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Die
Erfindung betrifft eine Rahmenkonstruktion für ein Großraumfahrzeug,
insbesondere für einen Omnibus.
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Eine
Rahmenkonstruktion für ein Großraumfahrzeug ist
in einem Vorderachsbereich an Vorderradaufhängungen des
Großraumfahrzeuges gekoppelt und muss von den Vorderradaufhängungen
in die Rahmenkonstruktion eingeleitete Kräfte aufnehmen
und daher zur Aufnahme dieser Kräfte ausgebildet sein.
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Aus
der
DE 1755811 A ist
ein Fahrgestell für Nutzfahrzeuge mit zwei oder mehr unabhängig
voneinander aufgehängten lenkbaren Vorderrädern
und zwei oder mehr unabhängig voneinander nicht lenkbaren
Hinterrädern sowie mit einem sich zwischen den Vorder-
und Hinterrädern erstreckenden Rahmen bekannt. Der einen
im Wesentlichen viereckigen Querschnitt aufweisende Rahmen besitzt
einen oberen, oberhalb der Scheitelpunkte der Räder verlaufenden,
im Wesentlichen horizontalen, gitterartigen Tragrost für
eine Ladefläche und einen unteren, unterhalb der Radmittelpunkte
verlaufenden, im Wesentlichen horizontalen Rost, dessen Mindesthöhe von
der Bodenfreiheit abhängt. Der obere und untere Rost werden
durch nach unten verlaufende, die sich gegenüberliegenden
Seiten des Rahmens bildende Streben im Abstand voneinander gehalten.
Die Roste in den Rostebenen quer zum Rahmen sind hinreichend steif
und die Streben verhindern eine Relativbewegung der Roste in Rahmenlängsrichtung.
An einer Seite des Fahrzeugrahmens am oberen Rost befestigte Diagonalträger
erstrecken sich zu einem Ort des unteren Rostes auf der anderen
Fahrzeugseite.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte, insbesondere
in einem Vorderachsbereich gewichtsreduzierte Rahmenkonstruktion
für ein Großraumfahrzeug anzugeben.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Rahmenkonstruktion
mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
erfindungsgemäße Rahmenkonstruktion für
ein Großraumfahrzeug, insbesondere für einen Omnibus,
weist in einem Vorderachsbereich eine vordere Querträgereinheit,
eine hintere Querträgereinheit, eine erste Längsträgereinheit
und eine zweite Längsträgereinheit auf. Dabei
sind die Querträgereinheiten jeweils im Wesentlichen in
einer auf einer Längsachse der Rahmenkonstruktion senkrecht
stehenden Querträgerebene angeordnet. Die Längsträgereinheiten
verlaufen jeweils zwischen der vorderen Querträgereinheit
und der hinteren Querträgereinheit und sind im Wesentlichen
in auf den Querträgerebenen senkrecht stehenden Längsträgerebenen
angeordnet. Die Querträgereinheiten und die Längsträgereinheiten
sind jeweils im Wesentlichen zweidimensional ausgebildet und derart
an Lenker von Vorderradaufhängungen des Großraumfahrzeuges
koppelbar, dass Wirklinien von über die Lenker in die Rahmenkonstruktion
eingeleiteten Kräften wenigstens annähernd in
einer der Querträgerebenen oder einer der Längsträgerebenen
verlaufen.
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Dadurch,
dass die Wirklinien der von den Vorderradaufhängungen über
die Lenker in die Rahmenkonstruktion eingeleiteten Kräften
wenigstens annähernd in einer Querträgerebene
oder einer Längsträgerebene verlaufen, verursachen
diese Kräfte keine oder nur sehr geringe auf eine Querträgereinheit
und/oder Längsträgereinheit wirkende Momente.
Diese nahezu momentenfreie Krafteinleitung ermöglicht es,
die erforderliche Stabilität der Rahmenkonstruktion mit
einem geringeren Materialaufwand umzusetzen als bei aus dem Stand
der Technik bekannten Rahmenkonstruktionen. Dadurch werden der Materialaufwand
und die Komplexität und dadurch die Herstellungskosten
und insbesondere das Gewicht der Rahmenkonstruktion vorteilhaft
reduziert.
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand
von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
Rahmenkonstruktion für einen Omnibus in einem Vorderachsbereich
in einer perspektivischen Darstellung,
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2 einen
Teilbereich einer Rahmenkonstruktion für einen Omnibus
mit oberen Querlenkerkonsolen in einer perspektivischen Darstellung,
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3 Längsträgereinheiten
einer Rahmenkonstruktion für einen Omnibus in einer perspektivischen
Darstellung,
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4 eine
Federbalgkonsole einer Rahmenkonstruktion für einen Omnibus
in einer perspektivischen Darstellung, und
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5 eine
hintere Querträgereinheit einer Rahmenkonstruktion für
einen Omnibus in einer Rückansicht.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
eine Rahmenkonstruktion 1 für einen Omnibus in
einem Vorderachsbereich in einer perspektivischen Darstellung. Die
Rahmenkonstruktion 1 ist im Wesentlichen fachwerkartig
aus verschweißten Profilelementen aus Stahl aufgebaut.
Sie umfasst in dem Vorderachsbereich eine vordere Querträgereinheit 2.1,
eine hintere Querträgereinheit 2.2, eine erste
Längsträgereinheit 3.1 und eine zweite
Längsträgereinheit 3.2.
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Die
Querträgereinheiten 2.1, 2.2 und die Längsträgereinheiten 3.1, 3.2 sind
jeweils im Wesentlichen zweidimensional ausgebildet. Dabei ist die vordere
Querträgereinheit 2.1 im Wesentlichen in einer
vorderen Querträgerebene 5.1 angeordnet, die senkrecht
auf einer in eine x-Richtung verlaufenden Längsachse 4 der
Rahmenkonstruktion 1 steht. Die hintere Querträgereinheit 2.2 ist
im Wesentlichen in einer zu der vorderen Querträgerebene 5.1 parallelen
hinteren Querträgerebene 5.2 angeordnet. Die Querträgereinheiten 2.1, 2.2 sind
jeweils fachwerkartig aus Hohlprofilelementen aufgebaut.
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Die
Längsträgereinheiten 3.1, 3.2 verlaufen jeweils
zwischen der vorderen Querträgereinheit 2.1 und
der hinteren Querträgereinheit 2.2 und im Wesentlichen
in einer auf den Querträgerebenen 5.1, 5.2 senkrecht
stehenden Längsträgerebene 6.1, 6.2.
Die beiden Längsträgerebenen 6.1, 6.2 verlaufen
auf verschiedenen Seiten einer zu den Längsträgerebenen 6.1, 6.2 parallelen
Mittelebene 7 der Rahmenkonstruktion 1 in jeweils
gleichem Abstand von der Mittelebene 7.
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Im
Bereich der Mittelebene 7 unterhalb der Längsträgereinheiten 3 sind
zwei untere Querlenkerkonsolen 8.1, 8.2 zur Kopplung
an Querlenker einer Vorderradaufhängung angeordnet. Sie
sind über eine Achsbrücke 9 miteinander
verbunden, die zwei zueinander parallele und nebeneinander in x-Richtung verlaufende
Hohlprofilelemente aufweist.
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Im
Bereich jeder Längsträgerebene 3.1, 3.2 sind
jeweils zwei obere Querlenkerkonsolen 10.1, 10.2 zur
Kopplung an jeweils einen Querlenker einer Vorderradaufhängung
angeordnet. Dabei sind zwei erste obere Querlenkerkonsolen 10.1 durch
V-förmig angeordnete Zwischenquerträger 11 mit
einer darunter angeordneten ersten unteren Querlenkerkonsole 8.1 und
zwei zweite obere Querlenkerkonsolen 10.2 mit der darunter
angeordneten zweiten unteren Querlenkerkonsole 8.2 verbunden.
Die zweite Querlenkerkonsole 8.2 ist ferner durch zwei
L-förmige Winkelprofilelemente 12 mit den vorderen
Zwischenquerträgern 11 verbunden.
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Die
erste untere Querlenkerkonsole 8.1 ist durch ein im Wesentlichen
dreieckig ausgebildetes erstes Knotenblech 13.1 und ein
von diesem in einer xz-Ebene schräg nach oben verlaufenden
ersten Längsträger 14.1 mit der vorderen
Querträgereinheit 2.1 verbunden. Dabei weist die
z-Richtung vertikal nach oben.
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Entsprechend
ist die zweite untere Querlenkerkonsole 8.2 durch ein zweites
Knotenblech 13.2 und einen zweiten Längsträger 14.2 mit
der hinteren Querträgereinheit 2.2 verbunden.
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Wenn
an die unteren Querlenkerkonsolen 8.1, 8.2 Querlenker
von Vorderradaufhängungen gekoppelt werden, leiten diese
Kräfte in die Rahmenkonstruktion 1 ein, deren
y-Komponenten durch die Knotenbleche 13.1, 13.2 im
Wesentlichen zu den Querträgereinheiten 2.1, 2.2 abgeleitet
werden, so dass die Wirklinien dieser Kräfte im Wesentlichen
in den Querträgerebenen 5.1, 5.2 liegen.
Dadurch üben diese Kräfte nur geringe Torsionskräfte
auf die Rahmenkonstruktion 1 aus.
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An
jeder Längsträgereinheit 3.1, 3.2 ist
ferner eine Federbalgkonsole 15 mit einer Dämpferkonsole 16 angeordnet,
die unten anhand von 4 näher beschrieben
werden. Weitere Elemente der Rahmenkonstruktion 1 werden
ebenfalls anhand der folgenden Figuren beschrieben.
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2 zeigt
eine perspektivische Darstellung eines Teilbereiches der in 1 dargestellten
Rahmenkonstruktion 1, in dem die oberen Querlenkerkonsolen 10.1, 10.2 angeordnet
sind.
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Die
oberen Querlenkerkonsolen 10.1, 10.2 sind jeweils
in einer Ecke einer unter ihnen angeordneten Blechwanne 17 angeordnet
und dort mit der Blechwanne 17 verbunden. Die Blechwanne 17 fungiert
als Dichtebene zwischen den oberen Querlenkerkonsolen 10.1, 10.2 und
als Längs- und Querverbindung der oberen Querlenkerkonsolen 10.1, 10.2. Ferner
dient sie der Aufnahme eines Lenkgetriebes für Vorderräder
des Omnibusses und weist dazu Durchbrüche auf, durch die
Elemente des Lenkgetriebes führbar sind.
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Die
ersten oberen Querlenkerkonsolen 10.1 sind jeweils über
ein in x-Richtung verlaufendes erstes Längsverbindungsprofilelement 18 sowie überein schräg
in einer xy-Ebene verlaufendes erstes Diagonalverbindungsprofilelement 19.1 mit
der vorderen Querträgereinheit 2.1 verbunden.
Die zweiten oberen Querlenkerkonsolen 10.2 sind über
jeweils ein in x-Richtung verlaufendes zweites Längsverbindungsprofilelement 20 sowie über
jeweils ein schräg in einer xy-Ebene verlaufendes zweites
Diagonalverbindungsprofilelement 19.2 mit der hinteren
Querträgereinheit 2.2 verbunden. Die oberen Querlenkerkonsolen 10.1, 10.2 stellen
somit Knotenelemente der fachwerkartigen Rahmenkonstruktion 1 dar.
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Wenn
an die oberen Querlenkerkonsolen 10.1, 10.2 Querlenker
von Vorderradaufhängungen des Omnibusses gekoppelt werden,
leiten diese Kräfte in die Rahmenkonstruktion 1 ein,
deren y-Komponenten durch die Längsverbindungsprofilelemente 18, 20 und
die Diagonalverbindungsprofilelemente 19.1, 19.2 im
Wesentlichen zu den Querträgereinheiten 2.1, 2.2 abgeleitet
werden, so dass die Wirklinien dieser Kräfte im Wesentlichen
in den Querträgerebenen 5.1, 5.2 liegen.
Die x- und z-Komponenten dieser Kräfte liegen jeweils fast
in einer der Längsträgerebenen 6.1, 6.2.
Dadurch üben auch diese Kräfte vorteilhaft nur
geringe Torsionskräfte auf die Rahmenkonstruktion 1 aus.
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3 zeigt
die beiden Längsträgereinheiten 3.1, 3.2 der
in 1 dargestellten Rahmenkonstruktion 1 in
einer perspektivischen Darstellung.
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An
einer Oberseite jeder Längsträgereinheiten 3.1, 3.2 ist
ein im Wesentlichen in x-Richtung verlaufendes Laufgangprofil 21 angeordnet
und somit in die Rahmenkonstruktion 1 integriert.
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Jede
Längsträgereinheit 3.1, 3.2 weist
ferner in einem mittleren Bereich zwei in z-Richtung verlaufende
Vertikalgurte 22 auf, deren untere Enden jeweils mit einer
der oberen Querlenkerkonsolen 8.1, 8.2 verbunden
sind, und die außerdem jeweils mit einer Federbalgkonsole 15 verbunden
sind.
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Die
Längsträgereinheiten 3.1, 3.2 weisen
außerdem jeweils flächige Beblechungen 23 auf,
die als Schubaussteifungs- sowie als Abdichtungselemente fungieren.
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4 zeigt
eine der Federbalgkonsolen 15 der in 1 dargestellten
Rahmenkonstruktion 1 in einer perspektivischen Darstellung.
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Die
Federbalgkonsole 15 weist zwei jeweils im Wesentlichen
in Form eines rechtwinkligen Dreiecks ausgebildete und in einer
yz-Ebene verlaufende Stegbleche 24 auf, die an einer in
z-Richtung verlaufenden Kathete des Dreiecks jeweils mit einem Vertikalgurt 22 einer
Längsträgereinheit 3.1, 3.2 verbunden
sind. Zwischen den beiden Stegblechen 24 ist ein im Wesentlichen
in einer xy-Ebene verlaufendes rechteckiges Abstützungsblech 25 zur
Abstützung eines Federbalges eines Querlenkers einer Vorderradaufhängung
des Omnibusses angeordnet.
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Ferner
ist zwischen den Stegblechen 24 eine in x-Richtung verlaufende
Längsstrebe 26 angeordnet, an der eine Dämpferkonsole 16 zur
Kopplung an einen Dämpfer eines Querlenkers einer Vorderradaufhängung
des Omnibusses angeordnet ist.
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An
einer in y-Richtung verlaufenden Kathete sind die Stegbleche 24 jeweils über
ein schräg in einer xy-Ebene verlaufendes Podestdiagonalprofilement 27 mit
einer der Querträgereinheiten 2.1, 2.2 verbunden.
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Über
eine Federbalgkonsole 15 oder Dämpferkonsole 16 von
einem Federbalg oder Dämpfer eines Querlenkers in die Rahmenkonstruktion 1 eingeleitete
vertikale Kräfte wirken fast in einer Längsträgerebene 6.1, 6.2 und üben
daher vorteilhaft nur geringe Torsionskräfte auf die Rahmenkonstruktion 1 aus.
Ein von einem Federbalg eines Querlenkers ausgeübtes Wankmoment
wird von der Rahmenkonstruktion 1 über die Podestdiagonalprofilemente 27 aufgenommen.
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5 zeigt
die hintere Querträgereinheit 2.2 der in 1 dargestellten
Rahmenkonstruktion 1 in einer Rückansicht.
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Die
hintere Querträgereinheit 2.2 weist in einem mittleren
Bereich zwei Knotenbleche 28 auf, die mit dort zusammen
treffenden Hohlprofilelementen verschweißt sind und als
Verstärkungselemente der hinteren Querträgereinheit 2.2 fungieren.
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- 1
- Rahmenkonstruktion
- 2.1
- vordere
Querträgereinheit
- 2.2
- hintere
Querträgereinheit
- 3.1
- erste
Längsträgereinheit
- 3.2
- zweite
Längsträgereinheit
- 4
- Längsachse
- 5.1
- vordere
Querträgerebene
- 5.2
- hintere
Querträgerebene
- 6.1
- erste
Längsträgerebene
- 6.2
- zweite
Längsträgerebene
- 7
- Mittelebene
- 8.1
- erste
untere Querlenkerkonsole
- 8.2
- zweite
untere Querlenkerkonsole
- 9
- Achsbrücke
- 10.1
- erste
obere Querlenkerkonsole
- 10.2
- zweite
obere Querlenkerkonsole
- 11
- Zwischenquerträger
- 12
- Winkelprofilelement
- 13.1
- erstes
Knotenblech
- 13.2
- zweites
Knotenblech
- 14.1
- erster
Längsträger
- 14.2
- zweiter
Längsträger
- 15
- Federbalgkonsole
- 16
- Dämpferkonsole
- 17
- Blechwanne
- 18
- erstes
Längsverbindungsprofilelement
- 19.1
- erstes
Diagonalverbindungsprofilelement
- 19.2
- zweites
Diagonalverbindungsprofilelement
- 20
- zweites
Längsverbindungsprofilelement
- 21
- Laufgangprofil
- 22
- Vertikalgurt
- 23
- Beblechung
- 24
- Stegblech
- 25
- Abstützungsblech
- 26
- Längsstrebe
- 27
- Podestdiagonalprofilement
- 28
- Knotenblech
- x,
y, z
- kartesische
Koordinatenachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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