Basisrahmen 304 aus Stahlwinkeln 301 gebildet, die entlang der Längsrichtung des LKWs angeordnet sind, aus Stahlwinkeln 302, die in einer Querrichtung des LKWs angeordnet sind, sowie aus Stahlwinkeln 303, die an beiden Seiten angeordnet sind. So ist z. B. Sperrholz 305, das als Bodenmaterial vorgesehen ist, auf dem Basisrahmen 304 mittels Halterungen befestigt, um ein Bodenpaneel 306 auszubilden.
Ein Knickflügel-Paneel, wie z. B. in Fig. 43 dargestellt, weist einen Deckenabschnitt und einen Seitenwandabschnitt auf. Ein Knickflügel-Paneel 316 wird durch Formung eines Basismaterials 313 ausgebildet, indem Schienenmaterialien 311, die sich in die Längsrichtung des LKWs erstrecken, über Schienenwinkel 312, die in einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind, verbunden werden, und indem Aluminiumpaneele 314 und 315 auf dem Basismaterial 313 befestigt werden.
Abgesehen von der oben beschriebenen Struktur, der Gestaltung eines Ladeabteils für einen LKW, sind so genannte Lieferwagen-Ladeabteile bekannt, in welchen ein Bodenpaneel, dessen Basisrahmen aus einem Metallrahmen material geformt ist, am Fahrgestell eines LKWs befestigt wird, wobei die vorderen und hinteren Portalrahmen auf dem Bodenpaneel befestigt werden, wie auch die vorderen und hinteren Portalrahmen auch mit ihren oberen, linken und rechten Abschnitten verbunden werden, und wobei die linken und rechten Seitenwände und Deckenabschnitte aus einem Oberflächenmaterial gebildet sind, und eine hintere Tür an einem hinteren Endabschnitt vorgesehen ist, und ein so genanntes flaches körperartiges Ladeabteil, in welchem ein Bodenpaneel, dessen Basisrahmen aus einem Metallrahmenmaterial gebildet ist, auf dem Fahrgestell eines LKWs befestigt ist, und linke und rechte Türen sowie eine Hintertür am Bodenpaneel befestigt sind.
In letzter Zeit wurde die Herstellung von großen LKWs beschleunigt, und ein Knickflügel-LKW mit einem großen Gesamtgewicht wie etwa 25 Tonnen (Tragfähigkeit: etwa 13 Tonnen) wurde eingeführt.
Obwohl erwartet wird, dass die Tragfähigkeit weiter erhöht wird, um auf diese Weise die Transportkosten zu senken, gibt es in einer herkömmlichen Einrichtung, die ein Metallmaterial verwendet, eine Beschränkung für die Tragfähigkeit, da sich das Gewicht aufgrund des Einbaus eines Ladeabteils vergrößert. Weiters besteht das Problem, dass ein Element eines herkömmlichen Ladeabteils aufgrund zahlreicher hohler Abschnitte gegen externe Kräfte schwach ist, und man weiß um das Problem, dass, da eine gesteigerte Festigkeit der verschiedenen Abschnitte erforderlich ist, um eine Struktur zu erreichen, die zum Öffnen und Schließen in der Lage ist, die Dicke des Materials sich als ein Resultat dessen vergrößert, sich auch das Gewicht des Materials erhöht, und sich auch das Gewicht aufgrund des Einbaus eines solchen Ladeabteils erhöht. Weiters gibt es in Zusammenhang mit einem Stahl- oder Aluminiummaterial das Problem der Wetterfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
Da ein Ladeabteil sich aus vielen Elementen zusammensetzt ist, tritt ein anderes Problem auf, nämlich dass hohe Kosten für die Verarbeitung und Herstellung erforderlich sind, und sich auch die Kosten für den Einbau eines solchen Ladeabteils erhöhen.
Unter solchen Umständen wurden in letzter Zeit Einbauten durchgeführt, wobei ein FRP in einem Teil eines Ladeabteils verwendet wurde. So schlägt z. B. JP-A-HEI 4-166416 ein Knickflügel-Paneel für ein Ladeabteil eines LKWs unter Verwendung eines FRP vor. In diesem Vorschlag wird eine gebogene Platte mit einer Sandwich-Paneel-Struktur ausgebildet, indem ein Kernmaterialblock aus einem Balsamaterial mit FRP- Schutzschichten überzogen wird, und ein Knickflügel-Paneel wird ausgebildet, indem die Kantenabschnitte der gebogenen Platte durch Kanalelemente gehalten sind.
Obwohl ein Balsamaterial als Kernmaterial verwendet vrird, ist in diesem Vorschlag der Vorteil einer geringeren Gewichtausbildung nur gering, und da ein Verfahren zur Verbindung der Kanalelemente mit den Randabschnitten des gebildeten Körpers über Halterungen wie Nieten erforderlich ist, steigen die Kosten für einen solchen Einbau.
Obwohl ein FRP verwendet wird, ist der FRP-Abschnitt kein steifes Hauptelement des Paneels, d. h. es ist kein Abschnitt, der für eine Steifigkeit des Gesamtpaneels verantwortlich zeichnet, und der größte Teil der Steifigkeit und Festigkeit wird vom Balsamaterial aufrechterhalten, das als Kernmaterial vorgesehen ist, und/oder von den Kanalelementen, die an den Kantenabschnitten als Rahmenelemente bereitgestellt sind. Aus diesem Grund fungiert das FRP-Material hauptsächlich als Oberflächenschutzmaterial. In einer solchen Struktur ist der Vorteil einer geringeren Gewichtsausbildung aufgrund der Verwendung von FRP ebenfalls nur sehr gering. Weiters ist es schwierig, die Steifigkeit und Festigkeit des Paneels zu erhöhen.
Andere Dokumente, welche die Verwendung von faserverstärkten Kunststoffmaterialien in Behältern für Fahrzeuge offenbaren, umfassen EP-A-063518, DE 42 44 350, EP-A- 0061919 und EP-A-0102777.
Die vorliegende Erfindung versucht, die oben beschriebenen Probleme bei herkömmlichen Paneelen und Ladeabteilen zu lösen und ein Paneel für einen LKW und ein Ladeabteil für einen LKW bereitzustellen, die leicht sind, über ausreichend Steifigkeit und Festigkeit verfügen und exzellente Verarbeitungs- und Herstellungseigenschaften aufweisen.
Demgemäß weist die vorliegende Erfindung ein Paneel für ein Ladeabteil eines LKWs auf, wobei das Paneel zwei voneinander beabstandete FRP-Platten umfasst, die einander zugewandt angeordnet sind, wobei jede der Platten ein Gewebe aus Verstärkungsfasern als starres Hauptelement umfasst. Das Paneel weist einen einstückig geformten Steg auf, der die FRP-Platten verbindet und im Raum zwischen ihnen angeordnet ist. Hier bezeichnet das starre Hauptelement ein Element, das in der Lage ist, die erforderliche Steifigkeit für das Paneel grundsätzlich ohne Verwendung eines Metallrahmenmaterials, etc. aufzubringen, und in einem Fall, in welchem eine Versteifung zusätzlich zum Steg vorgesehen ist, bezeichnet dies ein Element, umfassend den Steg und/oder die Versteifung und ein Element, das für eine Steifigkeit von nicht weniger als 50% der Steifigkeit des gesamten Paneels verantwortlich ist. Das oben beschriebene Gewebe aus Verstärkungsfasern wird als ein Konzept definiert, umfassend natürlich ein Gewebe mit einer Webstruktur aus Schuss- und Kettfäden, und weiters ein knitterfreies Gewebe, dessen Aufbau aus Kett- und Schussfäden durch Hilfsgarne und ein Fasersubstrat erhalten wird, das aus einer so genannten Vorform gefertigt wurde. Es wird bevorzugt, dass dieses Gewebe zumindest eine Art an Verstärkungsfasern, ausgewählt aus der Gruppe aus Kohlenstoff-, Glas- und Aramidfasern, aufweist.
Ein Paneel für einen LKW gemäß der vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung von zwei oder mehr FRP-Platten ausgebildet werden.
So kann es z. B. als Paneel für einen LKW mit einer Sandwich-Struktur ausgebildet werden, in welcher die oben ausgeführte Platte an jeder Seite eines Kernmaterials angeordnet ist.
Weiters kann es als Paneel für einen LKW mit einer so genannten hohlen Querschnittsstruktur ausgebildet werden, in welcher die oben beschriebene FRP-Platte an jeder Position von zwei Positionen, die einander zugewandt voneinander beabstandet sind, angeordnet ist. Ein Kernmaterial kann in den geformten Raum eingefüllt werden.
In einem solchen Paneel für einen LKW verbindet ein Steg, insbesondere ein FRP-Steg, zwei FRP-Platten. Weiters kann das Paneel eine Struktur aufweisen, in welcher eine Versteifung mit dem FRP-Paneel verbunden ist, und die Versteifung kann auch aus FRP gebildet sein. Ein solcher FRP-Steg und eine solche FRP-Versteifung können auch einstückig mit der FRP-Platte geformt sein.
Das oben beschriebene Paneel für einen LKW kann zumindest als Teil zumindest eines Bodenpaneels verwendet werden, als Klappenpaneel, als Knickflügel-Paneel und als Wandpaneel (in dieser Beschreibung werden ein vorderes und ein hinteres Paneel allgemein als Wandpaneel bezeichnet). Ein leichtes Ladeabteil für einen LKW, das eine hohe Steifigkeit und hohe Festigkeit aufweist, kann realisiert werden, indem die Steifigkeit und Festigkeit des FRP-Paneels abhängig von den erforderlichen Eigenschaften für die jeweiligen Abschnitte optimiert werden. Eine weitere Gewichtsverringerung ist möglich, indem ein Portalrahmen und/oder einen Mittelbalken aus einem FRP geformt werden.
Im Paneel für einen LKW gemäß der vorliegenden Erfindung sind spezielle Metallrahmenmaterialien nicht erforderlich, da ein Boden-, Klappen-, Knickflügel- oder Wandpaneel grundsätzlich nur aus einem FRP geformt werden kann, das einstückig ausgebildet werden kann. Zusätzlich zur Gewichtsreduzierung sind auch Produktion und Fabrikation sehr einfach, und es ist möglich, die Produktions-, Verarbeitungs- und Fabrikationsvorgänge in großem Ausmaß zu verringern.

Kurze Erklärung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines LKWs in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten LKW, in welcher ein Zustand vor der Installation des Ladeabteils gezeigt wird.
Fig. 3 ist eine Perspektive eines Bodenpaneels des in Fig. 1 veranschaulichten LKWs.
Fig. 4 ist eine Teilschnittansicht eines Paneels für einen LKW, die ein Beispiel der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
Fig. 5 ist eine Teilschnittansicht eines Paneels für einen LKW, die ein weiteres Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 6 ist eine Teilschnittansicht eines Paneels für einen LKW, die ein weiteres Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 7 ist eine Teilschnittansicht eines Paneels für einen LKW, die noch weitere Beispiele der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 8 ist eine Teilschnittansicht eines Paneels für einen LKW, die noch weitere Beispiele der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 9 ist eine Teilschnittansicht einer FRP-Platte eines Paneels für einen LKW, die verschiedene Beispiele der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
Fig. 10 ist ein Querschnitt einer Versteifung eines Paneels für einen LKW, der verschiedene Beispiele der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
Fig. 11 ist eine Schnittansicht einer Versteifung eines Paneels für einen LKW, die ein weiteres Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 12 ist eine Schnittansicht einer Versteifung eines Paneels für einen LKW, die weitere Beispiele der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 13 ist eine Schnittansicht einer Versteifung eines Paneels für einen LKW, die noch weitere Beispiele der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 14 ist ein Querschnitt einer Versteifung eines Paneels für einen LKW, der noch weitere Beispiele der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 15 ist eine vertikale Schnittansicht einer Verbindungsstruktur zwischen einem Bodenpaneel für einen LKW und einem Fahrgestell, die weitere Beispiele der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 16 ist eine teilweise, vertikale Schnittansicht eines Bodenpaneels für einen LKW, die ein Beispiel der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
Fig. 17 ist eine teilweise, vertikale Schnittansicht eines Bodenpaneels für einen LKW, die ein anderes Beispiel in der Struktur eines Endabschnittes des Paneels der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 18 ist eine teilweise, vertikale Schnittansicht eines Endabschnitts des in den Fig. 16 oder 17 abgebildeten Bodenpaneels, die einen Zustand zeigt, in welchem ein anderer Teil mit dem Endabschnitt verbunden ist.
Fig. 19 ist eine Teilschnittansicht eines Bodenpaneels für einen LKW, die ein weiteres Beispiel der Struktur eines Endabschnitts des Paneels der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 20 ist eine Teilschnittansicht eines Bodenpaneels für einen LKW, die ein Beispiel eines Oberflächenmaterials zeigt, das auf dem Paneel in Übereinstimmung mit der Erfindung vorgesehen ist.
Fig. 21 ist eine vertikale Teilschnittansicht eines Bodenpaneels für einen LKW, die Bereiche zeigt, die mit einem Oberflächenmaterial in Übereinstimmung mit der Erfindung versehen sind.
Fig. 22 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines Bodenpaneels für einen LKW, welche die mechanischen Eigenschaften zeigt, die in der vorliegenden Erfindung erforderlich sind.
Fig. 23 ist eine schematische, vertikale Schnittansicht eines Bodenpaneels für einen LKW, die Strukturbeispiele der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 24 ist eine schematische, vertikale Schnittansicht eines Bodenpaneels für einen LKW, die ein anderes Strukturbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 25 ist eine schematische, vertikale Schnittansicht eines Bodenpaneels für einen LKW, die ein anderes Strukturbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 26 ist eine schematische, vertikale Schnittansicht eines Bodenpaneels für einen LKW, die noch weitere Strukturbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 27 ist eine schematische Perspektive eines Klappanpaneels für einen LKW, die ein Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Fig. 28 ist eine vertikale Schnittansicht eines Klappenpaneels für einen LKW, die Beispiele der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 29 ist eine vertikale Schnittansicht eines Klappenpaneels für einen LKW, die andere Beispiele der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 30 ist eine vertikale Schnittansicht eines Klappenpaneels, die einen Zustand zeigt, in welchem eine Zurr-Schiene mit dem in Fig. 29 (B) dargestellten Klappenpaneel verbunden ist.
Fig. 31 ist eine vertikale Schnittansicht eines Klappenpaneels für einen LKW, die ein weiteres Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Fig. 32 ist eine vertikale Explosions-Schnittansicht eines Klappenpaneels für einen LKW, die ein weiteres Beispiel der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
Fig. 33 ist eine vergrößerte, vertikale Teilschnittansicht eines Zurr-Schienen-Befestigungsabschnitts des in Fig. 32 dargestellten Klappenpaneels.
Fig. 34 ist eine Teilschnittansicht eines Klappenpaneels für einen LKW, die ein weiteres Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 35 ist eine Teilschnittansicht eines Klappenpaneels für einen LKW, die ein Beispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Fig. 36 ist eine Perspektive eines Knickflügel-Paneels für einen LKW, die ein Beispiel der vorliegenden Erfindung wiedergibt.
Fig. 37 ist eine schematische Ansicht eines Knickflügel-Paneels für einen LKW, die andere Beispiele der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 38 ist eine vertikale Teilschnittansicht einer Verbindungsstruktur zwischen einem Knickflügel-Paneel für einen LKW und einem Mittelträger, die ein Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 39 ist eine Teilschnittansicht eines Knickflügel-Paneels für einen LKW, die ein Beispiel der vorliegenden Erfindung wiedergibt, in welchem ein Auskleidungsmaterial für das Paneel bereitgestellt ist.
Fig. 40 ist eine schematische Ansicht eines Wandpaneels für einen LKW, die ein Beispiel der vorliegenden Erfindung abbildet.
Fig. 41 ist ein Querschnitt eines Mittelträgers für einen LKW, der ein Beispiel der vorliegenden Erfindung abbildet.
Fig. 42 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines herkömmlichen Bodenpaneels für einen LKW.
Fig. 43 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines herkömmlichen Knickflügel- Paneels für einen LKW.

Der beste Ausführungsmodus der Erfindung

Nachfolgend sind die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezug auf die Zeichnungen erklärt.
Fig. 1 zeigt einen LKW, der mit einem Ladeabteil für einen LKW in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist, und Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht des LKWs vor Einbau des Ladeabteils für einen LKW.
In Fig. 1 weist ein Ladeabteil 2 für einen LKW 1 ein Bodenpaneel 3, einen vorderen Portalrahmen 4, der an der Vorderseite des Bodenpaneels 3 befestigt ist, ein Vorderpaneel 5, einen hinteren Portalrahmen 6, der an der Hinterseite des Bodenpaneels 3 befestigt ist, sowie Türpaneele 7, die als hintere Paneele vorgesehen sind, Knickflügel-Paneele 8, die einen Deckenabschnitt und obere Seitenabschnitte des Ladeabteils 2 ausbilden und nach oben in beiden oberen Seitenrichtungen hin hochgeführt werden können, und Klappenpaneele 9, die untere Seitenabschnitte des Ladeabteils 2 ausbilden und an beiden Seitenabschnitten nach unten geöffnet und geschlossen werden können. Knickflügel-Paneele 8 werden um einen Mittelträger 11 herum rotiert, und sie werden z. B. durch hydraulische Zylinder 10 geöffnet und geschlossen. Jedes Klappenpaneel 9 ist in vordere und hintere Paneele 9a und 9b in dieser Ausführungsform geteilt.
Ein solches Ladeabteil 2 ist einem Fahrgestell eingebaut, wobei sich z. B. zwei parallele Träger 13, wie in Fig. 2 dargestellt, von einer Kabine 12 nach hinten erstrecken. Die vorliegende Erfindung kann auch auf andere Ladeabteile angewendet werden, die, anders als das Ladeabteil 2 mit einer solchen Struktur, kein Knickflügel-Paneel oder Klappenpaneel aufweisen.
In dieser Ausführungsform kann ein Paneel für einen LKW in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung auf zumindest einen Teil zumindest eines der oben beschriebenen Bodenpaneele 3, Knickflügel-Paneele 8, Klappenpaneele 9 und vordere und hintere Paneele 5 und 7, die als Wandpaneele vorgesehen sind, angewendet werden. Weiters können die Portalrahmen 4 und 6 sowie der Mittelträger 11 ebenfalls aus FRP geformt sein.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines Falls, in welchem das Bodenpaneel 3 aus einem FRP gebildet ist.
In Fig. 3 wird ein Bodenpaneel 3 als einstückig geformter Körper eines Paneelelements 21 gebildet, das hauptsächlich aus einer FRP-Platte und einem Verstärkungselement 22 geformt ist, die auf der Rückfläche des Paneelelements 21 vorgesehen und als Kombinationskörper von Schwellen in Längs- und Querrichtung ausgebildet sind.
In dieser Ausführungsform weist das Paneelelement 21, wie in Fig. 4 dargestellt, eine Sandwich-Struktur aus zwei FRP-Platten 23 und 24 auf, die jeweils ein Gewebe aus Verstärkungsfasern umfassen, d. h. ein Innenpaneel 23, das innen am Ladeabteil und ein Außenpaneel 24, das außen darauf angeordnet ist, sowie ein Kernmaterial 25, das zwischen den beiden Paneelen 23 und 24 angeordnet ist.
In dieser Ausführungsform wird ein geschäumtes Material als Kernmaterial 25 verwendet. Als geschäumtes Material kann jedes organische und anorganische geschäumte Material verwendet werden, und im Fall eines organischen geschäumten Materials kann ein geschäumtes Material verwendet werden, das mit Verstärkungsfasern verstärkt worden ist. Abgesehen von solchen geschäumten Materialien können auch Holz, ein Wabenstrukturmaterial, etc. als Kernmaterial verwendet werden. Weiters können zwei oder mehrer verschiedene Arten von Materialien gemeinsam verwendet werden. So können z. B., wie in Fig. 5 gezeigt, geschäumte Materialien 25 und Hölzer 26 abwechselnd als Kernmaterial zwischen den beiden Paneelen 23 und 24 angeordnet werden.
Wie in Fig. 6 dargestellt ist, kann ein Steg 27 bereitgestellt sein, um die FRP-Platten 23 und 24 zu verbinden. Obwohl dieser Steg nur aus einem Harz gebildet werden kann, wird bevorzugt, dass der Steg 27 aus einem ähnlichen FRP geformt wird wie jenem der FRP-Platten 23 und 24, und dass er einstückig mit den FRP-Platten 23 und 24 ausgebildet wird.
Wie in Fig. 7(A) gezeigt, kann das Paneelelement als Paneelelement 32 konstruiert sein, das durch die Verbindung zweier FRP-Platten 28 und 29 durch Stege 30 und definierende Räume 31 zwischen beiden FRP-Platten 28 und 29 gebildet wird. In diesem Fall können, wie in Fig. 7(B) gezeigt, Kernmaterialien 33, die ähnlich wie die oben beschriebenen sind, in die Räume 31 eingefüllt werden.
Der Steg, der die zwei FRP-Platten verbindet, kann durch verschiedene Verfahren ausgebildet werden, wie dies in Fig. 8 veranschaulicht ist. Wie in Fig. 8(A) gezeigt, kann ein Steg 34a z. B. unter Verwendung eines I-förmigen FRP-Steg-Formelements 34 ausgebildet werden, indem dieses Element einstückig mit FRP-Platten 23 und 24 geformt wird. Weiters kann ein Steg 35a unter Verwendung eines C-förmigen FRP-Steg- Formelements 35, wie dies in Fig. 8(B) dargestellt ist, ausgebildet werden, ein Steg 36a kann unter Verwendung eines Z-förmigen FRP-Steg-Formelements 36 ausgebildet werden (siehe Fig. 8(C)), bzw. kann ein Steg 37a unter Verwendung eines Kasten-FRP- Steg-Formelements 37, wie in Fig. 8(D) gezeigt, ausgebildet werden. Weiters kann ein Steg 38a, wie dies in Fig. 8(E) veranschaulicht ist, unter Verwendung eines I-förmigen FRP-Steg-Formelements 38 ausgebildet werden, das durch die Verbindung zweier C- förmiger FRP-Steg-Formelemente gebildet wird.
Die zwei FRP-Platten 23 und 24 oder 28 und 29 können wie folgt geformt werden. Dann, wenn eine ähnliche Struktur angewandt werden kann, selbst im Fall einer FRP- Platte mit einer Einzelplattenstruktur oder im Fall einer Struktur mit drei oder mehreren FRP-Platten. Weiters in dem Fall, in dem ein Steg bereitgestellt ist, kann der Steg eine ähnliche Struktur wie die FRP-Platte aufweisen.
Ein FRP, der eine FRP-Platte ausbildet, umfasst Verstärkungsfasern und ein Matrixharz. Als Verstärkungsfasern können Verstärkungsfasern mit hoher Festigkeit und hohem Biegemodul, wie z. B. Kohlenstoff-, Glas-, Aramid- oder Aluminiumoxidfasern, verwendet werden, und diese Fasern können allein oder gemischt oder in Kombination verwendet werden. Als Matrixharz wird ein duroplastisches Harz, wie z. B. ein Epoxyharz, ein ungesättigter Polyester, ein Phenol- oder Vinylester, hinsichtlich Formung und Kosten bevorzugt. Ein duroplastisches Harz wie ein Polyester oder ein Polyamid oder ein Gemisch eines duroplastischen Harzes und eines thermoplastischen Harzes kann ebenfalls verwendet werden.
Als Struktur der Verstärkungsfasern, können eine Mattenstruktur und ein Gewebe verwendet werden, obwohl jede Art unidirekilonaler Struktur anwendbar ist, wobei in dieser Erfindung die FRP-Platte zumindest ein Gewebe aus Verstärkungsfasern umfasst. Als Gewebe der Verstärkungsfasern können ein bidirektionales Gewebe und ein unidirektionales Gewebe verwendet werden. Außer einem solchen Gewebe aus Verstärkungsfasern können Verstärkungsfasern, die unidirektional angeordnet oder als Matte ausgebildet sind, ebenfalls umfasst sein. Vorzugsweise sind diese Strukturen in geeigneter Weise abhängig von den angewandten Abschnitten kombiniert, d. h. eine geeignete Schichtstruktur wird angewandt. Und zwar dann, wenn eine Kombination aus verschiedenen Arten von Verstärkungsfaserschichten angewandt werden kann und eine gewisse Verstärkungsfaserschicht als Einheitsgewebe verschiedener Arten von Verstärkungsfasern gebildet werden kann.
So kann z. B. die Schichtstruktur der Verstärkungsfaserschichten in einer FRP-Platte für ein Bodenpaneel wie folgt beispielhaft veranschaulicht werden.
Wie in Fig. 9 gezeigt, kann (A) eine Struktur, umfassend eine Verstärkungsfaserschicht 41, die durch das Aufeinanderschichten einer Vielzahl von unidirektionalen Geweben aus Verstärkungsfasern oder eine Verstärkungsfaserschicht 41, umfassend ein bidirektionales Gewebe aus Verstärkungsfasern, (B) eine Struktur, in welcher eine Mattenschicht 42 aus Verstärkungsfasern, so etwa Kohlenstoff- oder Glasfasern, an einer Oberfläche der Verstärkungsfaserschicht 41 angeordnet ist, (C) eine Struktur, in welcher eine Mattenschicht 42 an jeder Oberfläche der Verstärkungsfaserschicht 41 angeordnet ist, (D) eine Struktur, in welcher Verstärkungsfaserschichten 41a und 41b an den jeweiligen Oberflächen einer Mattenschicht 42 angeordnet sind, und (E) eine Struktur, in welcher ein Gel-Deckschicht 43 weiters auf jeder Struktur vorgesehen ist, errichtet werden. In einem noch bevorzugteren Beispiel, das in Fig. 9(E) gezeigt ist, weist eine FRP-Platte vorzugsweise eine vierschichtige Struktur aus einem Gewebe aus Kohlenstofffasern 44 sowie eine Matte aus Glasfasern 45 auf und das Gewebe aus Kohlenstofffasern 44 ist vorzugsweise an einer Außenseite angeordnet. In einem Fall, in dem eine FRP-Platte eine Matte aus Verstärkungsfasern umfasst und eine oben beschriebene Sandwichstruktur aufweist, wird bevorzugt, dass die Matte an einer Seite eines Kernmaterials angeordnet wird.
Weiters wird bevorzugt, dass die Anordnungsrichtung der Verstärkungsfasern der oben beschriebenen Verstärkungsfaserschicht 41 oder 41a und 41b (Verstärkungsfaserschicht einschließlich einer Schichtstruktur aus unidirektionalem Gewebe, eine einzelne Schichtstruktur aus einem bidirektionalen Gewebe oder eine Schichtstruktur davon, oder eine Kombinationsstruktur davon) 0º/90º, 0º/90º/± 45º oder 0º/± 45º beträgt, wenn die Längsrichtung des Paneels als 0º-Richtung definiert ist (Standardrichtung). 0º, 90º und 45º bedeutet im Wesentlichen 0º, 90º und 45º, und jeder Winkel bezeichnet ein Konzept, das natürlich einen Istwert und einen Bereich von etwa ± 10º umfasst.
Die Rate der Menge an Verstärkungsfasern in jedem Winkel kann abhängig von den erforderlichen Eigenschaften bestimmt werden. Wenn z. B. eine Biegesteifigkeit in Längsrichtung am meisten erfordert wird, kann die Rate der Menge der 0º-Schicht erhöht werden, ist eine Biegesteifigkeit in die Querrichtung erwünscht, so kann die 90º- Schicht erhöht werden, und wenn eine Torsionssteifigkeit erwünscht ist, kann die ± 45º- Schicht erhöht werden. Weiters wird in einem Bodenpaneel bevorzugt, dass eine 0º- Schicht an einer Oberseite angeordnet ist, d. h. an einer inneren Oberflächenseite eines Ladeabteils. Es wird bevorzugt, dass im Fall eines. unidirektionalen Gewebes die Webgarne, die sich unidirektional erstrecken, so angeordnet sind, dass sie sich in die Längsrichtung des LKWs erstrecken, und im Fall eines bidirektionalen Gewebes, die Schuss- und Kettfäden so angeordnet sind, dass sie sich in die Längsrichtung des LKWs erstrecken.
In einem Fall, in welchem eine Schichtstruktur, umfassend ein Gewebe oder eine Matte aus Verstärkungsfasern, Anwendung findet, kann der Volumsgehalt der Verstärkungsfasern für jede Schicht bestimmt werden. So kann z. B. eine Struktur eingesetzt werden, in welcher der Faservolumengehalt einer Verstärkungsfaserschicht mit der oben beschriebenen Schichtstruktur, die ein unidirektionales Gewebe aus Verstärkungsfasern oder eine Verstärkungsfaserschicht, die ein bidirektionales Gewebe umfasst, hoch eingestellt wird, um eine FRP-Schicht, die diese Verstärkungsfaserschicht umfasst, den größten Teil der Steifigkeit und Festigkeit einer FRP-Platte übernehmen zu lassen, und worin der Faservolumengehalt der oben beschriebenen Mattenschicht niedrig festgelegt wird, um einer FRP-Schicht, die diese Mattenschicht umfasst, hauptsächlich andere Funktionen zu verleihen, so z. B. Oberflächenschutz, Vibrationsdämpfung, Wärmeisolierung, Wetterfestigkeit, Feuerfestigkeit, etc.
Nachfolgend sind die Kernmaterialien 25 und 33 erklärt.
Wie bereits zuvor erwähnt, kann geschäumtes Material, Holz, Wabenmaterial, etc. als Kernmaterial verwendet werden. Als geschäumtes Material kann z. B. ein geschäumtes Polyurethan-, Polystyrol-, Polyethylen-, Polypropylen-, PVC- (Polyvinylalkohol) oder Silikonmaterial verwendet werden, das unter Verwendung eines ähnlichen Harzes wie jenem für das geschäumte Material gebildet wird. Obwohl das Material eines Wabenmaterials nicht besonders beschränkt ist, kann z. B. ein Wabenmaterial verwendet werden, das unter Verwendung eines ähnlichen Harzes wie jenem, das für das geschäumte Material verwendet wird, gebildet wird.
Obwohl ein Kernmaterial einen Teil der Schubbelastung und Druckbeanspruchung übernehmen kann, kann es gleichzeitig auch andere Funktionen ausüben. So kann z. B. eine Struktur mit einer Porosität, die so hoch wie möglich ist, angewendet werden, um die Eigenschaft der Wärmeisolierung des gesamten Paneels zu verbessern, oder eine Struktur, die einen Flammenhemmstoff enthält, oder gemeinsam mit einem nicht brennbaren Material verwendet wird, kann angewendet werden, um die Schwerentflammbarkeit eines Paneels zu verbessern. Weiters ist es bevorzugt, dass das spezifische Gewicht eines Kernmaterials klein ist, um das gesamte Paneel gewichtsmäßig zu verkleinern. So wird z. B. im Fall eines geschäumten Materials, das aus dem oben beschriebenen Material gebildet wird, das spezifische Gewicht von diesem vorzugsweise aus einem Bereich von 0,02 bis 0,2 ausgewählt. Ist das spezifische Gewicht geringer als 0,02, kann eine ausreichende Festigkeit gegen eine Belastung nicht erreicht werden. Ist das spezifische Gewicht größer als 0,2, so steigt, obwohl die Festigkeit ansteigt, das Gewicht ebenfalls an und der beabsichtigte Vorteil der Gewichtsreduktion kann dadurch zunichte gemacht werden.
Die Dicke einer FRP-Platte liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 mm in einem Fall, in welchem die FRP-Platte eine Einzelplatte ist, und im Fall einer Struktur, in welcher ein Kernmaterial zwischen FRP-Platten angeordnet ist, oder einer Struktur, in welcher ein Raum zwischen FRP-Platten definiert ist, iegt die Dicke vorzugsweise in einem Bereich von 20 bis 80 mm. Insbesondere im Fall einer Sandwichstruktur oder einer hohlen Struktur kann, wenn die Dicke zu groß ausgeführt ist, eine Verringerung des Fassungsvermögens des Ladeabteils oder eine Hochboden-Struktur nicht vermieden werden, selbst wenn eine Gewichtsreduktion erreicht werden kann. Aus diesem Grund liegt die Dicke vorzugsweise innerhalb der oben beschriebenen Bereiche.
Als nächster Punkt ist eine FRP-Versteifung erklärt.
In einem Bodenpaneel, wie dies z. B. in Fig. 3 gezeigt ist, sind Längsschwellen 51a und 51b sowie Querschwellen 51c, die in der Längs- und Querrichtung eines LKWs angeordnet sind, als FRP-Versteifungen ausgeführt, und die FRP-Versteifungen 51a, 51b und 51c bilden ein Verstärkungselement 22. Zwei Versteifungen 51, die am Mittelabschnitt in die Querrichtung positioniert sind und sich parallel zu einander unter den Versteifungen 51a und 51b erstrecken, die sich in die Längsrichtung eines LKWs erstrecken, sind auf dem Fahrgestell 13 angeordnet (Fig. 2) und mit dem Fahrgestell 13 über eine später beschriebenen Verbindungsstruktur verbunden.
Wie die Vielzahl an Versteifungen angeordnet ist, kann in Übereinstimmung mit den für ein Paneel erforderlichen mechanischen Eigenschaften bestimmt werden. So werden im Fall eines Bodenpaneels die Versteifungen vorzugsweise entlang der Längs- und der Querrichtung angeordnet, da Biegesteifigkeit in die Längs- und Querrichtung eines LKWs und Torsionssteifigkeit des gesamten Paneels erforderlich sind, und weiters werden die Versteifungen vorzugsweise in einem relativ kleinen Abstand angeordnet, da hohe Steifigkeit und Festigkeit für lokale Bereiche erforderlich sind.
Jede dieser Versteifungen 51a, 51b und 51c oder das Verstärkungselement 22, das aus den Versteifungen gebildet ist, wird z. B. einstückig mit dem Paneelelement 21 gebildet.
Eine solche Versteifung kann als Versteifung mit einer festen Struktur gebildet werden, als Versteifung mit einer hohlen Struktur und als Versteifung mit einer Struktur, in welcher ein Kernmaterial in den hohlen Abschnitt der hohlstrukturierten Versteifung gefüllt wird. Als Kernmaterial für eine Versteifung können ähnliche Materialien verwendet werden wie jene für das Kernmaterial, die vorab für ein Paneelelement erwähnt wurden.
Als typische Beispiele einer Struktur einer Versteifung können die in Fig. 10 gezeigten Strukturen errichtet werden. (A) zeigt eine massive Versteifung 61, (B) zeigt eine hohle Versteifung 62, (C) zeigt eine Versteifung 64, in welcher ein Kernmaterial 63 in die hohle Versteifung 62 eingefüllt wird, (D) zeigt eine hohle Kasten-Versteifung 65, (E) zeigt eine Versteifung 67, in welcher ein Kernmaterial 66 in die hohle Kasten-Versteifung 65 beladen wird, (F) zeigt eine hutartige Versteifung 68, (G) zeigt eine Versteifung 70, in welcher ein Kernmaterial 69 in die hutförmige Versteifung 68 gefüllt wird, (H) zeigt eine hutförmige und eine kastenartige Versteifung 71, und (I) zeigt eine Versteifung 73, in welcher ein Kernmaterial 72 in die hutförmige bzw. kastenförmige Versteifung 71 gefüllt wird.
In einem Fall, in dem eine Versteifung unter Verwendung einer Schichtstruktur aus Verstärkungsfaserschichten gebildet wird, kann das Aufeinanderschichten erleichtert wie auch eine Funktion, wie der Oberflächenschutz, durch eine adäquate Anordnung einer Mattenschicht geeignet durchgeführt werden.
Wie ein Beispiel im Fall einer hutförmigen Versteifung, die mit einem Kernmaterial gefüllt wird, wie dies z. B. in den Fig. 11 (A) und (B) dargestellt ist, zeigt, besteht eine FRP-Schicht 74, die eine Versteifung 70 bildet, aus der Bildung einer Schichtstruktur aus einer Mattenschicht M/, einer Schicht R, umfassend ein Roving (z. B. eine Schicht, die ein Rovinggewebe umfasst) / eine Mattenschicht M, wobei eine Mattenschicht M auf der Oberfläche eines Kernmaterials 69 positioniert und die andere Mattenschicht bei der Oberfläche der Versteifung 70 positioniert ist. Diese Struktur aus M/R/M kann in zahlreichen Anordnungen bereitgestellt werden. So kann z. B. eine Struktur M/R/M/R/M eine Anwendung finden, und zwar in einem Fall, in welchem eine Schicht, umfassend ein Roving, etc., mit einer anderen Schicht aufeinandergeschichtet wird, wobei gleichmäßiges Aufeinanderschichten dadurch ermöglicht wird, dass eine Mattenschicht zwischen den Schichten angeordnet wird. Weiters ist es möglich, eine FRP-Schicht in engen Kontakt mit dem Kernmaterial 69 zu bringen, indem eine Mattenschicht zwischen dem Kernmaterial 69 und der FRP-Schicht angeordnet wird. Darüber hinaus kann eine gleichmäßige und geeignet geschützte Oberfläche erzielt werden, indem eine Mattenschicht auf der Oberfläche angeordnet wird.
Um die Steifigkeit einer Versteifung weiter zu verbessern, ist es wirksam, die Versteifung lokal zu verstärken. Wie Beispiele im Fall einer hutförmigen, hohlen Versteifung in den Fig. 12(A) und (B) zeigen, kann (A) eine Verstärkungsfaserschicht 81 zur Verstärkung insbesondere in einem Deckabschnitt der hutförmigen FRP-Versteifung 68 bereitgestellt sein oder zum Deckabschnitt hinzugefügt werden, oder (B) eine Verstärkungsfaserschicht 82 zur Verstärkung insbesondere in Seitenwänden der hutförmigen FRP-Versteifung 68 bereitgestellt sein oder zu den Seitenwänden hinzugefügt werden. In einer solchen Struktur kann insbesondere die Biegesteifigkeit in die Längsrichtung der Versteifung 68 in großem Ausmaß gesteigert werden. Werden die Strukturen (A) und (B) gemeinsam verwendet, kann zusätzlich zum oben erwähnten Vorteil noch die Torsionssteifigkeit und die Steifigkeit zur Aufrechterhaltung der Bildung der Versteifung 68 selbst gesteigert werden. Wird die Verstärkungsfaserschicht 81 oder 82 auf die Oberfläche hinzugefügt, so wird bevorzugt, dass die Verstärkungsfaserschicht mit einer Mattenschicht bedeckt ist, um ein Ablösen der Verstärkungsfaserschicht zu verhindern.
Wie in Fig. 13(A) dargestellt, kann weiters der Deckabschnitt der hutförmigen FRP- Versteifung 68 in seiner Dicke vergrößert werden, indem eine Mattenschicht 83 auf der Innenfläche des Deckabschnitts vorgesehen ist. Durch die Vergrößerung der Dicke, z. B. wenn eine Halterung 84 befestigt wird, kann die Befestigung erleichtert werden.
In einem Fall, in welchem eine Verstärkungsfaserschicht (z. B. ein Gewebeschicht aus Verstärkungsfasern) durch Mattenschichten geklemmt wird, wird bevorzugt, dass die Verstärkungsfaserschicht davon abgehalten wird, speziell an einem Endabschnitt der Versteifung aus der Versteifung auszutreten. Wie z. B. in Fig. 13(B) gezeigt, wird bevorzugt, dass in beiden Flanschabschnitten der hutförmigen Versteifung 70 eine Verstärkungsfaserschicht 85 (z. B. ein Gewebeschicht) durch Mattenschichten 86 und 87 geklemmt wird, als auch, dass die Endabschnitte der Verstärkungsfaserschicht 85 in den Mattenschichten 86 und 87 eingeschlossen sind, damit die Endabschnitte nicht aus der Versteifung austreten.
Obwohl ein Schulter- oder ein Eckabschnitt in einer FRP-Schicht existiert, wird in einer hutförmigen oder hohlen Versteifung eine Struktur wie eine der folgenden angewandt, um ein Aufbrechen der Verstärkungsfasern am Schulter- oder Eckabschnitt zu verhindern, um dadurch die Festigkeit des Abschnitts zu erhöhen oder um die Formbarkeit am Schulter- oder Eckabschnitt zu verbessern.
Z. B. in Beispielen einer hutförmigen Versteifung, die mit einem Kernmaterial befüllt ist, wie dies in Fig. 14(A) bis (E) der Fall ist, zeigt (A) eine ähnliche Struktur wie die Fig. 10(G). in einer Struktur von (B) wird am Eckabschnitt, der mit dem Paneelelement 21 verbunden ist, einer FRP-Schicht 91 eine Rundung (R) verliehen, und auch eine Matte 92 wird zwischen der FRP-Schicht 91 und dem Kernmaterial 69 ausgebildet. Das Bezugszeichen 93 zeigt eine Mattenschicht an, die an der Oberflächenseite bereitgestellt ist. In einer Struktur (C) wird der FRP-Schicht 91 an einem Schulterabschnitt des Deckabschnitts der Hutgestalt eine Rundung (R) verliehen, und auch die Matte 92 wird zwischen der FRP-Schicht 91 und dem Kernmaterial 69 angeordnet. In einer Struktur (D) ist eine Abschrägung 95 an einer Innenecke einer FRP-Schicht 94 eines Deckabschnitts der Hutgestalt bzw. am Schulterabschnitt des Kernmaterials 69 vorgesehen. In einer Struktur (E) wird der Innenecke der FRP-Schicht 94 eines Deckabschnitts der Hutgestalt bzw. dem Schulterabschnitt des Kernmaterials 69 eine Rundung (R) 96 verliehen.
Verbindungselemente zum Verbinden der Versteifungen 51a (Längsschwellen), die in Fig. 3 dargestellt sind, und des Fahrgestells 13, das in Fig. 2 abgebildet ist, sind dazwischen vorgesehen. Wie z. B. in Fig. 15 veranschaulicht, wird wasserbeständiges Sperrholz 101 als Kernmaterial der Versteifung 51a verwendet, und Verschleißplatten 102 aus Stahl sind an beiden Seitenflächen der Versteifung 51a mit Halterungen 103 der Durchgangsbolzen befestigt. Ein Abstandhalter 104 für das Einstellen der Dicke ist zwischen einer der Verschleißplatten 102 und der Seitenfläche der Versteifung 51a vorgesehen. Ein Schaft 105, so etwa ein U-Bolzen, ist mit den Verschleißplatten 102 verbunden und erstreckt sich nach unten. Die Versteifung 51a, schlussendlich das Bodenpaneel, wird auf dem Fahrgestell 13 durch die Befestigung des Schafts 105 mittels Doppelmuttern über eine Verschleißplatte 106 befestigt, die an der Unterfläche des Fahrgestells 13 angeordnet ist.
Ein passendes Kissen, z. B. eine Lage 108 aus Hartgummi, kann zwischen der Versteifung 51a und dem Fahrgestell 13 angeordnet sein. Durch die Anordnung des Kissens 108, können Vibration und Einfluss, die von der Seite des Fahrgestells 13 auf die Bodenpaneelseite übertragen werden, in adäquater Weise absorbiert werden, wie auch die Unregelmäßigkeit der Oberfläche absorbiert werden kann, selbst wenn Unregelmäßigkeit auf der Oberseite des Fahrgestells 13 oder der Unterseite der Versteifung 51a gegeben ist.
Wenn in der oben erwähnten Struktur Löcher für ein Einsetzen der Halterungen 103 hergestellt werden, wird es bevorzugt, einen Bereich anzuzeigen, der auf einer Seitenfläche der Versteifung 51a vorher bearbeitet werden kann, um Überlagerungen zwischen den Positionen der Löcher und der Position eines Stegs in der Versteifung 51a zu verhindern. Mit Bezug auf die Bestimmung von Löchern können nicht nur solche Löcher, die für die Befestigung vorgesehen sind, sondern z. B. auch Löcher für das hydraulische Rohrleitungssystem definiert werden.
Die oben beschriebene Struktur wird als Beispiel einer Verbindungsstruktur zwischen der Versteifung 51a und dem Fahrgestell 13 gezeigt, und eine andere passende Struktur, die frei gestaltet ist und sich von der oben beschriebenen Struktur unterscheidet, kann ebenfalls eine Anwendung finden.
In einem Paneelelement in Übereinstimmung mit der Erfindung kann, abgesehen von den oben beschriebenen Versteifungen, ein Seitenrahmen an einem beliebigen Randabschnitt eines Paneelelements vorgesehen sein, um die Steifigkeit und Festigkeit des gesamten Paneelelements zu erhöhen. Dieser Seitenrahmen kann z. B. aus einem FRP-Element gebildet sein, dass einstückig mit dem Paneelelement ausgebildet ist, oder er kann in einer Struktur gebildet sein, in welcher ein Aluminiummaterial, etc. im FRP- Element angeordnet ist.
Wie z. B. in Fig. 16 gezeigt, kann eine Struktur eine Anwendung finden, in welcher ein FRP-Seitenrahmen 111 mit kastenförmigem Querschnitt einstückig mit dem Paneelelement 21 an beiden Seitenabschnitten des Paneelelements 21 in die Querrichtung eines LKWs (und die vorderen und hinteren Randabschnitte in die Längsrichtung des LKWs) geformt ist und eine Aluminiumplatte 112 im Inneren des Seitenrahmens angeordnet ist. Die Aluminiumplatte 112 kann gleichzeitig zum Zeitpunkt der einstückigen Formung des FRP-Seitenrahmens 111 eingebettet werden, d. h. sie kann in der Insert-Technik eingeformt werden. Die Aluminiumplatte 112 kann als kontinuierliche Platte in die Längsrichtung desselben (für den Fall, dass sie sich in die Längsrichtung eines LKWs erstreckt, in diese Richtung) oder sie kann aus Platten ausgebildet sein, die unterbrochen angeordnet sind. Sind die Platten unterbrochen angeordnet, so kann ein Unterschied in der Wärmeausdehnung zwischen der Aluminiumplatte und dem FRP leicht absorbiert werden. Wie in Fig. 17 dargestellt, kann der FRP-Seitenrahmen 111 an der Außenfläche durch eine andere Art von FRP weiter verstärkt werden. Eine solche verstärkende FRP-Schicht 113 kann an einem geeigneten Abschnitt über einen geeigneten Bereich vorgesehen sein.
Wenn eine Metallplatte wie eine Aluminiumplatte wie oben beschrieben angeordnet ist, wie dies z. B. in Fig. 18 veranschaulicht ist, so kann in einem Fall, in welchem ein anderes Element 114 auf der Seitenfläche des Seitenrahmens 111 bereitgestellt ist, das Element 114 leicht und fest unter Verwendung einer Halterung, wie z. B. einer Blindniete, befestigt werden.
Fig. 19 zeigt einen Seitenrahmen 116, der eine andere Struktur aufweist. In dieser Ausführungsform ist eine Aluminiumplatte 117 mit einem L-förmigen Querschnitt in einem FRP-Seitenrahmen 116 mit einem L-förmigen Querschnitt angeordnet. In einer solchen Struktur kann z. B. ein Haken 118 für Schnüre leicht und fest befestigt werden.
Ein FRP-Paneel wie es oben beschrieben wurde (einschließlich beider eines einzelnen Paneels und ein Paneel mit einer Versteifung und/oder einem Seitenrahmen) kann in einem einzelnen Verfahren hergestellt werden, oder in einer Kombination von Handlaminierungsverfahren, Lagenaufrollung, im Gummisack-Vakuum-Verfahren, dem Pressverfahren und dem RTM-Verfahren (Harztransferformung). Insbesondere ein vollständig einstückiges Formverfahren aufgrund des Handlaminierungsverfahrens oder des RTM-Verfahrens wird bevorzugt, und im Fall eines später beschriebenen Knickflügel-Paneels kann auch ein Verfahren verwendet werden, in welchem die jeweiligen Teile getrennt gebildet werden und anschließend die jeweiligen Teile mit einander mittels Klebemittel, etc. verbunden werden, um ein einstückig ausgebildetes Paneel herzustellen.
In einem Paneelmaterial in Übereinstimmung mit der Erfindung können verschiedene Arten von Oberflächenmaterialien an der Außenfläche bereitgestellt sein. Als solche Oberflächenmaterialien können z. B. Holz, Metall, ein geschäumtes Material, FRP, Kunststoff und ein Faservlies verwendet werden.
So kann z. B. eine Bodenfläche gebildet werden, indem eine Holzplatte auf eine Unterfläche eines Bodenpaneels aufgetragen wird, oder eine Bodenfläche mit einem Reibungskoeffizienten, der jenem von Holz sehr nahe üst, kann gebildet werden, indem ein Faservlies auf einer Oberseite eines Bodenpaneels geschichtet und einstückig mit dem FRP-Bodenpaneel geformt wird. Eine Bodenfläche mit verbesserter Gleitfläche kann erreicht werden, indem ein Oberflächenreibungskoeffizient erhöht wird.
Wie in Fig. 20 gezeigt, kann ein bestimmtes Oberflächenmaterial hergestellt werden. Ein Oberflächenmaterial 120, wie es in Fig. 20 gezeigt ist, ist aus einer FRP-Schicht gebildet, die z. B. eine Matten- oder Rovingschicht umfasst, und z. B. eine Faservliesschicht aus Polyester 122 ist auf zumindest einer Oberfläche eines Kernmaterials 121 vorgesehen, und das Oberflächenmaterial 120 wird durch einstückige Formung derselben mit einem Matrixharz gebildet. Wenn einer Faservliesschicht 122 ein Gewebemuster verliehen wird, kann eine geeignete Oberflächenrauheit erreicht werden, und es wirkt dabei, ein Gleiten zu verhindern. Selbst wenn die Oberfläche während der Verwendung ein wenig abgerieben wird, kann eine geeignete Oberflächenrauheit durch die eingeschlossene Vaserfliesschicht erhalten werden. Wird eine Struktur mit Vertikalsymmetrie verwendet, wie dies in Fig. 20 gezeigt ist, kann weiters eine Durchbiegung verhindert werden.
Eine Oberfläche eines Paneelelements kann durch Bereitstellung eines Oberflächenmaterials geeignet geschützt werden. Ein optimales Oberflächenmaterial kann in Übereinstimmung mit einem Abschnitt eines Paneelelements zum Zweck dieses Oberflächenschutzes ausgewählt werden.
Wie ein Beispiel eines Bodenpaneels wiedergibt, wird bevorzugt, dass ein Material mit Eigenschaften der exzellenten Abriebfestigkeit, Druckfestigkeit und Rutschfestigkeit für einen Bereich 124 eines Bodenpaneels 123 ausgewählt wird, der eine Bodenfläche ausbildet. Ein Material mit einem hohen Jumping-stone-Widerstand (Stoßabsorptionseigenschaft) wird für einen Bereich 125 über eine Unterfläche gegenüber einem Teil einer Seitenfläche des Bodenpaneels 123 bevorzugt. Ein Material mit einer anderen Stoßfestigkeit, z. B. einer hohen Festigkeit gegen externen Stoß oder einen Zusammenstoß zwischen Elementen, wird für einen Bereich 126 auf der Seitenfläche des Deckenpaneels 123 bevorzugt.
Obwohl ein Paneelelement in Übereinstimmung mit der Erfindung hauptsächlich das Gewicht des Ladeabteils für einen LKW reduzieren soll, wird bevorzugt, dass das Paneelelement, abgesehen von der Eigenschaft des leichten Gewichts, die folgenden Eigenschaften als gesamtes Paneel oder für einen Teil des Paneels aufweist.
Wie dies anhand eines Bodenpaneels gezeigt ist, wird bevorzugt, dass die Biegesteifigkeit 130 des gesamten Paneels in die Querrichtung, die Torsionssteifigkeit 132 bzw. die Biegesteifigkeiten an lokalen Abschnitten höher als gewisse Werte sind. Im Fall eines Bodenpaneels wird bevorzugt, dass die Biegesteifigkeit in die Längsrichtung eines LKWs nicht weniger als 7 · 10&sup5; N·m² und die Torsionssteifigkeit nicht weniger als 1,5 · 10&sup5; N·m² ausmacht. Eine solche Biege- und Torsionssteifigkeit kann durch die Steifheit einer FRP-Platte selbst als auch durch eine geeignete Konstruktion und Anordnung der Stege und Versteifungen sowie zusätzliche Zugabe von Seitenrahmen, etc. erreicht werden.
Für ein Deckenpaneel sind abgesehen von der oben erwähnten Biege- und Torsionssteifigkeit noch andere Eigenschaften wie hohe Festigkeit, hohe Stoßfestigkeit, niedriges spezifisches Gewicht und niedrige Wärmeleitfähigkeit sowie ein geeigneter Oberflächenreibungskoeffizient erforderlich, um ein Rutschen, wie schon zuvor erwähnt, zu verhindern.
Obwohl es im Allgemeinen erforderlich ist, dass ein Ladeabteil für einen LKW einen tiefen Boden aufweist, so kann das Absenken eines Bodens, was in einem herkömmlichen Ladeabteil z. B. aus Aluminium nur eingeschränkt möglich war, wirksam realisiert werden, indem ein Paneelmaterial in Übereinstimmung mit der Erfindung verwendet wird.
Wie z. B. in den Fig. 23(A) und (B) veranschaulicht, kann die Steifigkeit des gesamten Bodenpaneels (insbesondere die Biegesteifigkeit in die Längsrichtung des LKWs) erhöht wie auch die Gesamthöhe der Versteifungen verringert werden, indem die Steifigkeit des Bodenpaneels 141 oder 144 am Mittelabschnitt in eine Querrichtung des LKWs mit Bezug auf die Steifigkeiten beider Seitenabschnitte desselben erhöht wird, wodurch im Ergebnis ein Absenken des Bodens umgesetzt werden kann. Im in Fig. 23 (A) dargestellten Beispiel wird eine FRP-Schicht 142 zur Verstärkung zwischen die Versteifungen 143 hinzugefügt, und die Steifigkeit dieses Abschnitts wird erhöht. Im in Fig. 23 (B) gezeigten Beispiel wird die Dicke des FRP zwischen den Versteifungen 145 ursprünglich erhöht wie auch die Seitenabschnitte in verjüngter Form ausgeführt werden. Der verjüngte Abschnitt kann leicht dadurch gebildet werden, dass die Anzahl der Schichten an Verstärkungsfaserschichten sich zum Mittelabschnitt in die Querrichtung hin erhöht wird. In solchen Strukturen ist es möglich, Versteifungen, die in eine Querrichtung des LKWs sich erstrecken, wegzulassen.
Wie in Fig. 24 abgebildet kann ein Verfahren zum überwiegenden Anordnen von Verstärkungsfaserschichten 148 und 149 angewendet werden, das so wirkt, dass es die Steifigkeit an Positionen erhöht, die von einer neutralen Achse in einem Abschnitt z. B. auf der Bodenfläche eines Bodenpaneels 146 und den Unterseiten der Versteifungen 147 entfernt sind, oder ein Verfahren zum Erhöhen der Mengen an Verstärkungsfasern solcher Abschnitte. Z. B. in einem Fall, in dem die Biegesteifigkeit in die Längsrichtung eines LKWs erhöht werden soll, kann eine große Menge einer 0º-Schicht oder eine große Anzahl an 0º-Schichten (Schichten, die sich in die Längsrichtung eines LKWs erstrecken) in der Verstärkungsfaserschicht 148 oder 149 angeordnet werden.
Wie weiters in Fig. 25 dargestellt ist, kann, wenn Versteifungen 152, die an der Unterseite eines Bodenpaneels 151 vorgesehen sind, einen Teil des Fahrgestell 153 bilden oder einen Teil der Festigkeit übernehmen, die durch das Fahrgestell 153 indiziert werden soll, da die Höhe "h" des Fahrgestells 153 zumindest um eine Höhe dieser funktioneller Abschnitte der Versteifungen 152 verringert werden kann, folglich die Höhe "H" bis zur Bodenseite des Deckenpaneels 151 verringert und ein Absenken des Bodens ermöglicht werden. Weiters kann es möglich sein, das Fahrgestell 153 aus FRP zu bilden oder das Fahrgestell und das Bodenpaneel 151 einstückig als einstückig geformten Körper auszubilden.
Weiters können Versteifungen und Stege verschieden strukturiert sein, um auf diese Weise hohe Steifigkeit und hohe Festigkeit des gesamten Paneels zu erreichen. So können z. B. die Strukturen 154, 155 und 156, die in den Fig. 26 (A), (B) und (C) veranschaulicht sind, angewendet werden.
Obwohl hauptsächlich ein Bodenpaneel erklärt wurde, kann ein Paneel in Übereinstimmung mit der Erfindung ebenso auf ein Klappenpaneel, ein Knickflügel- Paneel, ein vorderes und ein hinteres Paneel seine Anwendung finden. Geeignete Modifikation und neue Ideen können in Übereinstimmung mit den erforderlichen Eigenschaften der jeweiligen Paneele hinzugefügt werden.
Fig. 27 zeigt ein Beispiel einer Gestalt eines Klappenpaneels 160. Dieses Klappenpaneel 160 umfasst eine FRP-Platte, die ein Gewebe aus Verstärkungsfasern als steifes Hauptelement umfasst. Im Klappenpaneel 160, wie es z. B. in Fig. 28 (A) dargestellt ist, ist ein Kernmaterial 162, das aus einem geschäumten Material gebildet ist, in einer FRP- Platte 161 angeordnet, und ein Holz 163 ist in einem unteren Abschnitt zur Verbindung mit einem Deckenpaneel angeordnet. Ein konkaver Abschnitt 164, der sich in die Längsrichtung eines LKWs erstreckt, ist eine Rille zur Befestigung einer Zurr-Schiene. Die FRP-Platte 161 umfasst ein bidirektionales Gewebe aus Verstärkungsfasern, dessen Kett- und Schussfäden so angeordnet sind, dass sie sich in die Längsrichtung des LKWs erstrecken, sowie ein Gewebe aus Verstärkungsfasern, dessen Kett- und Schussfäden so angeordnet sind, dass sie sich in eine Richtung schräg zur Längsrichtung des. LKWs erstrecken.
Da es einen Fall gibt, in welchem ein Seil oder ein Gurt zur Befestigung geladener Güter an einem Klappenpaneel eines LKWs verwendet wird und da die Angst besteht, dass der obere Endabschnitt des Klappenpaneels durch ein solches Seil oder einen solchen Gurt beschädigt wird, wird in einer in Fig. 28 (B) gezeigten Struktur ein Deckmaterial 165, das aus einem abriebfesten Material gebildet ist, auf den oberen Endabschnitt des Klappenpaneels aufgetragen. Als Deckmaterial kann z. B. eine dünne Metalllage, eine Lage aus einem synthetischen Harz oder ein Sperrholz verwendet werden.
Die Fig. 29 (A), (B) und (C) zeigen andere Beispiele eines Klappenpaneels. In diesen Beispielen werden insbesondere Ideen auf einen Abschnitt zur Befestigung von Zurr- Schienen angewendet. Fig. 29 (A) zeigt ein Beispiel, worin ein Verbindungselement 166 eingesetzt und ein Mantelmaterial 167 beschichtet wird, um eine Zurr-Schiene in einem konkaven Abschnitt 164 mittels Nieten oder Zwingen zu befestigen. Als Verbindungselement 166 werden eine dünne Metalllage (z. B. Stahl oder Aluminium) oder ein FRP bevorzugt.
Wird ein Zurr-Gurt befestigt, da eine große Kraft entsprechend dem Schwingen des Fahrzeugkörpers oder der geladenen Güter wirkt, tritt mit Wahrscheinlichkeit ein Problem in Zusammenhang mit der Festigkeit auf. Aus diesem Grund wird, wie in Fig. 29 (B) gezeigt, bevorzugt, dass ein Außenpaneel und ein Innenpaneel durch Stege 168, die aus einem FRP-Mantelmaterial geformt sind, verbunden werden, wodurch die Festigkeit des Abschnitts zur Befestigung der Zurr-Schiene erhöht wird.
Alternativ dazu kann, wie in Fig. 29 (C) gezeigt, die Festigkeit des Abschnitts zur Befestigung der Zurr-Schiene erhöht werden, indem ein Einsatzmaterial 169, so etwa Sperrholz, Wabenmaterial oder eine synthetische Harzplatte, zwischen einem Innenpaneel und einem Außenpaneel eingefügt wird, oder indem es durch Nieten oder Bolzen befestigt wird.
Fig. 30 ist eine schematische Schnittansicht eines Klappenpaneels, das ein Beispiel eines Metallmaterials (eine Zurr-Schiene) zur Befestigung eines Zurr-Gurts auf dem Torportal veranschaulicht. Eine Zurr-Schiene 170 ist im konkaven Abschnitt 164 angeordnet, der auf den oberen Abschnitt des Klappenpaneels definiert ist, und wird mit dem Verbindungselement 166, das im Paneel angeordnet ist, mittels Nieten 171 verbunden.
Da sowohl Biegesteifigkeit in die Längsrichtung eines LKWs als auch Torsionssteifigkeit für ein Klappenpaneel erforderlich sind, wird bevorzugt, dass die Schichten, deren Verstärkungsfasern sich im Wesentlichen in die ± 45º-Richtungen mit Bezug auf die Längsrichtung eines LKWs erstrecken, in einer Verstärkungsfaserschicht, die eine FRP- Platte ausbildet, in einer großen Menge angeordnet werden. So wird z. B. bevorzugt, dass die ± 45º-Verstärkungsfasernschicht in einem Ausmaß von nicht weniger als 30% der gesamten Verstärkungsfaserschicht vorgesehen ist.
Als gesamtes einzelnes Torpaneel wird bevorzugt, dass die Biegesteifigkeit in die Längsrichtung des LKWs nicht weniger als 2 · 10&sup4;·m² beträgt und die Torsionssteifigkeit nicht weniger als 1 · 10&sup4; N·m².
Weiters werden vorzugsweise verschiedene Arten von Kernmaterialien geeignet angeordnet, um die Torsionssteifigkeit zu erhöhen als auch insbesondere eine Festigkeit eines Abschnitts zur Befestigung einer Zurr-Schiene zu gewährleisten. Wie in einem Beispiel in Fig. 31 dargestellt ist, sind Kernmaterialien 172, die aus einem Holz geformt sind, an beiden Seiten von Stegen 168 des Abschnitts zur Befestigung einer Zurr- Schiene 179 angeordnet, wodurch die Steifigkeit und Festigkeit dieses Abschnitts erhöht wird. In diesem Beispiel ist weiters ein Aluminium-Deckmaterial 173 auf dem oberen Endabschnitt vorgesehen.
Da es einen Fall gibt, in welchem es schwierig ist, eine ± 45º-Verstärkungsfasernschicht im FRP-Plattenabschnitt, der den konkaven Abschnitt 164 für eine Zurr-Schiene bildet, anzuordnen, kann eine Teilungs-Struktur wie die folgende angewendet werden.
So kann z. B., wie dies in Fig. 32 dargestellt ist, die Struktur gebildet werden, indem sie als eine Verbindungsstruktur von zwei geteilten Elemente 174 und 175 angelegt ist, wodurch eine Verstärkungsfaserschicht bereitgestellt wird, deren Verstärkungsfasern so angeordnet sind, dass sie sich im Wesentlichen in die ± 45º-Richtungen auf einem ebenen Plattenabschnitt 176 des Elements 174 erstrecken, wodurch hauptsächlich dieser Abschnitt für die Torsionssteifigkeit verantwortlich ist, und wodurch die anderen Abschnitte von einer Schicht gebildet werden, deren Verstärkungsfasern so angeordnet sind, dass sie sich im Wesentlichen in die 0º-Richtung erstrecken, eine Schicht, deren Verstärkungsfasern so angeordnet sind, dass sie sich im Wesentlichen in die 90º- Richtung erstrecken, sowie Mattenschichten (M). Insbesondere in einem Abschnitt zur Befestigung einer Zurr-Schiene 177, wie dies in Fig. 33 in einer vergrößerten Ansicht dargestellt ist, kann z. B. eine Platte 179 wie eine Aluminiumplatte zwischen einer FRP- Schicht 178 und der Mattenschicht M angeordnet werden, wodurch insbesondere dieser Abschnitt verstärkt wird.
Da es einen Fall gibt, in welchem ein Klappenpaneel mit z. B. einem vorderen oder hinteren Portalrahmen in Kontakt gebracht wird, wird bevorzugt, diesem Abschnitt eine Dämpfungsfunktion zur verleihen oder ihn zu verstärken. So ist z. B. in einer in Fig. 43 gezeigten Struktur eine verstärkende Mattenschicht 182 (z. B. eine Mattenschicht aus Glasfasern) auf einem Abschnitt eines Klappenpaneels 180 angeordnet, das mit einem Portalrahmen 181 in Kontakt kommt, und eine Gummischicht 183 ist darauf vorgesehen. Fig. 35 zeigt ein Klappenpaneel 185, in welchem eine L-förmige Aluminiumplatte 184 weiters in der Insert-Technik in den FRP eingearbeitet wird.
Ein Knickflügel-Paneel, das für ein Ladeabteil für einen LKW verwendet wird, verfügt gewöhnlich über einen L-förmigen Querschnitt. Als Verfahren zur Bereitstellung einer Versteifung für ein Knickflügel-Paneel gibt es ein Verfahren zur Formung einer FRP- Versteifung gleichzeitig mit der Formung eines FRP-Mantelmaterials, die eine Außenfläche bildet, sowie ein Verfahren zur Bindung einer FRP-Versteifung, die getrennt von einem Mantelmaterial mit Hilfe eines Klebemittels, etc. nach der Formung des Mantelmaterials gebildet wird. Im letzteren Verfahren ist, wenn die Versteifung einstückig L-förmig ausgebildet ist, da es schwierig ist, ausreichenden Haftdruck zu versehen, die Haftfähigkeit nicht gut, und es besteht die Befürchtung, dass eine ausreichende Festigkeit nicht erreicht werden kann oder die Qualität verschlechtert wird. Aus diesem Grund wird ein Verfahren, in welchem eine Versteifung in einen Deckenabschnitt und einen Seitenwandabschnitt an einem Eckabschnitt eines Knickflügel-Paneels geteilt wird und in welchem nachdem die geteilten Versteifungsabschnitte mit einem FRP-Mantelmaterial verbunden wurden, die geteilten Versteifungsabschnitte über andere Elemente verbunden werden, angewendet, um ein Knickflügel-Paneel zu bilden, das exzellente Fabrikationseigenschaften sowie Steifigkeit und Festigkeit aufweist.
Fig. 36 zeigt ein Beispiel eines Knickflügel-Paneel in Übereinstimmung mit der Erfindung. In diesem Knickflügel-Paneel 190 sind Versteifungen 191a und 192a auf den Innenflächen des Deckenabschnitts 191 und des Seitenwandabschnitts 192 bereitgestellt, wobei jede aus einer FRP-Platte, nämlich auf der FRP-Platte an Positionen im Inneren des Ladeabteils gebildet ist, und Rippen 193a, 193b und 193c sind an einem deren Endabschnitt des Deckenabschnitts 191, dem unteren Endabschnitt des Seitenwandabschnitts 192 bzw. dem Inneneckabschnitt des Verbindungsabschnitts dazwischen angeordnet. Die Versteifungen 191a und 192a können ebenfalls aus einem FRP gebildet sein. Die FRP-Versteifungen 191a und 192a können einstückig mit dem Deckenabschnitt 191 und dem Seitenwandabschnitt 192 ausgebildet sein, und sie können getrennt ausgebildet sein und mit dem Deckenabschnitt 191 und dem Seitenwandabschnitt 192 verbunden werden.
Um die Steifigkeit und Festigkeit des gesamten Knickflügel-Paneels zu erhöhen, ist es zweckdienlich, insbesondere ein Verstärkungselement an der Innenflächenseite des Eckabschnitts vorzusehen oder den Eckabschnitt selbst in einer verstärkten Struktur auszubilden. Wie z. B. in Fig. 37 (A) gezeigt ist, kann eine Struktur, in welcher ein Verstärkungselement 197, das zwischen den Deckenabschnitt und den Seitenwandabschnitt miteinander verbindet und auf dem Eckabschnitt eines Knickflügel- Paneels 196 angeordnet ist, wie in (B) gezeigt, kann eine Struktur, in welcher ein Eckblech 198 auf dieser vorgesehen ist, wie in (C) gezeigt, kann eine Struktur, in welcher ein Verstärkungsabschnitt 200 auf dem Eckabschnitt eines Knickflügel-Paneels 199 als auch Verstärkungsabschnitte 201 und 202 auf dem oberen Endabschnitt des Deckenabschnitts bzw. auf dem unteren Endabschnitt des Seitenwandabschnitts bereitgestellt sind, und wie in (D) gezeigt, kann eine Struktur, in welcher ein Knickflügel-Paneel 203 selbst als Struktur ausgebildet ist, die über Abschnitte 204, 205 und 206 mit erhöhter Dicke am Eckabschnitt, dem oberen Endabschnitt des Deckenabschnitts und am unteren Endabschnitt des Seitenwandabschnitts verfügt, verwendet werden. Obwohl diese Verstärkungselemente und -abschnitte alle aus einem FRP gebildet werden können, ist es auch möglich, andere Materialien zu verwenden, und es kann auch eine Struktur eingesetzt werden, in welcher eine Aluminiumplatte, etc. im FRP eingeformt ist.
Die oben beschriebene Verstärkungsstruktur an einem oberen Endabschnitt eines Deckenabschnitts oder einem unteren Endabschnitt eines Seitenwandabschnitts kann ähnlich wie die zuvor erwähnte Verstärkungsstruktur des Endabschnitts eines Bodenpaneels oder einer dieser entsprechenden ausgebildet sein.
Dieses Knickflügel-Paneel umfasst auch eine FRP-Platte, die ein Gewebe aus Verstärkungsfasern als steifes Hauptelement umfasst. Die Biege- und Torsionssteifigkeit des gesamten Knickflügel-Paneels sollen gewisse Werte nicht unterschreiten. Aus diesem Grund wird bevorzugt, dass Verstärkungsfaserschichten so angeordnet sind, dass ihre Verstärkungsfasern sich in die 0º/90º-Richtungen mit Bezug auf eine Standardrichtung einer Längsrichtung eines LKWs erstrecken, und auch eine ± 45º- Verstärkungsfaserschicht angeordnet ist, um die Torsionssteifigkeit sicherzustellen:
So wird z. B. bevorzugt, dass ein Gewebe aus Verstärkungsfasern, das in einer FRP-Platte umfasst ist, das ein Knickflügel-Paneel bildet, ein bidirektionales Gewebe ist, und dass die Kett- und Schussfäden darauf so angeordnet sind, dass sie sich in eine Längsrichtung des LKWs erstrecken. Weiters wird bevorzugt, dass die FRP-Platte weiter ein Gewebe aus Verstärkungsfasern umfasst, deren Kett- und Schussfäden so angeordnet sind, dass sie sich schräg zur Längsrichtung eines LKWs erstrecken, um insbesondere die Torsionssteifigkeit hoch festzulegen.
In einem Knickflügel-Paneel beträgt die Biegesteifigkeit in die Längsrichtung eines LKWs vorzugsweise nicht weniger als 1 · 10&sup4; N m², und die Biegesteifigkeit pro Einheitslänge in eine Richtung normal auf die Längsrichtung eines LKWs beträgt nicht weniger als 3 · 10³ N·m²/m beträgt. Solche erforderlichen Eigenschaften können erreicht werden, indem die Anordnung der Verstärkungsfasern sowie die oben beschriebenen Verstärkungselemente und -strukturen geeignet eingestellt werden.
In einem Fall, in welchem eine FRP-Platte, die ein Knickflügel-Paneel bildet, ein Gewebe aus Verstärkungsfasern und eine Matte umfasst, wird weiters bevorzugt, dass die Matte innen angeordnet wird, d. h. in einer Position im Inneren des Ladeabteils eines LKWs. Die Innenfläche des Knickflügel-Paneels kann durch eine solche Anordnung ausgeglichen werden.
Ein Knickflügel-Paneel ist gewöhnlich in einem Zustand befestigt, in dem es nach oben mit Bezug auf einen Mittelträger rotiert werden kann. Die Struktur dieses Abschnitts ist z. B. wie in Fig. 38 gezeigt konstruiert. In einer in Fig. 38 gezeigten Struktur sind ein Mittelträger 207 und ein Knickflügel-Paneel 208 über ein Drehgelenk 209 verbunden, und das Drehgelenk 209 ist mit dem Mittelträger 207 und dem Knickflügel-Paneel 208 über Halterungen wie Blindnieten 210 verbunden. Auf einem Endverbindungsabschnitt 211 des Knickflügel-Paneels 208 ist eine Aluminiumplatte 212 in einer Insert-Technik eingearbeitet, um die Verbindungsfestigkeit aufgrund der Blindniet 210 zu gewährleisten. Obwohl der Mittelträger 207 in diesem Beispiel aus Stahl oder Aluminium gebildet ist, wird in einem Fall, in welchem der Mittelträger 207 ebenfalls aus einem FRP besteht, bevorzugt, eine Aluminiumplatte, etc. ähnlich jener oben beschriebenen bereitzustellen.
Wie z. B. in Fig. 39 dargestellt ist, kann weiters eine Struktur eines Knickflügel-Paneels 214 angewendet werden, in welchem ein Auskleidungsmaterial 213 einem Abschnitt im Inneren einer Versteifung 215 hinzugefügt wird, d. h. an einer Position in Inneren eines Ladeabteils mit Bezug auf die Versteifung 215. Das Auskleidungsmaterial 213 kann mit der Versteifung 215 mittels einer Halterung wie einer Blindniet verbunden sein, und zu diesem Zeitpunkt wird bevorzugt, dass der Deckabschnitt der Versteifung 215 in seiner Dicke vergrößert wird, indem eine Matte aus Glasfasern 217, etc. angeordnet wird, wodurch die Verbindungsfestigkeit sichergestellt ist.
Mit Bezug auf ein Wandpaneel eines Ladeabteils, nämlich das vordere Paneel 5 und das hintere Paneel 7, welche die Türpaneele bilden, kann eine ähnliche Struktur wie die des vorher erwähnten Bodenpaneels verwendet werden. Wie z. B. in Fig. 40 (A) und (B) anhand des Beispiels eines hinteren Türpaneels 220 veranschaulicht ist, kann das Paneelmaterial als Sandwichstruktur aus zwei FRP-Platten 221 und 222 gebildet sein, welche jeweils ein Gewebe aus Verstärkungsfasern und ein Kernmaterial 223 umfassen, das dazwischen angeordnet ist. Das Wandpaneel für einen LKW umfasst eine FRP- Platte, die ein Gewebe aus Verstärkungsfasern als steifes Hauptelement umfasst.
Es wird bevorzugt, dass das Gewebe aus Verstärkungsfasern ein bidirektionales Gewebe ist und die Kett- und Schussfäden darin so angeordnet sind, dass sie sich in eine vertikale Richtung des LKWs erstrecken. In einem Fall, in welchem eine Torsionssteifigkeit erwünscht ist, wird bevorzugt, dass die FRP-Platte weiters ein Gewebe aus Verstärkungsfasern umfasst, dessen Kett- und Schussfäden so angeordnet sind, dass sie sich in eine Richtung schräg zur vertikalen Richtung des LKWs erstrecken.
Weiters ist es möglich, den Mittelträger aus FRP herzustellen. Darüber hinaus ist es in Zukunft möglich, obwohl die vorderen und hinteren Portalrahmen 4 und 6 grundsätzlich aus einem Metall geformt sind, diese aus FRP herzustellen.
So zeigt Fig. 41 z. B. einen FRP-Mittelträger 230. Obwohl eine Kombinationsstruktur aus einem Metallkernelement 231 (z. B. Aluminium oder Stahl) und einem FRP-Element 232, das um das Kernelement herum angeordnet ist, in diesem Beispiel verwendet wird, ist es möglich, den gesamten Abschnitt aus FRP zu bilden. Weiters kann ein Kernmaterial im Inneren angeordnet sein. In einem Fall, in welchem ein Einsatzelement für die Verbindung mit einem anderen Element in das FRP-Element eingesetzt wird, ist ein Einsatzelement aus Holz oder Metall geeignet, und es kann gemäß der erforderlichen Festigkeit ausgewählt werden.
Um ein Ladeabteil für einen LKW gewichtsmäßig weiter zu reduzieren, werden die hierin beschriebenen Elemente vorzugsweise in geeigneter Weise kombiniert.
So kann z. B. ein Ladeabteil für einen LKW, in welchem das Bodenpaneel 3 und das Knickflügel-Paneel 8 aus einem FRP gebildet sind, ein Ladeabteil für einen LKW, in welchem das Bodenpaneel 3, das Knickflügel-Paneel 8 und das vordere Paneel 5 und/oder das hintere Paneel 7 aus einem FRP gebildet sind, ein Ladeabteil für einen LKW, in welchem das Bodenpaneel 3, das Knickflügel-Paneel 8 und das Klappenpaneel 9 aus einem FRP gebildet sind, und ein Ladeabteil für einen LKW, in welchem das vordere Paneel 5 und das hintere Paneel 7 weiters aus einem FRP zusätzlich dazu gebildet sind, errichtet werden. Weiters verfügt ein Ladeabteil für einen LKW, in welchem der Mittelträger 11 ebenfalls aus einem FRP geformt ist, über den Vorteil des geringeren Gewichts. Da die jeweiligen Elemente einstückig zum Zeitpunkt der Formung des FRP gebildet werden können, ist es möglich, die Herstellung zu erleichtern, indem einstückig geformt wird, und aus diesem Grund kann ein Ladeabteil für einen LKW mit geringem Gewicht und exzellenten Fabrikationseigenschaften erhalten werden.
Da ein LKW direkter Sonnenbestrahlung über einen längeren Zeitraum ausgesetzt ist, wird an einem Abschnitt, der dem direkten Sonnenlicht ausgesetzt ist, ein Film zur Reflexion von Hitzewellen angebracht und es kann auch eine gewöhnliche Farbe, wie z. B. Acryllack oder ein Melaninharz, aufgebracht werden, um zu verhindern, dass die Temperatur im Inneren des Ladeabteils ansteigt.
Nachfolgend sind konkretere Beispiele der vorliegenden Erfindung erklärt.
Ein Bodenpaneel, ein Knickflügel-Paneel, Klappenpaneele, ein vorderes und ein hinteres Paneel eines Ladeabteils für einen LKW wurden aus einem FRP hergestellt. Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, wurde der Boden des Bodenpaneels aus einem Innenpaneel (Dicke: 2 mm) und einem Außenpaneel (Dicke: 4 mm) gebildet, wobei jedes aus einem Mantelmaterial aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFRP) und einem Kernmaterial aus einem geschäumten Material aus synthetischem Harz (spezifisches Gewicht: 0,1) besteht, die zwischen den beiden Paneelen angeordnet wurden. Versteifungen, die aus einem CFRP hergestellt sind und sich in die Längs- und Querrichtung eines LKWs erstrecken, wurden auf der Unterfläche des Bodens vorgesehen, und sie wurden einstückig mit dem Sandwich-Paneel, das den Boden bildet, ausgeformt.
Das Knickflügel-Paneel wurde in einer in Fig. 36 dargestellten Gestalt gebildet, wobei das CFRP-Mantelmaterial mit einer Dicke von 0,7 mm als Mantel des Paneels verwendet wurde, und Verstärkungsrippen wie jene in der Figur gezeigten wurden an beiden Seitenabschnitten und am Eckabschnitt bereitgestellt, weiters wurden auch hutförmige CFRP-Versteifungen, die sich in eine Querrichtung des LKWs erstrecken, vorgesehen.
Das Torpaneel wurde in der in Fig. 27 gezeigten Form gebildet, und es wurde aus Innen- und Außenpaneelen konzipiert, die jeweils aus einem CFRP-Mantelmaterial mit einer Dicke von 1,5 mm und einem Kernmaterial aus einem geschäumten Material aus synthetischem Harz bestehen und jeweils zwischen den beiden Paneelen angeordnet sind.
Die vorderen und hinteren Paneele wurde in einer in Fig. 40 gezeigten Struktur gebildet, wobei jedes von ihnen aus Innen- und Außenpaneelen konstruiert ist, die jeweils aus einem CFRP-Mantelmaterial mit einer Dicke von 0,8 mm und einem Kernmaterial aus einem geschäumten Material aus synthetischem Harz bestehen und jeweils zwischen den beiden Paneelen angeordnet sind.
Ein Ladeabteil für einen LKW wurde unter Verwendung dieser Elemente hergestellt und eingebaut. Abgesehen von den oben beschriebenen FRP-Elementen wurden die vorliegenden Metallelemente verwendet. Als Resultat betrug das Gewicht des eingebauten Ladeabteils 2.500 kg, und es war in diesem Zusammenhang möglich, dieses um 1.500 kg zu verringern, wie ein Vergleich mit einem Fall von 4.000 kg zeigt, wobei hier die vorliegenden Metallmaterialien verwendet wurden.
Somit kann in einem Ladeabteil für einen LKW in Übereinstimmung mit der Erfindung durch Bildung eines Bodenpaneels, eines Knickflügel-Paneels, von Klappenpaneelen und Wandpaneelen aus FRP, die ein Gewebe aus Verstärkungsfasern umfassen, ein Ladeabteil für einen LKW hergestellt werden, das über den exzellenten Vorteil geringeren Gewichts, einer leichten Herstellung und eines geringen Kostenaufwands verfügt. Somit kann auch das Gewicht eines LKWs, in dem dieses Ladeabteil eingebaut ist, reduziert werden, und somit ist es möglich, die Tragfähigkeit zu erhöhen.
Die Gewichtsreduktion erreicht im Vergleich mit einem herkömmlichen Ladeabteil durch die Bildung eines Bodenpaneels, eines Knickflügel-Paneels, von Klappenpaneelen und Wandpaneelen aus FRP etwa 30 bis 50%.

Industrielle Anwendbarkeit der Erfindung

Das Paneel für einen LKW in Übereinstimmung mit der Erfindung ist leicht, weist ausreichend Steifigkeit und Festigkeit auf und verfügt über exzellente Verarbeitungs- und Herstellungseigenschaften. Indem dieses verwendet wird, kann ein Ladeabteil für einen LKW mit exzellentem Gewichtseigenschaften sowie den Eigenschaften leichter Herstellung und geringen Kostenaufwands bereitgestellt werden. Aus diesem Grund kann das Gewicht eines LKWs, in dem dieses Ladeabteil eingebaut ist, reduziert werden, und es wird auch möglich, die Tragfähigkeit zu erhöhen. Das Paneel und das Ladeabteil für einen LKW können auf verschiedene Arten von LKWs angewendet werden, so etwa auf einen Knickflügel-LKW sowie auf andere Lieferwagen-artige LKWs und LKWs mit flachen Körpern.

Claims

1. Paneel (21) für ein Ladeabteil eines LKWs, wobei das Paneel (21) zwei voneinander beabstandete FRP-Platten (23, 24) umfasst, die einander zugewandt angeordnet sind, wobei jede der Platten ein Gewebe aus Verstärkungsfasern als starres Hauptelement umfasst, und wobei das Paneel einen die FRP-Platten (23, 24) verbindenden einstückig geformten Steg (27) umfasst, der im Raum zwischen ihnen angeordnet ist.

2. Paneel für einen LKW nach Anspruch 1, das eine Sandwichstruktur aufweist, bei der eine FRP-Platte (23, 24) auf jeder Seite eines Kernmaterials (25) angeordnet ist.

3. Panel für einen LKW nach Anspruch 1 oder 2, worin der Steg (27) aus einem FRP gebildet ist.

4. Paneel für einen LKW nach Anspruch 1, worin eine Versteifung (51a) mit einer FRP- Platte verbunden ist.

5. Paneel nach Anspruch 4, worin die Versteifung aus einem FRP gebildet ist.

6. Paneel nach Anspruch 4 oder 5, worin die Versteifung einen Innenraum aufweist.

7. Paneel nach Anspruch 6, worin im Innenraum der Versteifung (62) ein Kernmaterial (63) vorgesehen ist.

8. Paneel nach Anspruch 7, worin das Kernmaterial (63) aus einem geschäumten Kunststoffmaterial, Holz oder einem Wabenmaterial gebildet ist.

9. Paneel nach Anspruch 1, worin auf der Oberfläche einer FRP-Platte ein Material vorgesehen ist.

10. Paneel nach Anspruch 1, worin das Gewebe zumindest eine Art von Verstärkungsfasern aus Kohlenstofffasern, Glasfasern und Aramidfasern umfasst.

11. Paneel nach Anspruch 1, worin die FRP-Platte ein bidirektionales Gewebe umfasst.

12. Paneel nach Anspruch 1, worin die FRP-Platte ein unidirektionales Gewebe (41) umfasst.

13. Paneel nach Anspruch 1, worin die FRP-Platte eine Matte (42) aus Verstärkungsfasern umfasst.

14. Bodenpaneel (3) für einen LKW, das aus einem Paneel nach einem der Ansprüche 1 oder 2 besteht.

15. Bodenpaneel nach Anspruch 14, das ein Kernmaterial umfasst und worin eine FRP- Platte weiters eine Matte aus Verstärkungsfasern umfasst, die auf einer Seite des Kernmaterials angeordnet ist.

16. Bodenpaneel nach Anspruch 15, worin eine FRP-Platte eine vierlagige Struktur aus einem Gewebe aus Kohlenstofffasern (44), einer Matte aus Glasfasern (45), einem Gewebe aus Glasfasern (46) und einer Matte aus Glasfasern (47) aufweist, und worin das Gewebe aus Kohlenstofffasern (44) an einer Außenseite angeordnet ist.

17. Bodenpaneel nach Anspruch 14, worin eine FRP-Platte ein Gewebe umfasst, das aus einem bidirektionalen Gewebe besteht, und dessen Kett- oder Schussfäden so angeordnet sind, dass sie sich in Längsrichtung eines LKWs erstrecken.

18. Bodenpaneel nach Anspruch 14, worin das Bodenpaneel an seiner Rückseite eine längsgerichtete Schwelle (51a) und eine quergerichtete Schwelle (51c) aufweist.

19. Bodenpaneel nach Anspruch 18, worin sowohl die längsgerichtete Schwelle (51a) als auch die quergerichtete Schwelle (51c) als Versteifung ausgebildet sind.

20. Bodenpaneel nach Anspruch 19, worin eine Versteilung aus einem FRP gebildet ist.

21. Bodenpaneel nach Anspruch 19, worin eine Versteifung (68) eine hutartige Gestalt aufweist.

22. Bodenpaneel nach Anspruch 21, worin in der hutartigen Versteifung (68) ein Kernmaterial (69) vorgesehen ist.

23. Bodenpaneel nach Anspruch 14 mit einer Dicke im Bereich von 20 bis 80 mm.

24. Bodenpaneel nach Anspruch 14, auf dessen Oberfläche ein Material vorgesehen ist, und wobei das Oberflächenmaterial zumindest eines aus Holz, einem Metall, einem Gummi, einem geschäumten Kunststoffmaterial, einem FRP, einem Kunststoff und einem Faservlies umfasst.

25. Bodenpaneel nach Anspruch 24, worin das Oberflächenmaterial einen FRP umfasst, der ein Faservlies aus synthetischen Fasern umfasst.

26. Bodenpaneel nach Anspruch 14, das eine Biegesteifigkeit in Längsrichtung eines LKWs nicht unter 7 · 10&sup5; N·m² und eine Drehsteifigkeit nicht unter 1,5 · 10&sup5; N·m² aufweist.

27. Knickflügel-Paneel für einen LKW, das aus einem Paneel nach Anspruch 1 besteht.

28. Knickflügel-Paneel nach Anspruch 27, worin eine FRP-Platte Gewebe umfasst, das ein bidirektionales Gewebe ist, und dessen Kett- oder Schussfäden so angeordnet sind, dass sie sich in Längsrichtung eines LKWs erstrecken.

29. Knickflügel-Paneel nach Anspruch 28, worin die FRP-Platte weiters ein Gewebe aus Verstärkungsfasern umfasst, dessen Kett- oder Schussfäden so angeordnet sind, dass sie sich in eine Richtung schräg zur Längsrichtung eines LKWs erstrecken.

30. Knickflügel-Paneel nach Anspruch 27, worin eine FRP-Platte ein Gewebe und eine Matte aus Verstärkungsfasern umfasst, die im inneren der FRP-Platte angeordnet sind.

31. Knickflügel-Paneel nach Anspruch 27, worin eine Innenfläche einer FRP-Platte mit einer Versteifung verbunden ist.

32. Knickflügel-Paneel nach Anspruch 31, worin die Versteifung aus einem FRP besteht.

33. Knickflügel-Paneel nach Anspruch 31, worin eine Innenfläche einer Versteifung mit einem Auskleidungsmaterial verbunden ist.

34. Knickflügel-Paneel nach Anspruch 31, worin die Versteifung hutartige Gestalt aufweist.

35. Knickflügel-Paneel nach Anspruch 31, worin die Versteifung ein Gewebe aus Kohlenstofffasern umfasst.

36. Knickflügel-Paneel nach Anspruch 31, worin die Dicke eines oberen Abschnitts der Versteifung vergrößert ist, indem an einer Innenfläche des oberen Abschnitts eine Matte aus Verstärkungsfasern angeordnet ist.

37. Knickflügel-Paneel nach Anspruch 27, das eine Biegesteifigkeit in Längsrichtung eines LKWs nicht unter 1 · 10&sup4; N·m² und eine Biegesteifigkeit pro Einheitsfänge des Knickflügel-Paneels in eine Richtung senkrecht zur Längsrichtung eines LKWs nicht unter 3 · 10³ N·m²/m aufweist.

38. Türpaneel für einen LKW, das aus einem Paneel nach Anspruch 1 oder 2 besteht.

39. Türpaneel nach Anspruch 38, worin eine FRP-Platte ein bidirektionales Gewebe aus Verstärkungsfasern, dessen Kett- oder Schussfäden so angeordnet sind, dass sie sich in Längsrichtung eines LKWs erstrecken, und ein Gewebe aus Verstärkungsfasern umfasst, dessen Kett- oder Schussfäden so angeordnet sind, dass sie sich in eine Richtung schräg zur Längsrichtung eines LKWs erstrecken.

40. Türpaneel nach Anspruch 38, das eine Biegesteifigkeit in Längsrichtung eines LKWs nicht unter 2 · 10&sup4; N·m² und eine Drehsteifigkeit nicht unter 1 · 10&sup4; N·m² aufweist.

41. Wandpaneel für einen LKW, das aus einem Paneel nach Anspruch 1 oder 2 besteht.

42. Wandpaneel nach Anspruch 41, worin eine FRP-Platte ein Gewebe umfasst, das ein bidirektionales Gewebe ist, und dessen Kett- oder Schussfäden so angeordnet sind, dass sie sich in eine Vertikalrichtung eines LKWs erstrecken.

43. Wandpaneel nach Anspruch 42, worin die FRP-Platte weiters ein Gewebe aus Verstärkungsfasern umfasst, dessen Kett- oder Schussfäden so angeordnet sind, dass sie sich in eine Richtung schräg zur vertikalen Richtung eines LKWs erstrecken.

44. Ladeabteil für einen LKW, das eines aus einem Bodenpaneel nach einem der Ansprüche 14 bis 26, einem Knickflügel-Paneel nach einem der Ansprüche 27 bis 37, einem Türpaneel nach einem der Ansprüche 38 bis 40 und einem Wandpaneel nach einem der Ansprüche 41 bis 43 aufweist.

45. LKW, der ein Ladeabteil nach Anspruch 44 aufweist.