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Die Erfindung betrifft eine Rahmenkonstruktion für Fahrzeuge, insbesondere für Lastkraftwagen, mit einem Aufbau gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus dem Serienfahrzeugbau von Lastkraftwagen und deren Anhängern ist eine Vielzahl von Rahmenkonstruktionen bekannt, auf denen ein Aufbau wie beispielsweise ein Pritschen-, Koffer- oder Kühlaufbau, ruht. Eine solche Ausgestaltung soll im Weiteren anhand der 1a bis 1d erläutert werden.
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Dabei zeigt 1a in einer Perspektivansicht zunächst ein beispielhaftes Fahrgestell 10 mit einer ersten Rahmenkonstruktion 12, welche üblicher Weise auch als Leiterrahmen oder Fahrgestellrahmen bezeichnet wird. Diese Rahmenkonstruktion 12 weist hier zwei Rahmenlängsträger 14 auf, die über eine Mehrzahl von Querträgern 16 verbunden sind. Des Weiteren sind an der Rahmenkonstruktion 12 des Fahrgestells 10 ein Motor 18 und ein Fahrwerk 20 angeordnet.
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Wie außerdem aus 1c in einer zu 1a analogen Perspektivansicht erkennbar ist, wird zur Befestigung eines Aufbaus bislang ein in 1b in einer Perspektivansicht gezeigte weitere Rahmenkonstruktion 22, auch Aufbau-Hilfsrahmen genannt, eingesetzt, welche hier zwei Rahmenlängsträger 24 aufweist, auch Hilfsrahmenlängsträger genannt, die über eine Mehrzahl von Querträgern 26, auch Hilfsrahmenquerträger genannt, verbunden sind.
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Wie nun aus 1c erkennbar ist, wird zum Aufsetzen des Aufbaus auf das Fahrgestell 10 bislang die Rahmenkonstruktion 22 des Aufbaus oberhalb der Rahmenkonstruktion 12 des Fahrgestells 10 aufgesetzt und befestigt. Dabei kommen die Rahmenlängsträger 24 der Rahmenkonstruktion 22 des Aufbaus oberseitig und in Überdeckung zu den Rahmenlängsträger 14 der Rahmenkonstruktionen 12 zu liegen. Außerdem ist aus der schematischen Schnittansicht in 1d erkennbar, dass ein Ladeboden 28 auf den Querträgern 26 der zweiten Rahmenkonstruktion 22 angeordnet ist. Des Weiteren ist in 1d die Anordnung einer möglichen Halterung 30 an den Rahmenlängsträgern 14 der ersten Rahmenkonstruktion 12 erkennbar. An dieser Halterung 30 ist beispielhaft eine Anbringung eines weiteren Anbauteils, auch Komponente genannt, wie, aber nicht ausschließlich, von einem Kraftstofftank, auch Tank genannt, eines Batteriegeräteträgers, auch Batterie genannt, eines Kotflügels oder einer seitlichen Unterfahrschutzvorrichtung, möglich.
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Insgesamt ist somit erkennbar, dass die Rahmenkonstruktion 22 des Aufbaus und die Rahmenkonstruktion 12 des Fahrgestells 10 eine gesamtheitliche Rahmenkonstruktion 32 bilden, die einerseits sehr raumgreifend ist und demzufolge wertvollen Transportraum innerhalb des Aufbaus verbraucht, und andererseits sehr schwer ausgebildet ist.
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Eine ähnliche Rahmenkonstruktion ist außerdem in der
DE 10 2012 207 948 A1 offenbart. Hier ist insbesondere beschrieben, wie die Rahmenkonstruktion gelagert sein muss um eine Übertragung von ungünstigen Kräften oder Bewegungen zu vermeiden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Rahmenkonstruktion der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welche weniger Bauraum beansprucht wird und welche zu einem geringeren Fahrzeuggewicht führt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Rahmenkonstruktion mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Um eine Rahmenkonstruktion der Eingangs genannten Art zu schaffen, welche deutlich weniger raumgreifend ist und die in einem besonders geringem Fahrzeuggewicht resultiert, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rahmenlängsträger über die Querträger des Aufbaus unmittelbar miteinander verbunden sind.
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Ein Kern der Erfindung besteht also darin, dass die Querträger der Rahmenkonstruktion des Aufbaus auch die Querträger der Rahmenkonstruktion des Fahrgestells umfassen. Weiterhin stellen die Längsträger der Rahmenkonstruktion des Fahrgestells auch die Längsträger der Rahmenkonstruktion des Aufbaus dar. Dies bedeutet, dass die Rahmenkonstruktion des Fahrgestells und die Rahmenkonstruktion des Aufbaus nicht mehr als zwei getrennte Rahmenkonstruktionen ausgebildet sind, die zusammen eine gesamtheitliche Rahmenkonstruktion bilden, sondern dass die Rahmenkonstruktion des Fahrgestells und die Rahmenkonstruktion des Aufbaus zusammen als gesamtheitliche, integrierte Rahmenkonstruktion ausgebildet sind.
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Durch solch eine Anordnung der Rahmenkonstruktion können Materialdopplungen reduziert werden, wodurch es möglich wird, eine Reduzierung des Fahrzeuggewichts und des Bauraums zu erreichen. Weitere Vorteile solch einer Rahmenkonstruktion sind die mögliche Reduzierung der Bauteilanzahl und der Schnittstellenanzahl, was vorteilhaft für Fertigungs- und Montageaufwand sein kann.
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Die erfindungsgemäße Rahmenkonstruktion ist insbesondere für Lastkraftwagen geeignet. Gleichwohl ist es auch denkbar, die Rahmenkonstruktion bei anderen Kraftwagen einzusetzen. Ebenfalls kann eine derartige Rahmenkonstruktion auch bei Anhängern respektive Sattelaufliegern zum Einsatz kommen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung bilden die Querträger und die Rahmenlängsträger dieser gesamtheitlichen, integrierten Rahmenkonstruktion eine Ebene für einen Boden des Aufbaus. Neben den bereits vorher beschriebenen Vorteilen kann hiermit auf weitere zusätzliche Rahmenelemente zur Anordnung eines Aufbaus auf der Rahmenkonstruktion verzichtet werden, wodurch weniger Bauraum durch die Rahmenkonstruktion beansprucht werden kann und was erneut eine Reduzierung der Bauteilanzahl und der Schnittstellenanzahl ermöglicht. Außerdem ist eine Ebene vorteilhaft für die Anbringung von Anbauten mit flachem Boden und sie erleichtert das Be- und Entladen, wenn der Ladeboden ebenfalls der von den Querträgern und Rahmenlängsträgern ausgebildeten Ebene folgt.
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Weiter vorteilhaft ist es, die jeweiligen Querträger mehrteilig zu gestalten. Hierdurch ergibt sich eine leichte und kräftemäßig bedarfsgerechte Anpassung des jeweiligen Profils des Querträgers. Vorteilhaft ist hierbei auch die Möglichkeit, die Querträger außenseitig des zugeordneten Längsträgers andersartig auszuführen als zwischen den zugeordneten Längsträgern. Dadurch kann der jeweilige Querträger Abschnitt gemäß der Belastung von in ihn eingeleitete Kräfte ausgelegt werden. Beispielsweise kann der Träger außenseitig des zugeordneten Längsträgers mit weniger oder einem andersartigen Material ausgeführt werden als zwischen den zugeordneten Längsträgern, zum Beispiel wenn auf ihn außenseitig geringere Kräfte wirken als innenseitig. Dadurch ist insbesondere eine Gewichtsreduzierung möglich.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung dieser Ausführung der Querträger sind diese außenseitig des zugeordneten Längsträgers fachwerkartig ausgeführt. Durch solche eine Leichtbaukonstruktion ist eine besondere Gewichtsreduzierung möglich.
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Alternativ zu der mehrteiligen Gestaltung können die Querträger auch einteilig ausgebildet und durch dafür vorgesehene jeweilige Öffnungen in den Rahmenlängsträgern geschoben werden. Hierdurch können beispielsweise sehr kostengünstige und einfache Querträger zum Einsatz kommen.
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Weiterhin als vorteilhaftig hat es sich gezeigt, wenn die Längsträger und die Querträger der Rahmenkonstruktion im Wesentlichen in derselben Höhe angeordnet sind. Dies reduziert besonders den Montageaufwand, beispielsweise wenn die Längsträger und die Querträger mit demselben Montagegestell, gegebenenfalls in einem Fertigungsschritt, zusammengebaut werden können.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind wenigstens ein Anbauteil, insbesondere ein Kraftstofftank, ein Batteriegeräteträger, ein Kotflügel und/oder eine seitliche Unterfahrschutzvorrichtung direkt an den Querträgern befestigbar. Dadurch kann die Anordnung einer zusätzlichen Halterung entfallen. Dies kann besonders das Gewicht und die Bauteilanzahl sowie Schnittstellenanzahl reduzieren, sowie zu einer Reduzierung des benötigten Bauraums führen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1a eine Perspektivansicht auf ein beispielhaftes Fahrgestell mit einer ersten Rahmenkonstruktion gemäß dem Stand der Technik;
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1b eine Perspektivansicht auf eine weitere Rahmenkonstruktion für einen Aufbau gemäß dem Stand der Technik;
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1c eine Perspektivansicht analog zu 1a auf die auf das Fahrgestell mit der ersten Rahmenkonstruktion aufgesetzte weitere Rahmenkonstruktion des Aufbaus, welche zu einer gesamtheitlichen Rahmenkonstruktion zusammengesetzt sind;
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1d eine schematische Schnittansicht auf die gesamtheitliche Rahmenkonstruktion aus 1c gemäß dem Stand der Technik, ergänzt um einen Ladeboden;
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2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Rahmenkonstruktion für Fahrzeuge, insbesondere für Lastkraftwagen, mit einem Aufbau, bei welcher ein Fahrgestell mit jeweiligen Rahmenlängsträgern vorgesehen ist, welche über Querträger verbundenen sind, und bei welcher am Fahrgestell ein Aufbau befestigt ist, welchem eine Mehrzahl von Querträgern zugeordnet ist, wobei die Rahmenlängsträger des Fahrgestells über die Querträger des Aufbaus unmittelbar miteinander verbunden sind;
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3 eine perspektivische Ansicht der Rahmenkonstruktion gemäß 2, wobei Querträger und Rahmenlängsträger eine Ebene für einen Boden des Aufbaus bilden;
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4a eine schematische Schnittansicht der Rahmenkonstruktion gemäß den 2 und 3, mit einem direkt an den Querträgern befestigten Anbauteil;
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4b eine Schnittansicht der Rahmenkonstruktion gemäß den 2 und 3, mit einem Querträger, der außenseitig des zugeordneten Längsträgers fachwerkartig ausgeführt ist; und in
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5 eine Seitenansicht der Rahmenkonstruktion gemäß 3, die insbesondere eine Ausgestaltungsform eines Rahmenlängsträgers und unterschiedlich ausgeführte Querträger zeigt.
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Während in den 1a bis 1d eine bereits oben detailliert beschriebene Rahmenkonstruktion gemäß dem Stand der Technik gezeigt ist, soll im Weiteren anhand der 2 bis 5 eine Rahmenkonstruktion 40 für Fahrzeuge, insbesondere für Lastkraftwagen, gemäß der Erfindung erläutert werden.
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2 zeigt hierzu in einer perspektivischen Ansicht eine Rahmenkonstruktion 40 für Fahrzeuge, insbesondere für Lastkraftwagen, bei welchem ein Fahrgestell 42 mit jeweiligen, seitlich voneinander beabstandeten und im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Rahmenlängsträgern 44 vorgesehen ist. An diesen Rahmenlängsträgern 44 sind entsprechende Fahrwerksglieder 46 jeweiliger Fahrzeugachsen abgestützt. Außerdem ist ein Motor 56 des Kraftwagens am Fahrgestell 42 gehalten.
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Die Rahmenlängsträger 44 sind vorliegend über eine Mehrzahl von Querträgern 50 miteinander verbunden, welche einem Aufbau des Fahrzeugs zugeordnet sind. Als Aufbau kommen dabei insbesondere Kofferaufbauten- beispielsweise auch für Kühlfahrzeuge- oder Pritschenaufbauten in Betracht. Natürlich sind auch andere Aufbauten denkbar.
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Somit ist es eine Besonderheit der vorliegenden Rahmenkonstruktion 40, dass die Rahmenlängsträger 44 durch eine Mehrzahl von Querträgern 50 unmittelbar miteinander verbunden sind, welche auch als Querträger 50 des Aufbaus dienen. Anstelle von jeweiligen, separaten Rahmenkonstruktionen des Fahrgestells 40 und des Aufbaus ist somit vorliegend eine integrale Rahmenkonstruktion 40 geschaffen, bei der die Rahmenlängsträger 44 des Fahrgestells 42 durch die Querträger 50, welche auch diejenigen des Aufbaus sind, miteinander in Verbindung stehen.
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Wie insbesondere in Zusammenschau mit 3, welche eine perspektivische Ansicht der Rahmenkonstruktion 40 gemäß 2 zeigt, erkennbar wird, bilden die Rahmenlängsträger 44 und die Querträger 50 eine gemeinsame Ebene oberhalb der Rahmenkonstruktion 40. Die Querträger 50 sind rechtwinkelig zu und im Wesentlichen auf gleicher Höhe wie die Rahmenlängsträger 44 angeordnet.
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Aus den 4a und 4b sind ersichtlich, dass auf dieser Ebene der Rahmenkonstruktion 40 ein Ladeboden 52 eines Aufbaus aufliegt. 4a zeigt hierfür eine schematische Schnittansicht der Rahmenkonstruktion gemäß den 2 und 3, während in 4b eine Schnittansicht der Rahmenkonstruktion gemäß den 2 und 3 gezeigt ist. Es ist in den 3, 4a und 4b zu sehen, dass der Ladeboden 52 ohne zusätzliche Hilfsrahmen an der Rahmenkonstruktion 40 befestigt ist. Dadurch wird besonders wenig Bauraum beansprucht und Fahrzeuggewicht eingespart. Weiterhin erlaubt die flache Ausführung des Ladebodens 52 als einheitliche Ebene, die der durch die Rahmenkonstruktion 40 gebildeten Ebene folgt, ein besonders einfaches Be- und Entladen des Aufbaus.
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In 4b ist besonders deutlich zu erkennen, dass ein jeweiliger, außenseitig des zugeordneten Rahmenlängsträgers 44 angeordneter Teil des jeweiligen Querträgers 50 andersartig ausgeführt als der zwischen den zugeordneten Rahmenlängsträgern 44 angeordnete Teil des Querträgers 50. Im gezeigten Fall ist der außenseitige Teil der Querträger 50 fachwerkartig ausgeführt, um eine besonders leichte Konstruktion zu schaffen. Der zwischen den zugeordneten Rahmenlängsträgern 44 angeordnete Teil der Querträger 50 ist dagegen eine trägerähnliche Konstruktion, die besonders hohen Kräften widerstehen kann und mit gewichtsreduzierenden Materialaussparungen 54 versehen ist. Diese mehrteilige Ausführung der Querträger 50 erlaubt zudem eine leichtere Anbringung an den zugeordneten Rahmenlängsträgern 44.
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Wie des Weiteren aus 2 und 3 sowie aus 5, welche eine Seitenansicht der Rahmenkonstruktion gemäß 3 zeigt, erkennbar wird, sind die Querträger 50 vorliegend nicht einheitlich ausgeführt. Beispielsweise ist der Querträger 50' ohne einen außenseitig der zugeordneten Rahmenlängsträger 44 angeordneten Teil ausgeführt. Im vorliegenden Fall wird dadurch Bauraum freigegeben, der, wie in 2 gezeigt, beispielsweise für die Anordnung eines Kraftstofftanks 56 genutzt wird. Weiterhin wird dadurch die Rahmenkonstruktion 40 in diesem Bereich besonders verstärkt. Ein weiterer andersartig ausgeführter Querträger 50 ist beispielsweise der Querträger 50''. Dieser Querträger 50'' ist wesentlich dünner und weniger hoch ausgeführt. Dadurch kann an stellen mit besonders geringer Belastung mit diesem anders ausgeführten Querträger 50'' das Gewicht der Rahmenkonstruktion 40 reduziert werden. Aus 5 ist ebenfalls ersichtlich, dass auch die Rahmenlängsträger mit Materialaussparungen 58 zur Gewichtsreduktion versehen sind.
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Außenseitig des einen Rahmenlängsträgers 44 und unterhalb der Ebene der Rahmenkonstruktion 40 ist in 4a ein Anbauteil 60, beispielsweise in Form von Batteriekästen, Luft- oder Kraftstofftanks, oder dgl., symbolisch dargestellt. Beispielhafte Anbauteile 60 sind auch in 2 gezeigt: der Kraftstofftank 56, ein Kotflügel 62, einen Batteriegeräteträger 64 oder eine Unterfahrschutzvorrichtung 66. Diese weiteren Anbauteile 60 sind direkt an den Querträgern 50 der Rahmenkonstruktion 40 befestigt. Bei bisher bekannten Rahmenkonstruktionen war hierfür eine Halterung 30, wie in 1d schematisch gezeigt, notwendig. Hierdurch ist eine Reduktion des Fahrzeuggewichtes und der Bauteilanzahl möglich.
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Alle 2 bis 5 zeigen, dass die Querträger 50 und Längsrahmenträger 44 eine Ebene für die Befestigung eines auf der Rahmenkonstruktion 40 aufliegenden Aufbaus bilden. Es ist also keine weitere Rahmenkonstruktion zur Befestigung des Aufbaus nötig, wie bei Serienfahrzeugen sonst üblich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012207948 A1 [0007]
