DE10108034A1 - Improvements Relating to Vehicles - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Landfahrzeug mit einem Chassis (100) mit mindestens zwei miteinander verbundenen Bereichen (200, 300), einem ersten Bereich, der ein Vorderende des Fahrzeugs definiert, und einem zweiten Bereich, der einen weiter hinten gelegenen Teil des Fahrzeugchassis definiert, offenbart. Ein Bereich (100, 200) weist Teile (201, 202) auf, die entsprechende Teile (301, 302) des anderen Bereichs überlappen, und es werden Verbindungsmittel zum Verbinden der beiden Bereiche im normalen Einsatz bereitgestellt. Die Verbindungsmittel können ein oder mehrere Befestigungsmittel umfassen, welche beim Aufprall zerbrechen, um den beiden Bereichen zu ermöglichen, relativ zueinander zu gleiten. Eine Aufhängungsanordnung (400) wird auch offenbart, welche zum Tragen eines Straßenrads des Fahrzeugs angepaßt ist. Die Anordnung besitzt einen oberen Lenker (401) und einen unteren Lenker (402), die ein Radlager (403) und eine Feder-/Dämpferanordnung (408) tragen, die sowohl mit den oberen als auch den unteren Lenkern verbunden ist und von beiden Aufhängungslenkern (401, 402) betätigt wird.
Description
Diese Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen in Fahrzeugen, insbeson
dere Landfahrzeugen. Sie bezieht sich besonders auf einen Chassisanord
nung für ein Landfahrzeug. Sie bezieht sich auch auf eine Aufhängungsan
ordnung für ein Landfahrzeug.
Für viele Jahre sind Fahrzeuge hergestellt worden, welche ein separates
Chassis umfassen, auf dem eine Fahrgastzelle angeordnet ist. Die Rolle des
Chassis besteht darin, die Hauptbestandteile oder Unteranordnungen, wel
che das gesamte Fahrzeug ausmachen, wie den Motor, das Getriebe, die
Aufhängung, den Aufbau usw. zu tragen. Die Fahrgastzelle ist gewöhnlich an
dem Chassis durch elastische Gummibüchsen befestigt. Diese helfen, die
Übertragung von Stößen von der Aufhängung über das Chassis auf die
Fahrgastzelle zu verhindern sowie die Motorvibrationen von der Fahrgast
zelle zu isolieren.
Jüngste Tendenzen in der Fahrzeugentwicklung haben sich davon wegbe
wegt, ein gesondertes Chassis vorzusehen. Bei einer alternativen Anordnung
sind Landfahrzeuge hergestellt worden, die eine chassislose selbsttragende
Bauweise einsetzen. In diesen Fahrzeugen existiert kein separates Chassis.
Jedoch ist gewöhnlich ein Hilfsrahmen vorgesehen, der an der Karosserie
befestigt ist und die Aufhängung trägt, und sogar ein Hilfsrahmen zum Tra
gen des Motors. Diese Hilfsrahmen helfen, Straßenstößen von den Passa
gieren fernzuhalten.
Um herrschende Sicherheitsgesetzgebung, insbesondere für den Aufprall
schutz von Insassen, zu erfüllen, müssen das Chassis oder die Karosserie in
einer Art entworfen werden, daß die Energie eines Aufpralls absorbiert wird.
Gewöhnlich wird dies durch das Vorsehen von Bereichen des Chassis oder
der Karosserie erreicht, die in einer kontrollierten Art und Weise im Fall eines
Zusammenstoßes kollabieren sollen. Beim Kollabieren der Bereiche wird
Energie beim Deformieren des Materials absorbiert.
Ein Problem sowohl mit dem konventionellen Chassis als auch mit Fahrzeu
gen mit selbsttragenden Karosserien liegt darin, daß solch ein Kollabieren
aufgrund eines Unfalls oft in der Abschreibung des Fahrzeugs resultiert. Zum
Reparieren des Fahrzeugs kann eine ganze neue Karosserie oder vollstän
diges Chassis benötigt werden. In den meisten Fällen ist solch eine Repara
tur unwirtschaftlich. Bestenfalls muß ein Bereich des Chassis weggeschnitten
werden und ein neuer Bereich an dessen Stelle eingeschweißt werden.
Es ist eine Aufgabe eines Aspekts der Erfindung, ein Fahrzeug mit einem
verbesserten Aufbau zum Absorbieren von Aufprällen bereitzustellen.
Es ist eine Aufgabe eines weiteren Aspekts dieser Erfindung, ein Fahrzeug
mit einem verbesserten Aufbau bereitzustellen, der eine flexiblere Fahrzeug
konstruktion erlaubt.
Gemäß einem ersten Merkmal stellt die Erfindung ein Landfahrzeug mit ei
nem Chassis bereit, welches mindestens zwei untereinander verbundene Be
reiche umfaßt, einen ersten Bereich, der ein vorderes Ende des Fahr
zeugchassiss bildet, und einen zweiten Bereich, der ein weiter hinten gele
genes Teil des Fahrzeugchassiss bildet, wobei ein Bereich Teile, die zum
Überlappen entsprechender Teile des anderen Bereichs ausgestaltet sind,
aufweist, und wobei Verbindungsmittel zum Verbinden der beiden Bereiche
miteinander im normalen Betrieb des Fahrzeugs vorgesehen sind.
Durch Bereitstellung eines Chassis mit zwei Bereichen, die sich überlappen
und mittels Verbindungsmitteln miteinander gesichert sind, werden eine Viel
zahl von Vorteilen in einfacher Weise realisiert.
Erstens ist es möglich, die Länge des Chassis einzustellen, um es an unter
schiedliche Größen oder Gestaltungen oder Aufbauten anzupassen. In der
Vergangenheit benötigte dies die Bereitstellung eines vollständig anderen
Chassissatzes, falls mehr als eine Länge des Fahrzeugs hergestellt werden
sollte. Bei der vorliegenden Erfindung kann das Ausmaß des Überlappens
variiert werden, um die Länge des Chassis während des Zusammenbaus zu
verändern, bevor die beiden Bereiche aneinander mittels der Verbindungs
mittel befestigt werden.
Zweitens ist es möglich dafür zu sorgen, daß im Fall eines Aufpralls die bei
den Bereiche relativ zueinander versetzt werden. Die beiden Bereiche kön
nen so ausgestaltet sein, daß sie sich bei einem Aufprall relativ zueinander
verschieben.
Der erste Bereich kann daher an dem zweiten Bereich mittels einer oder
mehrerer Befestigungsmittel verbunden sein, welche zum Brechen oder De
formieren vorgesehen sind, um eine relative Bewegung der beiden Bereiche
im Fall eines Aufpralls zu ermöglichen.
Die Befestigungsmittel können Scherbolzen umfassen. Alternativ können die
Befestigungsmittel Klebebefestigungsstellen umfassen, die zum absichtli
chen Versagen oberhalb einer festgesetzten Kraft, welche bei einem Aufprall
erzeugt wird, ausgestaltet sind.
Die Befestigungsmittel sind vorzugsweise lösbar, um die beiden Bereiche
trennen zu können. Dies ist vorteilhaft, da es erlaubt, einen Bereich in einfa
cher Weise nach einem Aufprall auszutauschen. Natürlich könnten alternativ
die Befestigungsmittel nicht lösbar sein und könnten weggeschnitten werden,
um eine Trennung der beiden Bereiche zu ermöglichen, jedoch ist dies weni
ger zweckmäßig.
Die überlappenden Teile des vordersten Bereiches des Chassis können min
destens zwei langgestreckte Bauteile umfassen, die derart ausgestaltet sind,
daß sie sich in Längsrichtung entlang zumindest eines Teils gegenüberlie
gender Seiten des Chassis erstrecken. Die langgestreckten Bauteile können
innerhalb entsprechender Kanäle aufgenommen werden, welche von dem
zweiten hinteren Bereich des Chassis ausgebildet werden. Sie können glei
tend aufgenommen werden, um die Einführung in die Kanäle während des
Zusammenbaus sowie die Bewegung bei einem Aufprall zu ermöglichen. Al
ternativ kann der hintere Bereich Schienen umfassen, die mit von dem vorde
ren Bereich ausgebildeten Kanäle überlappen.
Die beiden langgestreckten Bauteile können identisch, jedoch gegensinnig
sein. Sie erstrecken sich bevorzugterweise nicht ganz entlang der gesamten
Länge der Kanäle in dem zweiten Bereich. Sie können sich über etwa 80
oder weniger oder über weniger als 90% der Länge der Kanäle erstrecken.
Die Kanäle in dem zweiten Bereich können auch in Richtung der Außenseite
des Chassis angeordnet sein, um einen Teil der Schwellen des Fahrzeugs
auszubilden. Solch ein Aufbau kann eingesetzt werden, um für Sicherheit der
Insassen im Fall eines seitlichen Aufpralls zu sorgen.
Die Kanäle können sich im wesentlichen über die gesamte Länge des zwei
ten Bereichs erstrecken. Die Schienen können im wesentlichen innerhalb der
gesamten Länge der Kanäle aufgenommen werden.
Um für Bewegung zwischen dem ersten und zweiten Bereich im Fall eines
Aufpralls zu sorgen, erstrecken sich die überlappenden Bereiche vorzugs
weise im wesentlichen in Längsrichtung des Chassis.
Der zweite Bereich des Chassis kann ein oder mehrere gefaltete Bleche
umfassen, welche zum Ausbilden der Seitenkanäle geformt sind. Sie können
auch die Bodenplatte der Fahrgastzelle, die Seitenwände, den hinteren Bo
denkörper und mindestens einen Teil der Zwischenwand des Fahrzeugs
ausbilden. Die Bleche können miteinander nach dem Falten mittels Klebstoff,
Nieten oder anderen Befestigungsmitteln verbunden werden. Ein gewisses
Maß zusätzlichen Verformens nach dem Verbinden kann möglich sein.
Der Vorderbereich des Chassis kann zwei langgestreckte Schienen umfas
sen, welche sich von einem vordersten Teil des Fahrzeugs vor einem Motor
zu dem zweiten Bereich erstrecken können. Ein oder mehrere querliegende
Querträger können die langgestreckten Bauteile verbinden. Der oder die
Querträger können Befestigungspunkte für den Motor und/oder ein Getriebe
des Fahrzeugs enthalten.
Der erste Bereich kann ferner ein zweites Paar langgestreckter Bauteile oder
Schienen umfassen, die auf beiden Seiten des Chassis voneinander beab
standet sind. Sie können im wesentlichen parallel zu und oberhalb des ersten
Paars langgestreckter Bauteile angeordnet sein. Sie können an einem hinte
ren Ende mit der Zwischenwand verbunden sein, welche von dem zweiten
Bereich des Chassis ausgebildet wird. Die anderen Enden können sich vor
dem Motor erstrecken. Diese können auch Träger für den Motor enthalten.
Die beiden langgestreckten Bauteile auf jeder Seite können an einem ent
sprechenden vertikalen Seitenblech befestigt sein. Diese Bleche halten die
Bauteile zusammen und können die Seiten eines Motorraums ausbilden. Die
Seitenbleche können auch einen profilierten Träger für einen oder mehrere
Aufbaubleche enthalten. Zusätzliche Querträger können sich quer zum Ver
binden der Bauteile miteinander erstrecken und Träger für den Antriebs
strang und/oder Aufhängung des Fahrzeugs bereitstellen.
Es ist besonders bevorzugt, daß sowohl der erste Bereich als auch der
zweite Bereich des Chassis aus Aluminium hergestellt sind. Die langge
streckten Bauteile des ersten Bereichs können Kastenprofil-Aluminium
bauteile umfassen. Der zweite Bereich kann Bleche aus Aluminium umfas
sen. Dies erzeugt ein stabiles, leichtes und wiederverwertbares Fahrzeug.
Ein Fahrzeug unter intensivem Aluminiumeinsatz ("aluminium intensive ve
hicle, AIV") kann durch Einsatz eines solchen Chassis hergestellt werden.
Natürlich können die zwei Bereiche auch aus anderen geeigneten Materiali
en hergestellt werden.
Das Fahrzeug kann einen Kraftwagen wie ein zweisitziges Motorfahrzeug
bilden.
Im Einklang mit einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein Chassis mit
mindestens einem ersten und einem zweiten Chassisbereich bereit, welche
sich zumindest teilweise überlappen, wobei das Ausmaß des Überlappens
während des Zusammenbaus des Chassis einstellbar ist, so daß die Länge
des Chassis vor dem Befestigen der beiden Bereiche aneinander verändert
werden kann.
Durch die Bereitstellung eines solchen Chassis ist es einfach, auf eine Aus
wahl von Aufbauausgestaltungen und Motorgrößen durch Variierung des
Überlappens während des Zusammenbaus eingestellt zu sein.
Nachdem das Ausmaß des Überlappens festgesetzt worden ist, können
durch beide, den ersten und den zweiten Bereich Befestigungslöcher gebohrt
werden, wobei jedes Loch ein Befestigungsmittel zur Verhinderung der relati
ven Bewegung der beiden Bereiche aufnimmt. Alternativerweise können die
Löcher vor dem Überlappen der Bereiche hergestellt werden. Eine Vielzahl
solcher Löcher können in dem einen Bereich und mindestens ein Loch in
dem anderen Bereich hergestellt werden. In Abhängigkeit von der gewählten
Überlappung, überlappen verschiedene Löcher zur Aufnahme der Befesti
gungsmittel.
Das Chassis kann mehr als zwei Bereiche aufweisen, falls gewünscht. Je
doch ist es bevorzugt, daß nur zwei Bereiche bereitgestellt werden.
Es wird wohlwollend zur Kenntnis genommen werden, daß das Chassis ge
mäß dem zweiten Aspekts das Chassis für ein Fahrzeug im Einklang mit
dem ersten Aspekt der Erfindung bereitstellt.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Aufhängungsanordnung für
ein Straßenfahrzeug bereitzustellen.
Im Einklang mit einem dritten Aspekt stellt die Erfindung eine Aufhängungs
anordnung für ein Landfahrzeug bereit, welches ein Radlager, das zum Tra
gen eines Straßenrads angepaßt ist, einen oberen und unteren Aufhän
gungsschenkel, die zum Tragen des Radlagers relativ zur Karosserie des
Fahrzeugs so ausgebildet sind, daß eine Bewegung des Radlagers relativ zu
dem Fahrzeug ermöglicht wird, und eine Feder-/Dämpferanordnung umfaßt,
die zur Steuerung der Bewegung des Radlagers geeignet ist und sowohl mit
den oberen als auch den unteren Schenkeln verbunden ist, so daß die Fe
der-/Dämpferanordnung von beiden Aufhängungsverbindungen betätigt wird.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, eine Aufhängungsanordnung be
reitzustellen, in der ein Ende der Feder-/Dämpferanordnung entweder von
dem oberen Schenkel (oder Arm) oder dem unteren Schenkel (oder Arm)
betätigt wird, wohingegen das andere Ende an der Karosserie oder einem
Hilfsrahmen festgelegt ist. In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt,
daß die Feder-/Dämpferanordnung an den Aufhängungsarmen so befestigt
ist, daß bei einer Bewegung des Straßenradlagers in einer Richtung (zum
Beispiel aufwärts) sowohl der untere Schenkel als auch der obere Schenkel
zum Zusammendrücken auf die Feder-/Dämpferanordnung einwirken. Somit
kann im Vergleich zu einer aus dem Stand der Technik bekannten Anord
nung, bei der nur ein Schenkel die Feder-/Dämpferanordnung betätigt, eine
größere Kompression für jeden Radweg erreicht werden. Dies bewirkt eine
bessere Radsteuerung.
Der obere Schenkel kann ein Gabelbein oder einen im wesentlichen V-
förmigen oder U-förmigen Arm umfassen. Der untere Schenkel kann auch
ein Gabelbein oder einen im wesentlichen V-förmigen oder U-förmigen Arm
umfassen. Die beiden Arme können voneinander beabstandet sein, um eine
Doppel-Gabelbeinaufhängung auszubilden. Die Schenkel können ge
schweißte röhrenförmige Teile umfassen oder können geschmiedet oder
maschinell hergestellt oder gestanzt sein, um eine einzelne steife Kompo
nente auszubilden.
Jeder Schenkel kann einen Grundabschnitt an einem Ende und ein Paar von
beabstandeten Armen an dem anderen Ende ausbilden, wodurch drei An
lenkpunkte ausgebildet werden. Der Anlenkpunkt an dem Grundabschnitt
kann schwenkbar mit dem Radlager verbunden ein. Die anderen Anlenk
punkte auf den Armen können mit dem Fahrzeuggrundkörper oder einem
Hilfsrahmen verbunden sein, um eine Drehung des Armes um eine Achse zu
ermöglichen, welche durch die Anlenkpunkte der zwei Arme läuft. Diese
Achse verläuft vorzugsweise im wesentlichen horizontal und im wesentlichen
längs des Fahrzeugs.
Die Arme können direkt mit dem Fahrzeugkörper oder mit einem Hilfsrahmen
verbunden sein, welcher wiederum an dem Fahrzeugkörper befestigt ist.
Dies kann mittels Gummibüchsen oder Kugellager oder Kranzgelenken ge
schehen.
Der untere Schenkel kann länger sein als der obere Schenkel. Die Achse,
um welche der untere Schenkel sich dreht, kann daher weiter von dem Rad
lager beabstandet sein als die Achse der Drehung des oberen Schenkels.
Die Feder-/Dämpferanordnung kann mit dem oberen Schenkel und dem un
teren Schenkel an einem Punkt entlang des Schenkels beabstandet von der
Schwenkachse des Schenkels verbunden sein. Eine Bewegung des Radla
gers relativ zu dem Fahrzeugkörper bewirkt daher, daß der Schenkel wie ein
Hebel auf die Feder-/Dämpferanordnung einwirkt.
Die Feder-/Dämpferanordnung kann mit einem ersten Ende an einem Teil
des unteren Aufhängungsschenkels befestigt sein, welche zwischen der
Drehachse des Schenkels und dem Radlager angeordnet ist, wohingegen
das andere Ende mit einem Teil des oberen Schenkels verbunden ist, wel
cher auf der gegenüberliegenden Seite der Drehachse des oberen Schen
kels von dem Radlager entfernt beabstandet ist. Der obere Schenkel kann
daher einen verlängerten Teil aufweisen, der sich von der Drehachse, weg
von dem Radlager erstreckt, um die Feder-/Dämpferanordnung zu tragen.
In beiden Fällen sollte der Abstand von Feder/Dämpfer zu der Schwenkach
se relativ zu dem Abstand von dem Radlager zu der Achse so gewählt wer
den, daß sichergestellt ist, daß das Verhältnis der Bewegung des Radlagers
zu der Bewegung der Feder-/Dämpferanordnung für ein bestimmtes Fahr
zeug optimiert ist.
Die Feder-/Dämpferanordnung kann eine Feder umfassen, welche konzen
trisch um eine Dämpfereinheit herum angeordnet ist. Andere Anordnungen
sind natürlich denkbar. In der Tat kann die Feder und der Dämpfer an ver
schiedenen Positionen mit den Aufhängungsarmen verbunden sein, falls ge
wünscht. Auch kann entweder die Feder oder der Dämpfer, falls benötigt,
weggelassen werden.
Die Aufhängungsanordnung kann vorne oder hinten in einem Fahrzeug für
die Vorder- oder Hinterräder vorgesehen werden.
Im Einklang mit einem vierten Aspekt stellt die Erfindung ein Landfahrzeug
bereit, welches eine Aufhängungsanordnung gemäß dem dritten Aspekt der
Erfindung umfaßt.
Das Landfahrzeug kann eine zwei Hinterräder antreibende Hinterachse um
fassen. Auf jeder Seite des Fahrzeugs kann eine Aufhängungsanordnung
gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung mit jedem Hinterrad verbunden
sein.
Das Landfahrzeug kann ein Chassis im Einklang mit dem zweiten Aspekt der
Erfindung umfassen.
Die beiden Aufhängungsanordnungen können unabhängig voneinander in ih
rem Betrieb sein.
Nun werden nur beispielhaft zwei Ausführungsformen der vorliegenden Er
findung beschrieben werden, in denen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen ersten Bereich eines Chassis für ein
Fahrzeug im Einklang mit einem Aspekt der vorliegenden Erfin
dung ist;
Fig. 2 eine Draufsicht eines zweiten Bereichs eines Chassis für ein
Fahrzeugs im Einklang mit der Erfindung ist;
Fig. 3 eine Seitenansicht des ersten Bereichs des Chassis aus Fig. 1
ist;
Fig. 4 eine Seitenansicht des zweiten Bereichs des Chassis aus Fig. 2
ist;
Fig. 5 eine Seitenansicht der beiden Bereiche der Fig. 1 bis 4 ist,
wenn sie zur Ausbildung eines vollständigen Chassis zusam
mengesetzt sind;
Fig. 6 eine Draufsicht des vollständigen Chassis aus Fig. 5 ist;
Fig. 7 eine Vorderansicht des Chassis aus Fig. 5 und 6 der beiliegen
den Zeichnungen ist;
Fig. 8 eine Rückansicht des vollständigen Chassis ist;
Fig. 9 eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform einer Aufhän
gungsanordnung für ein Straßenfahrzeug im Einklang mit ei
nem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 10 eine Vorderansicht (in rückwärtiger Richtung entlang des Fahr
zeugs) der Aufhängungsanordnung aus Fig. 9 ist.
Fig. 11 eine Draufsicht der Aufhängungsanordnung aus Fig. 9 ist und
Fig. 12 eine Endansicht der Aufhängungsanordnung aus Fig. 9 ist.
Ein Chassis für ein Landfahrzeug im Einklang mit der Erfindung wird in den
Fig. 6 bis 8 der beiliegenden Zeichnungen dargestellt. Fig. 5 bis 8 zeigen das
zusammengesetzte Chassis vor dem Zufügen von Aufbauten, Antriebsstrang
und Aufhängung und weiteren Bauteilen. Fig. 1 bis 4 zeigen das Chassis in
zwei Bereichen während des Aufbaus. Wo möglich, werden Bezugszeichen
zur Darstellung identischer Bauteile in den Zeichnungen zur Verbesserung
der Deutlichkeit eingesetzt.
Wie am besten aus den Fig. 4 bis 8 hervorgeht, ist das Chassis 100 aus zwei
Bereichen 200,300 hergestellt, die, wenn sie zusammengesetzt sind, über
lappen und miteinander zur Ausbildung des vollständigen Chassis gesichert
verbunden werden.
Ein erster (vorderster) Bereich 200, der in den Fig. 1, 3, 5 und 6 dargestellt
ist, umfaßt zwei Hauptseitenschienen 201, 202, welche voneinander auf ge
genüberliegenden Seiten des Bereichs 200 beabstandet sind und sich in
Längsrichtung des Chassis erstrecken. Auch sind zwei Nebenschienen
203, 204 vorgesehen, welche wiederum auf gegenüberliegenden Seiten des
Bereichs vorgesehen sind und sich in Längsrichtung erstrecken. Zwei vertikal
beabstandete Längsseitenblechteile 205, 206 sind vorgesehen, welche die
Hauptschienen und die Nebenschienen auf einer entsprechenden Seite mit
den Hilfsschienen, welche vertikal oberhalb der Hauptschienen beabstandet
sind, verbinden. Die Schienen 201, 202, 203, 204 sind an den Seitenblechen
205, 206 mittels Nieten, wie dargestellt, gesichert, jedoch kann auch Klebstoff
zur Verbindung der Schienen mit den Blechen eingesetzt werden.
Die ersten, vordersten Enden 207, 208 jeder Hauptschiene 201, 202 sind mit
einander mittels eines querliegenden Querträgers 209 verbunden, welcher
wiederum mittels Nieten in Position gehalten wird oder mittels eines Kleb
stoffs gehalten werden könnte.
Sich entlang der Hauptschienen nach hinten erstreckend liegen zwei weitere
querliegende Querträger 210,211, welche die Schienen miteinander verbin
den. Die Verbindung wird wiederum mittels Nieten hergestellt.
Eine zusätzliche Querabstützung zum Halten der oberen Kante der Seiten
bleche 205, 206 und der Nebenschienen in Position relativ zueinander wird
geschaffen. Sie umfaßt ein Blech oder eine Platte 212, wodurch die vorder
sten Enden der Nebenschienen miteinander verbunden werden und einen
Befestigungspunkt für einen Aufhängungskopf bereitstellen.
Schließlich, um den vorderen Bereich zu vervollständigen, erstreckt sich ein
vertikales Blech 213, welches am besten aus Fig. 7 hervorgeht, über den
Vorderteil des ersten Bereiches, zurückgesetzt von dem vordersten Teil des
Seitenblechs 205, 206, um das vorderste Ende der Hauptschienen mit den
Seitenblech 205, 206 und der vordersten oberen Querabstützung 212 zu ver
binden. Dies bildet zusammen mit den Seitenblechen (und der von dem
zweiten Bereich ausgebildeten Zwischenwand) einen Raum aus, in welchem
ein Motor angeordnet werden kann.
Die Seitenbleche 205, 206 besitzen, von der Seite aus gesehen, einen fla
chen Boden 214 und einen konvex gekrümmten Bereich 215, welcher an
dem Vorderteil des Bereichs beginnt und sich zu der Oberseite des Seiten
blechs hin erstreckt. Dieser definiert die Gestalt eines inneren Radkastens.
Öffnungen in dem Seitenblech erlauben eine Lenkungsanordnung und ande
re Bauteile wie Bremsleitungen von dem Motorraum in den Radkasten des
fertiggestellten Fahrzeugs geführt zu werden.
Die Seitenbleche 205, 206 erstrecken sich daher vorwärts von den vorderen
Enden der Hauptschienen und der Hilfsschienen. Im Fall eines frontalen Auf
pralls wird daher Energie zunächst durch die Deformation der Seitenbleche
205, 206 absorbiert.
Wie den Fig. 1 und 3 der beiliegenden Zeichnungen entnommen werden
kann, erstrecken sich die Hauptschienen 201, 202 anfänglich der Länge nach
vom vordersten Ende des ersten Chassisbereiches aus. Dann neigen sie
sich leicht auswärts, bevor sie weiter der Länge nach nach hinten zum ver
vollständigten Chassis führen. Die Nebenschienen 203, 204 erstrecken sich
nicht so weit nach hinten, und sind in keinem Ausmaß nach außen gebogen.
Jedoch krümmen sie sich leicht in Richtung ihres hintersten Endes nach
oben.
Sowohl die Seitenbleche 205, 206 als auch die Schienen 201, 202, 203, 204
sind aus Aluminium hergestellt. Die Schienen besitzen ein Aluminium-
Kastenprofil, wohingegen die Seitenbleche aus geformtem Blechmaterial be
stehen. Natürlich könnten auch andere Materialien eingesetzt werden.
Der zweite (hinterste) Bereich 300 des Chassis ist in den Fig. 2, 4, 5 und 6
dargestellt. Es ist vollständig aus Blechen aus Aluminiummaterial hergestellt,
welche in vorbestimmte Formen gefaltet werden und miteinander mittels
Nieten befestigt sind. Wiederum kann als Alternative Klebstoff eingesetzt
werden.
Der hinterste Bereich 300 umfaßt zwei U-förmige Seitenkanäle, welche sich
von vorne des zweiten Bereichs 300 in Richtung nach hinten längs des Fahr
zeugchassis erstrecken. Die Kanäle sind so angeordnet, daß die offene Seite
der Furche nach unten gerichtet ist. Die Kanäle 301, 302 sind an den äußeren
Kanten des zweiten Bereiches angeordnet und so voneinander beabstandet,
daß sie den hinteren, gegenüberliegenden Teil der Hauptschienen 201, 202
des vorderen Bereichs 200 aufnehmen können. Diese Kanäle 301, 302 bilden
innere Schwellen einer Fahrgastzelle aus und stellen zusammen mit den
Hauptschienen 201, 202, welche darin angeordnet sind, im Fall eines seitli
chen Aufpralls einen Schutz bereit.
Zwischen den Seitenkanälen 301, 302 bilden Materialbleche zwei Bodenble
che 303, 304 und einen angehobenen, U-förmigen zentralen Tunnel 305 aus,
welcher sich längs des zweiten Bereichs 300 zur Aufnahme eines Getriebes
und eines Antriebsschafts erstreckt.
Im hinteren Bereich des zweiten Bereichs 300 sind vertikale Bleche vorgese
hen, welche sich aufwärts und nach hinten von den Seitenkanälen 301, 302
zum Ausbilden hinterer innerer Radkästen erstrecken. Ein weiteres Quer
blech 308 verbindet diese Bleche miteinander zur Bereitstellung struktureller
Steife und dient sowohl zur Ausbildung der Deckel der hinteren Radkästen
und dient auch als Fußboden und Sitzrückteil, falls benötigt.
Eine Zwischenwand 310 wird vorne in dem vorderen Bereich ausgebildet.
Diese besteht im wesentlichen aus vertikalen Blechen 311, welche sich quer
über den zweiten Bereich in seinem vordersten Ende erstrecken, um eine
Schottwand auszubilden. Seitenbleche verbinden die Ränder der Schottwand
mit den Seitenkanälen 301, 302 und helfen, die endgültige Gestalt der Seiten
des Fahrzeugs auszubilden.
So wie der erste Bereich 200 ist der zweite Bereich 300 aus Aluminium her
gestellt, obwohl, wie aus der Ausführungsform hervorgeht, er vollständig aus
gefalteten Blechen aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist. Wiederum
können anstelle von Aluminium oder dessen Legierungen andere Materialien
eingesetzt werden.
Das vollständig zusammengesetzte Chassis kann den Fig. 5 bis 8 der beilie
genden Zeichnungen entnommen werden.
Obwohl nicht sichtbar, ist der hinterste Bereich der Hauptschienen 201, 202
innerhalb der Seitenkanäle 301, 302 des zweiten Bereichs 300 aufgenom
men. Er ist mittels einer Zahl von Bolzen 304 fixiert, welche durch die Wände
der Seitenkanäle in die Hauptschienen hinein führen. Die Hauptschienen er
strecken sich tatsächlich über fast die gesamte Länge der Kanäle.
Die Nebenschienen 203, 204 sind an ihren hintersten Enden mit der Zwi
schenwand 310 des zweiten Bereichs 300 des Chassis fixiert. Es ist bemer
kenswert, daß sowohl die Hauptschienen 201, 202 als auch die Nebenschie
nen 203, 204 in Richtung der äußeren Kanten des Chassis gesichert sind.
Dies stellt sicher, daß im Fall eines schwerwiegenden frontalen Aufpralls sie
nicht zurück in die Fahrgastzelle geschoben werden.
Die Stelle, an welchem die Hauptschienen 201, 202 mit den Kanälen 301, 302
befestigt sind, kann verändert werden, um die Länge des Chassis zu variie
ren. Dies wird einfach durch mehr (oder weniger) Überlappung der Schienen
201, 202 innerhalb der Seitenkanäle 301, 302 erreicht. Die resultierende Ver
änderung in der Länge des Chassis ermöglicht die Aufnahme unterschiedli
cher Längen und Motoren (und/oder Getriebe).
Ein weiterer Vorteil des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten
Chassis liegt darin, daß durch die Verbindung des ersten Bereichs 300 mit
dem zweiten Bereich mittels einer Befestigung wie einem Scherbolzen, wel
cher dazu ausgelegt ist, unter Last zu brechen, es dem ersten Bereich 200
ermöglicht wird, bei einem Aufprall in Richtung des zweiten Bereichs sich zu
bewegen, um Energie aufzunehmen. Die Befestigungsmittel können einen
ansteigenden Widerstand gegen die Bewegung ermöglichen, so daß die
Energie gesteuert und deren Umwandlung unterstützt wird. Zusätzlich zu der
Bereitstellung des Kollabierens der vordersten Bereiche der Schienen zur
Absorption von Energie erhöht dies ferner die Sicherheit des Chassis. Es er
laubt auch einfache Reparaturen, da der hintere Bereich 300 einfach von
dem vorderen Bereich 200 abgetrennt werden kann.
In dem endgültig zusammengesetzten Fahrzeug kann eine hintere Aufhän
gung bereitgestellt werden, die auf einem Hilfsrahmen befestigt ist, der wie
derum an dem zweiten Chassisbereich angebracht ist, wohingegen ein Ab
standsrahmen entweder aus Holz oder aus einem anderen Material an dem
Chassis fixiert sein kann, um einen externen Aufbau zu tragen.
Das in den Fig. 1 bis 8 dargestellte Chassis trägt eine hintere Aufhängungs
anordnung 400, die einen zweiten Aspekt der Erfindung bildet. Eine Ausfüh
rungsform einer solchen Aufhängungsanordnung 400 im Einklang mit der Er
findung ist in den Fig. 9 bis 12 der beiliegenden Zeichnungen dargestellt.
Während es insbesondere für das dargestellte Chassis gedacht ist, könnte
es natürlich auch auf einfache Weise an jedem anderen Landfahrzeug ein
gesetzt werden.
Fig. 9 ist eine perspektivische Darstellung einer Hälfte einer Hinterachsen
aufhängungsanordnung. Nur die Aufhängungsanordnung, welche mit dem
fahrerseitigen Hinterrad verbunden ist, wird daher dargestellt. Es wird natür
lich sofort zur Kenntnis genommen werden, daß die Anordnung für das ge
genüberliegende Hinterrad einfach nur ein Spiegelbild des gezeigten ist.
Auch wird die Aufhängung ohne die Anwesenheit eines Straßenrads oder ei
nes Fahrzeugkörpers zur Verbesserung der Übersichtlichkeit dargestellt. An
dere Ansichten der Anordnung werden in Fig. 10 bis 12 der beiliegenden
Zeichnungen bereitgestellt.
Die gezeigte Aufhängungsanordnung 400 umfaßt einen oberen Aufhän
gungslenker oder einen Arm 401 und einen unteren Aufhängungslenker oder
einen Arm 402. Jeder Arm ist im wesentlichen U-förmig, wobei der Boden
des U durch einen Schwenkpunkt 404, 405 mit dem Radlager 403 verbunden
ist. Die beiden Enden jedes der Arme bilden entsprechend zwei Anlenk
punkte zur Befestigung an einem Fahrzeug-Hilfsrahmen (oder direkt an dem
Körper). Eine die beiden Anlenkpunkte verbindende Achse X-X' und Y-Y' bil
det die Achse aus, um welche sich jeder der Aufhängungsarme drehen kann.
Jeder Arm kann aus einer geschweißten röhrenförmigen Stange hergestellt
werden, obwohl sie tatsächlich geschmiedet oder aus Blechmaterial gestanzt
werden könnten, falls benötigt.
Der untere Arm ist länger als der obere Arm (oder Gabelbein), und so ist die
Achse Y-Y', um welche er sich dreht, sowohl niedriger als als auch einwärts
von dem Fahrzeug, verglichen mit der Rotationsachse X-X' des oberen
Arms, gelegen. Die Verbindung der Arme 401, 402 mit dem Radlager 403 ist
derart, daß der Rest des Radlagers 403 vertikal gehalten wird, um das Stra
ßenrad (nicht dargestellt) vertikal zu halten. Der Unterschied in der Länge der
Arme 401, 402 hilft, eine Neigung des Radlagers 403 während des nachge
benden Federns zu eliminieren und den Lenkwinkel konstant zu halten.
Zum Erhöhen der Steife beinhaltet jeder Arm einen entsprechenden röhren
förmigen Querbalken, der die beiden Anlenkpunkte jedes Armes verbindet,
und die Arme sind an dem Hilfsrahmen mittels sphärischen Gelenken (nicht
gezeigt) verbunden. Die Rotationsachse läuft daher durch jeden Querbalken
406, 407.
Eine Feder-/Dämpferanordnung 408 ist vorgesehen, welche an dem einen
Ende 409 mit dem oberen Arm 401 und an dem anderen Ende 410 mit dem
unteren Arm 402 verbunden ist. Die Anordnung 408 umfaßt eine Feder 411,
welche konzentrisch um eine Dämpfungsanordnung 412 herum angeordnet
ist. Eine gemeinsame Bewegung der Enden 409, 410 der Anordnung 408
wird von der Feder verhindert, und eine Bewegung der Enden wird von einer
Flüssigkeit in einer Kammer der Dämpfungsanordnung 412 gedämpft. Dies
steuert die Aufhängung.
Das untere Ende der Feder-/Dämpferanordnung 408 ist mit dem unteren Arm
an einem Punkt zwischen der Achse Y-Y', welche die Fahrzeugkörper- (oder
Hilfsrahmen) Anlenkpunkte verbindet, und dem Radlager angeordnet, ver
bunden. Es ist tatsächlich näher an der Rotationsachse als an dem Radlager
gelegen. Der untere Rahmen dient daher als eine Art Hebel, so daß, wenn
das Radlager sich aufwärts bewegt, um eine Erhöhung in der Oberfläche zu
absorbieren, sich das Ende der Feder-/Dämpfereinheit 408 auch aufwärts
bewegt, jedoch um einen kleineren Betrag.
Das andere Ende der Feder-/Dämpfereinheit 408 ist mit dem oberen Arm an
einer Stelle verbunden, die von der Achse X-X', die die Fahrzeugkörper-
(oder Hilfsrahmen) Anlenkpunkte verbindet, gegenüber dem Radlager 403
beabstandet ist. Gewöhnlich wird dies dadurch erreicht, daß ein Teil des obe
ren Armes sich über die Achse hinaus erstreckt und die Feder-
/Dämpferanordnung an diesem überstehenden Teil befestigt wird. Dies geht
deutlich aus Fig. 10 der beiliegenden Zeichnungen hervor.
Der obere Arm 401 dient auch als ein Hebel, so daß, wenn das Radlager 403
sich aufwärts bewegt, der Kopf der Feder-/Dämpferanordnung 408 tatsäch
lich in die die entgegengesetzte Richtung, d. h. abwärts bewegt.
Es ist daher deutlich, daß beide Enden der Feder-/Dämpferanordnung 408
von den Aufhängungsarmen betätigt werden. Eine stärkere Stauchung für ei
nen bestimmten Weg des Radlagers 403 kann daher im Vergleich mit be
kannten Anordnungen, bei denen ein Ende der Feder-/Dämpferanordnung
mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, erreicht werden.
Die Eigenschaften der Aufhängungsanordnung können durch Veränderung
des Verhältnisses des Abstandes zwischen der Schwenkachse der Arme,
dem Punkt der Verbindung des Radlagers und dem Punkt der Verbindung
der Feder-/Dämpferanordnung verändert werden.
Die Arme 401, 402 sind mit dem Fahrzeugaufbau über einen Hilfsrahmen
(nicht dargestellt) verbunden, der im Hinterteil des Chassis befestigt ist. Ela
stische Gummi- oder Elastomerbefestigungen können zur Isolierung des
Chassis und somit der Insassen von Schwingungen, welche durch die Be
wegung des Hilfsrahmens erzeugt werden, eingesetzt werden. Da jedoch die
Feder-/Dämpferanordnung mit den Armen anstelle mit dem Fahrzeugaufbau
verbunden ist, wird eine besonders komfortable Fahrt sogar bei hohen Rad
lastverhältnissen erreicht.
Es wird natürlich wohlwollend zur Kenntnis genommen werden, daß die vor
liegende Erfindung nicht auf eine der beiden in den Zeichnungen dargestell
ten Ausführungsformen beschränkt ist, welche einfach Beispiele von Anord
nungen im Rahmen der Erfindung darstellen sollen.
Claims (19)
1. Landfahrzeug mit einem Chassis, welches mindestens zwei miteinan
der verbundene Bereiche, einen ersten Bereich, der ein vorderes Ende des
Fahrzeugchassis bildet, und einen zweiten Bereich, der einen weiter hinten
gelegenen Teil des Fahrzeugchassis bildet, umfaßt, dadurch gekennzeich
net, daß ein Bereich Teile aufweist, die zum Überlappen entsprechender
Teile des anderen Bereichs ausgestaltet sind, und daß Verbindungsmittel
zum Verbinden der zwei Bereiche aneinander im normalen Betrieb des Fahr
zeugs vorgesehen sind.
2. Landfahrzeug nach Anspruch 1, bei welchem die zwei Chassisberei
che so ausgestaltet sind, daß sie bei einem Aufprall relativ zueinander glei
ten.
3. Landfahrzeug nach Anspruch 2, bei dem der erste Bereich mittels ei
ner oder mehrerer Befestigungsmittel mit dem zweiten Bereich verbunden ist,
die zum Zerbrechen oder Deformieren gestaltet sind, um die relative Bewe
gung der beiden Teile im Falle eines Aufpralls zu erlauben.
4. Landfahrzeug nach Anspruch 3, bei dem die Befestigungsmittel be
vorzugt lösbar sind, um ein Trennen der zwei Bereiche zu ermöglichen.
5. Landfahrzeug gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die überlappenden Teile des am weitesten vorne gelegenen Be
reichs des Chassis mindestens zwei langgestreckte Bauteile umfassen, die
so ausgestaltet sind, daß sie sich in Längsrichtung über zumindest einen Teil
entlang gegenüberliegender Seiten des Chassis erstrecken und in entspre
chenden Kanälen aufgenommen werden, die von dem zweiten hintersten Be
reich des Chassis definiert werden.
6. Landfahrzeug gemäß Anspruch 5, bei dem die Kanäle an dem zweiten
Bereich nahe der Außenseite des Chassis zum Ausbilden eines Teils der
Schwellen des Fahrzeugs angeordnet sind.
7. Landfahrzeug gemäß Anspruch 5 oder Anspruch 6, bei dem die Ka
näle sich im wesentlichen über die gesamte Länge des zweiten Bereichs er
strecken und die Schienen im wesentlichen über die gesamte Länge der Ka
näle aufgenommen werden können.
8. Landfahrzeug gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem der
zweite Bereich des Chassis ein oder mehrere gefaltete Bleche umfaßt, die
zum Ausbilden von Seitenkanälen, der Bodenplatte der Fahrgastzelle, der
Seitenwände, des hinteren Bodenkörpers und mindestens eines Teils der
Zwischenwand des Fahrzeugs gestaltet sind.
9. Landfahrzeug nach Anspruch 8, bei dem der vordere Bereich des
Chassis zwei langgestreckte Schienen umfaßt, die sich von einem vorder
sten Teil des Fahrzeugs vor einem Motor zu dem zweiten Bereich erstrec
ken, und ein oder mehrere quer verlaufende Querträger umfaßt, die die lang
gestreckten Bauteile verbinden, welche Befestigungspunkte für den Motor
und/oder ein Getriebe des Fahrzeugs bereitstellen.
10. Landfahrzeug gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem der erste Bereich und der zweite Bereich des Chassis aus Alumini
um hergestellt sind.
11. Landfahrzeug, welches im wesentlichen hierin mit Bezug zu den Fig. 1
bis 8 der beiliegenden Zeichnungen beschrieben und dargestellt ist.
12. Chassis mit mindestens ersten und zweiten Chassisbereichen, die
sich zumindest teilweise überlappen, wobei das Ausmaß des Überlappens
beim Zusammenbau des Chassis einstellbar ist, so daß die Länge des Chas
sis vor der Befestigung der beiden Bereiche aneinander einstellbar ist.
13. Aufhängungsanordnung für ein Landfahrzeug mit einem Radlager,
welches zum Tragen eines Straßenrads vorgesehen ist, mit oberen und unte
ren Aufhängungslenkern, welche zum Tragen des Radlagers relativ zu dem
Fahrzeugkörper vorgesehen sind, um eine Bewegung des Radlagers relativ
zu dem Fahrzeug zu ermöglichen, und mit einer Feder-/Dämpferanordnung,
welche zur Steuerung der Bewegung des Radlagers vorgesehen ist, da
durch gekennzeichnet, daß die Feder-/Dämpferanordnung sowohl mit den
oberen als auch mit den unteren Lenkern verbunden ist, so daß die Feder-
/Dämpferanordnung von beiden Aufhängungslenkern betätigt wird.
14. Aufhängungsanordnung nach Anspruch 14, bei der die Feder-
/Dämpferanordnung mit den Aufhängungsarmen verbunden ist, so daß bei
einer Bewegung des Straßenradträgers in der einen Richtung sowohl der
untere Lenker als auch der obere Lenker ein Zusammendrücken der Feder-
/Dämpferanordnung bewirken.
15. Aufhängungsanordnung nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, bei
dem der obere Lenker ein Gabelbein oder einen im wesentlichen V-förmig
oder U-förmig ausgebildeten Arm umfaßt und der untere Lenker ein Gabel
bein oder einen im wesentlichen V-förmig oder U-förmig ausgebildeten Arm
umfaßt.
16. Aufhängungsanordnung nach Anspruch 16, bei der jeder Lenker einen
Grundteil an dem einen Ende und ein Paar von beabstandeten Armen an
dem anderen Ende umfaßt, die drei Anlenkpunkte definieren, wobei der An
lenkpunkt an dem Grundabschnitt schwenkbar mit dem Radlager verbunden
ist und die Anlenkpunkte an den Armen mit dem Fahrzeugkörper oder dem
Untergestell verbunden sind, so daß eine Drehung des Armes um eine Ach
se, welche durch die Anlenkpunkte der zwei Arme geht, ermöglicht ist.
17. Aufhängungsanordnung nach Anspruch 17, bei dem der untere Len
ker länger als der obere Lenker ist und die Achse, um welche der untere
Lenker dreht, weiter von dem Radlager beabstandet ist als die Drehachse
des oberen Lenkers, und bei dem ferner die Feder-/Dämpferanordnung mit
dem oberen und dem unteren Lenker an einem Punkt entlang des Lenkers
beabstandet von der Schwenkachse der Drehung der Lenker verbunden ist.
18. Aufhängungsanordnung nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 18,
bei der die Feder-/Dämpferanordnung an einem ersten Ende an einem Teil
des unteren Aufhängungslenkers befestigt ist, welche zwischen der Dreh
achse des Lenkers und dem Radlager angeordnet ist, wohingegen das ande
re Ende der Feder-/Dämpferanordnung mit einem Teil des oberen Lenkers
verbunden ist, welche auf der gegenüberliegenden Seite der Drehachse des
oberen Lenkers von dem Radlager beabstandet ist.
19. Landfahrzeug mit einer Aufhängungsanordnung gemäß irgendeinem
der Ansprüche 14 bis 20.
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