DE4006418A1

DE4006418A1 - Lkw mit tragrahmen

Info

Publication number: DE4006418A1
Application number: DE19904006418
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl Ing Ruehmann
Original assignee: MAN Nutzfahrzeuge AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1990-03-01
Filing date: 1990-03-01
Publication date: 1991-09-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lkw mit einem Tragrah men, im wesentlichen bestehend aus Rahmenlängsträger und Rahmenquerträger, und einer Kurbel- oder Verbundlenkerachse.

Lastkraftwagen herkömmlicher Bauart, insbesondere solche der schweren Gewichtsklassen sind in der Regel so aufgebaut, daß zwei Rahmenlängsträger mit Rahmenquerträgern verbunden sind und solcherart den Tragrahmen bilden, wobei die Rahmenlängs träger bis an den vorderen Stoßfänger herangeführt werden und mit einem abschließenden Querträger und dem Stoßfän ger verbunden sind. Der Fahrzeugantrieb und die Kühlanlage sind dabei zwischen den Rahmenlängsträgern angeordnet. Im vorderen Fahrzeugbereich müssen eine Vielzahl von Aggregaten an die Rahmenkonstruktion adaptiert werden, z. B. Lenkgetrie be, Fahrerhauslagerung, Kühler-Lüfter-Anlagen, vordere Feder und Motorlagerung usw. Umfangreiche Installationen sind in diesem Fahrzeugbereich ebenfalls erforderlich. Da die Rah menkonstruktion verwindungsweich gestaltet sein soll, müssen sämtliche Querträger sowie Halter und Befestigungsböcke der Anbauaggregate angenietet bzw. angeschraubt werden, da schweißen nicht zulässig ist. Das beschriebene Nutzfahrzeug konzept hat gravierende Nachteile: Da sich unter dem An triebsblock stets der ein- und ausfedernde Achskörper befin det, muß bei einer gegebenen Bodenfreiheit der Motor-Getriebe- Block relativ hoch im Fahrzeug angeordnet werden. Als Folge ragt der Motor weit in den Bodenraum des Fahrerhauses hinein und beengt somit besonders bei kurzen Fahrerhäusern den Innenraum. Bei kürzeren Fahrerhäusern ragen Kupplungsblock und Schaltgetriebe des Antriebs nach hinten aus dem Fahrer haus heraus und beeinträchtigen den Fahrzeugaufbau wesent lich. Die Ladeflächenhöhe hinter dem Fahrerhaus im Fahrzeug vorderteil wird also letztlich von der hohen Einbaulage des Antriebsblockes bestimmt. Da die Kühler-Lüfter-Anlage zwi schen den Rahmenlängsträgern angeordnet ist, die Größe der erforderlichen Kühlnetzfläche jedoch nicht verringert werden kann, muß bei der bisherigen Nutzfahrzeugkonfiguration das Kühler-Lüfter-Aggregat ebenfalls in den Bodenraum des Fah rerhauses hineinragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug ohne die beschriebenen Nachteile zu schaffen, das eine flexible Anpassung hinsichtlich Rahmen und Aufbauvariationen von Kun denwünschen ermöglicht bei einer verbesserten, kostengünsti geren Fertigung und Montage.

Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Trag rahmen einen in der Breitenerstreckung des Fahrzeuges über die Enden der Rahmenlängsträger hinausgehenden, im Abstand von der Stoßstange angeordneten vorderen Rahmenquerträger als Vorderwagenmodul ausgebildet, aufweist, der auf seiner zur Fahrzeugmitte gerichteten Seite mit den Rahmenlängsträ gern und auf auf seiner in Fahrtrichtung gewandten Seite mit der Stoßstange verbunden ist und daß die Kurbel- oder Ver bundlenkerachse derart an dem Vorderwagenmodul gelagert ist, daß seine Kröpfung das Motorende umgreift. Solcherart kann die Antriebseinheit mit relativ geringer Bodenfreiheit angeordnet werden. Sie unterliegt nicht der Begrenzung durch die vordere Starrachse, das führt zu einer Verbesserung der Verhältnisse im Bodenbereich des Fahrerhauses und setzt wei terhin den Schwerpunkt des Fahrzeuges herab. Da im vorderen Fahrzeugbereich eine Verwindungsweichheit nicht erforderlich ist, kann der Vorderwagenmodul als kostengünstige Schweiß konstruktion hergestellt werden, mit dem weiteren Vorteil, daß die vielen erforderlichen Befestigungshalter und Böcke in diese Schweißkonstruktion integriert werden können, das heißt, man kann weitgehend auf Anschraubbauteile verzichten. Abgekoppelt von den langen, sperrigen Rahmenlängsträgern mit ihrer speziellen Montage, kann das neue Bauteil kostengün stig in einer automatisierten Fertigung separat zusammenge schweißt werden. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfin dung ist der Vorderwagenmodul als Doppel-U-Profil ausgebil det, dessen fahrzeuginnere U-Schenkel mit den vorderen Enden der Rahmenlängsträger und dessen fahrzeugäußere U-Schenkel mit der Stoßstange verbunden sind. So ist eine sehr stabile Verbindung der einzelnen Komponenten gewährleistet. Nach ei nem anderen Merkmal der Erfindung ist das fahrzeugäußere U-Profil in seiner Breitenerstreckung länger als das fahrzeug innere und zur Aufnahme von zwei nebeneinanderliegenden Küh ler-Gebläse-Einheiten ausgelegt. Unabhängig von Montage- und Fertigungsvorteilen eröffnet das relativ kleine immer einheit liche Vorderwagenmodul größere konstruktive Gestaltungsmög lichkeiten. Große Auskröpfungen im vorderen Rahmenbereich wür den bei den verschiedenartigen Rahmenlängsträgern (unterschied liche Profilhöhen, unterschiedliche Längen) große Probleme verursachen. Bei dem erfindungsgemäßen Vorderwagenmodul ist dies jedoch relativ unproblematisch und wird genutzt, um die Kühlanlage quer anzuordnen. Durch Auskröpfen des Vorderwa genmoduls zu einer U-Form und somit Ausnutzen des Baurau mes zwischen den Lampen kann bei unveränderter Kühlnetzflä che die Einbauhöhe der Kühlanlage verringert werden, so daß die Kühlanlage nicht mehr in den Bodenraum des Fahrerhauses hineinragt. Hierbei ist es vorteilhaft, daß zwei nebeneinan der angeordnete Einzelkühler mit Lüfter verwendet werden können. Es sind dies Kühler, die auch in kleineren Fahrzeug baureihen verwendet werden. Somit ergibt sich also eine Ver einheitlichung und Verbilligung (zwei kleine Kühler sind billiger als ein großer). Das Zwei-Kühler-Zwei-Lüfter-System ist zudem besser geeignet für den intermittierenden Fahr zeugbetrieb, um die jeweils bedarfsgerechte Kühlleistung zu liefern. Ein mehrstufiges Kühlsystem läßt sich durch Zu- oder Abschalten der Einzelkühler und durch bedarfsgerechtes Zu- oder Abschalten der Einzellüfter darstellen. Die 2-Kühler- Anordnung beinhaltet somit ein energiesparendes, geräuschar mes, mehrstufiges Kühlsystem. Eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrades der Kühlanlage ergibt sich durch die mehr seitliche Position der Einzelkühler und Lüfter. Da die Motor silhouette nun weniger Kühlnetzfläche verdeckt, wird, beson ders auch hinter den Lüftern, eine bessere Abströmung der Kühlluft erzielt. Der Vorderwagenmodul kann weiterhin dahin gehend ausgestaltet sein, daß in seiner Mitte, im Spalt zwi schen den nebeneinander angeordneten Kühler-Gebläse-Einhei ten eine Stütze als weitere Verbindung zwischen Vorderwagen modul und Stoßstange angeordnet ist, wobei die Stütze eine aus der Stoßstangenebene herausragende Abschleppkupplung aufweisen kann. Nach einem sehr wesentlichen Merkmal der Er findung ist der Vorderwagenmodul einstückig ausgebildet und weist Befestigungshalter, Böcke und dergleichen für sämtliche im vorderen Fahrzeugbereich erforderlichen Aggregate auf. Unabhängig von Montage- und Fertigungsvorteilen eröffnet das relativ kleine, immer einheitliche Vorderwagenmodul größere konstruktive Gestaltungsmöglichkeiten. Das erfindungsgemäße Fahrzeugkonzept mit einem Vorderwagenmodul und daran adap tierten variierbaren Rahmenhinterteilen soll die Forde rung nach einer bedarfgerechteren Nutzfahrzeugkonstruktion erfüllen. Es müssen die unterschiedlichsten Anforde rungen, die an den Fahrzeugaufbau gestellt werden, erfüllbar sein. So wäre es denkbar, daß Rahmenhinterteile mit gegebe nen Rahmenlängsträgerhöhen zum einen mit normalem Abstand Boden-Rahmenoberkante, im anderen Falle aber mit einem gerin geren Abstand Boden-Rahmenoberkante an den Vorderwagenmodul adaptierbar sein müssen. Der Vorderwagenmodul kann an den Seitenteilen entsprechend hoch ausgebildet werden und mit einer größeren Anzahl von übereinander angeordneten Boh rungsreihen versehen sein. Die anzuschraubenden Enden der Rahmenlängsträger können in unterschiedlicher Höhe montiert werden. Veränderungen am Vorderwagenmodul sind dabei nicht erforderlich.

Nutzfahrzeuge sind im vorderen Rahmenbereich relativ einheitlich. Bedingt durch unterschiedliche Radstände, Anordnung von Vorlauf- oder Nachlaufachsen sowie unter schiedliche Rahmenlängsträgerhöhen, entsteht eine Varia tionsvielfalt erst im Aufbaubereich. Der Vorderwagenmodul kann somit vorteilhafterweise in größeren Stückzahlen mon tiert und bevoratet werden. Bei der Bandmontage wird das va riantenreichere Rahmenhinterteil mit dem immer weitgehend einheitlichen Vorderwagenmodul verbunden. Dies ist eine ein fache, kostensparende Bandmontage. Letztendlich muß nach Frontalunfällen nicht das komplette Fahrzeug demontiert und der Gesamtrahmen gerichtet werden, sondern lediglich der Vorderwagenmodul bei wesentlich geringerem Demontageaufwand. Nach anderen Merkmalen der Erfindung weist der Vorderwagen modul im oberen Bugbereich eine Konsole für einen Wasser behälter auf, wobei der Wasserbehälter eine untere Kammer, die als Kühlwasserausgleichsbehälter dient, aufweist und ei ne obere Kammer für die Scheibenwaschflüssigkeit. Durch die erfindungsgemäß vorgegebene Anordnung der Aggregate ver bleibt über der Kühlanlage unter dem Armaturenbrett noch ge nügend Raum zur Unterbringung eines kombinierten Kühlwasser ausgleichs-Scheibenwaschbehälters. Der Behälter ist durch eine horizontale Trennwand in zwei Kammern geteilt. In der unteren Kammer befindet sich warmes Kühlwasser und erwärmt stets vorteilhaft die in der oberen Kammer befindliche Scheibenwaschflüssigkeit.

Zusammenfassend soll herausgestellt werden, daß die Montage des Gesamtfahrzeugs in vorteilhafter Modulbauweise weiter fortgeführt werden kann. An den Vorderwagenmodul können innerhalb einer Vormontage bereits sämtliche im vordereren Fahrzeugbereich erforderlichen Aggregate einschließlich Lüfter-Kühler, Radaufhängung mit Lenkung usw. montiert werden. Sämtliche Installationen, wie z. B. Kühlwasser- und Ladeluftleitungen sind ebenfalls direkt montierbar. Es kann somit ein weitgehend kompletter Vorderwagen als Modul herge stellt werden.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine partielle Seitenansicht eines Lkw′s,

Fig. 2 eine partielle Draufsicht eines Lkw′s unter Weglassung des Fahrerhauses,

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Lkw′s.

Aus den Fig. 1 und 2 ist zu ersehen, wie der Tragrahmen 10 im vorderen Bereich des Fahrzeuges gestaltet ist. Es sind hier die Rahmenlängsträger 8, 8′ mit dem Vorderwagenmodul 5 verbunden, wobei die fahrzeuginneren U-Schenkel 11, 11′ mit den Enden der Rahmenlängsträger verschraubt sind. Die U- Schenkel 11 und 11′ weisen nach unten Auskragungen 14, 14′ auf, an denen Lager 2, 3 angeordnet sind, die die Kurbel oder Verbundlenkerachse 1 aufnehmen. Die Verbundlenkerachse 1 ist eine nach vorne gekröpfte Starrachse, deren mittlerer Teil 4 vor dem Motor liegt und somit nicht dessen Bodenfrei heit beeinflußt. Es ist eine Einzelradaufhängung vorgesehen, wobei bei Einfederung nur eines Rades das Mittelteil tor diert und als Stabilisator wirkt. Die Abfederung des Fahr zeuges an der Vorderachse kann durch Schrauben-Luft- oder Gasfederbeine an den Rädern erfolgen. Eine andere Möglich keit der Fahrzeugabfederung kann durch quer eingebaute, pa rallel zum Mittelteil der Verbundlenkerachse angeordnete Drehstäbe erzielt werden. Der Vorderwagenmodul weist nach vorne eine U-förmige Konfiguration mit den U-Schenkeln 12, 12′ auf. In diesen U-Schenkeln sind zwei nebeneinander angeord nete Kühler-Gebläse-Einheiten 13, 13′ vorgesehen. Die Enden der fahrzeugäußeren U-Schenkel 12, 12′ sind mit der Stoß stange 9 verbunden. Weiterhin ist die Stoßstange 9 noch in der Mitte über eine Stütze 6 abgefangen, wobei das Ende der Stützstange, unter der Stoßstange hervorkragend, eine Ab schleppkupplung aufweisen kann. Aus Fig. 3 ist zu ersehen, das dicht über der Kühler-Gebläse-Einheit 13, 13′ ein Was serbehälter 7 angeordnet ist, der in zwei Kammern eingeteilt ist, wobei in der unteren Kammer sich warmes Kühlwasser be findet und in der oberen Kammer eine Scheibenwaschflüssig keit. Die Erfindung stellt einen Lkw mit einem Tragrahmen 10 dar, der im wesentlichen aus Rahmenlängsträgern 8, 8′ und Rahmenquerträgern sowie einer Kurbel- oder Verbundlenkerach se 1 besteht. Der Tragrahmen 10 weist einen in der Breiter streckung des Fahrzeuges über die Enden der Längsträger 8, 8′ hinausgehenden, im Abstand von der Stoßstange 9 angeordneten vorderen Querträger, der als Vorderwagenmodul 5 ausgebildet ist, auf. Der Vorderwagenmodul 5 ist auf seiner zur Fahr zeugmitte gerichteten Seite mit den Enden des Rahmenlängs trägers 8, 8′ und auf seiner in Fahrtrichtung gewandten Sei te mit der Stoßstange 9 verbunden. Die Kurbel- oder Verbund lenkerachse (1) ist derart an dem Vorderwagenmodul 5 gelagert, daß ihre Kröpfung (4) das Motorende umgreift.

Bezugszeichenliste

1 Kurbel- oder Verbundlenkerachse
2 Lager an 1
3 Lager an 1
4 mittlerer Teil von 1
5 Vorderwagenmodul
6 Abstützung an 5
7 Wasserbehälter
8, 8′ Rahmenlängsträger
9 Stoßstange
10 Tragrahmen
11, 11′ fahrzeuginnerer U-Schenkel von 5
12, 12′ fahrzeugäußerer U-Schenkel von 5
13, 13′ Kühler-Gebläse-Einheit
14, 14′ Auskragungen an 5
15 Abschleppkupplung

Claims

1. Lkw mit einem Tragrahmen, im wesentlichen bestehend aus Rahmenlängsträgern und Rahmenquerträgern, und einer Kur bel- oder Verbundlenkerachse, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (10) einen in der Breiterstreckung des Fahrzeugs über die Enden der Rahmenlängsträger (8, 8′) hinausgehenden, im Abstand von der Stoßstange (9) ange ordneten vorderen Rahmenquerträger, als Vorderwagenmodul (5) ausgebildet, aufweist, der auf seiner zur Fahrzeugmitte gerichteten Seite mit den Rahmenlängsträgern (8, 8′) und auf seiner in Fahrtrichtung gewandten Seite mit der Stoß stange (9) verbunden ist und daß die Kurbel- oder Ver bundlenkerachse (1) derart an dem Vorderwagenmodul (5) gelagert ist, daß seine Kröpfung (4) das Motorende umgreift.

2. Lkw nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vor derwagenmodul (5) als Doppel-U-Profil ausgebildet ist, dessen fahrzeuginnere U-Schenkel (11, 11′) mit den vorde ren Enden der Rahmenlängsträger (8, 8′) und dessen fahr zeugäußere U-Schenkel (12, 12′) mit der Stoßstange (9) verbunden sind.

3. Lkw nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das fahrzeugäußere U-Profil in seiner Breitenerstreckung größer als das fahrzeuginnere und zur Aufnahme von zwei nebeneinanderliegenden Kühler-Gebläse-Einheiten (13, 13′) ausgelegt ist.

4. Lkw nach den Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fahrzeuginneren U-Schenkel (11, 11′) nach unten Auskragungen (14, 14′) aufweisen, in deren Lager (2, 3) die Kurbel- oder Verbundlenkerachse (1) gelagert ist.

5. Lkw nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß in der Mitte des Vorderwagenmo duls (5) im Spalt zwischen den nebeneinander angeordneten Kühler-Gebläse-Einheiten (13, 13′) eine Stütze (6) als weitere Verbindung zwischen Vorderwagenmodul (5) und Stoßstange (9) angeordnet ist, wobei die Stütze (6) eine aus der Stoßstangenebene herausragende Abschleppkupp lung (15) aufweisen kann.

6. Lkw nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Enden der inneren Schen kel (11, 11′) mehrere übereinander angeordnete Lochrei hen (16) aufweisen, derart, daß die Rahmenlängsträger (8, 8′) mit unterschiedlicher Bodenfreiheit anschraubbar sind.

7. Lkw nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß der Vorderwagenmodul (5), ein stückig ausgebildet, Befestigungshalter, Böcke und der gleichen für sämtliche im vorderen Fahrzeugbereich erfor derlichen Aggregate und Leitungen aufweist.

8. Lkw nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß der Vorderwagenmodul (5) eine Konsole für einen Wasserbehälter (7) im oberen Bugbereich aufweist.

9. Lkw nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Was serbehälter (7) eine untere Kammer, die als Kühlwasser ausgleichsbehälter dient, aufweist, und eine obere Kammer für die Scheibenwaschflüssigkeit.

10. Lkw nach einem oderen mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorderwagenmodul (5) eine Schweißkonstruktion ist.

11. Lkw nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß der Vorderwagenmodul (5) eine Leichtbau-Aluminium-Konstruktion ist.

12. Lkw nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß der Vorderwagenmodul (5) eine GFK-Verbundkonstruktion ist.