DE9308329U1 - Frame of a commercial vehicle - Google Patents
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Description
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Rahmen eines Nutzfahrzeuges BeschreibungFrame of a commercial vehicle Description
Die Neuerung betrifft einen Rahmen eines Nutzfahrzeuges, insbesondere Frontlenker-Lastkraftwagen, mit zwei über Querträger verbundenen Längsträgern. The innovation concerns a frame of a commercial vehicle, in particular a front-loader truck, with two longitudinal members connected by cross members.
Üblicherweise besteht der Rahmen aus zwei einstückigen, jeweils als Blechpreßteil realisierten Längsträgern. Dies setzt entsprechend große und leistungsstarke Pressen, verbunden mit gleichsam extrem teuren Preßwerkzeugen voraus.The frame usually consists of two one-piece longitudinal beams, each made from pressed sheet metal. This requires large and powerful presses, combined with extremely expensive pressing tools.
Außerdem bedingen solche langen Längsträger entsprechend großzügige Transporteinheiten sowie Lagerstätten und erschweren überdies das Handling bei der Endmontage des Fahrzeugs, was Zubringung zum und Handhabung innerhalb des Montagebandes anbelangt.In addition, such long longitudinal beams require correspondingly spacious transport units and storage areas and also make handling during the final assembly of the vehicle more difficult in terms of delivery to and handling within the assembly line.
Es ist daher Aufgabe der Neuerung, für einen Rahmen, insbesondere schwerer Nutzfahrzeuge eine solche Konstruktion anzugeben, die weniger teure Preßwerkzeuge sowie eine flexiblere Fertigung und Montage ermöglicht.The aim of the innovation is therefore to provide a design for a frame, especially for heavy commercial vehicles, that allows for less expensive pressing tools and more flexible production and assembly.
Diese Aufgabe ist neuerungsgemäß durch einen Rahmen mit den im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst.This object is achieved according to the invention by a frame with the features characterized in claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen/Details dieser Lösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments/details of this solution are identified in the subclaims.
Dadurch, daß sich der Rahmen nunmehr aus mehreren Modulen zusammensetzt, von denen jeder aus zwei durch wengistens einen Querträger verbundenen Längsträger-Abschnitten besteht, können für die Vorfertigung der einzelnen Längsträger-Teile kleinere und damit billigere Preßwerkzeuge sowie leistungsschwächere Pressen verwendet werden. Durch die kürzeren Längsträger-Teile bedingt, lassen sich diese mit ebenfalls vorgefertigten Querträgern vorab zu Modulen zusammenbauen, die dann wie andere Fahrzeugkomponenten dem Endmontageband zugeführt werden. Das weitere neuerungsgemäße Merkmal, die Verwendung eines speziellen Querträgers zur Verbindung zweier aufeinanderfolgender Module betreffend, ermöglicht eine vergleichsweise einfache und schnellBecause the frame is now made up of several modules, each of which consists of two longitudinal beam sections connected by at least one cross member, smaller and therefore cheaper pressing tools and less powerful presses can be used to prefabricate the individual longitudinal beam parts. Due to the shorter longitudinal beam parts, these can be assembled in advance with prefabricated cross members to form modules, which are then fed to the final assembly line like other vehicle components. The other innovative feature, the use of a special cross member to connect two consecutive modules, enables a comparatively simple and quick
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durchführbare Befestigung der Rahmen-Module untereinander. Durch entsprechende Auslegung einerseits der an beiden Enden eines zur diesbezüglichen Verbindung dienenden Querträgers gegebenen Anschlußorgane und andererseits der Befestigungsmittel (Niete oder Schraubverbindungen) hält eine solche Rahmen-Modul-Verbindung den im Fahrbetrieb auftretenden Belastungen sicher stand.feasible fastening of the frame modules to one another. By appropriately designing the connecting elements at both ends of a cross member used for the connection and the fastening elements (rivets or screw connections) such a frame-module connection can safely withstand the loads that occur during driving.
Die nunmehr kürzeren Längsträger-Teile ermöglichen zudem einen günstigeren Transport sowie eine günstigere Zwischenlagerung als die üblichen einteiligen Längsträger. Auch die Zubringung zum Modul-Montageplatz und zum Endmontageband ist hierdurch wesentlich erleichert.The now shorter longitudinal beam parts also enable more cost-effective transport and intermediate storage than the usual one-piece longitudinal beams. This also makes delivery to the module assembly station and the final assembly line significantly easier.
Insgesamt gesehen ergeben sich mit der neuerungsgemäßen Rahmen-Konstruktion somit erhebliche Verbesserungen im Fertigungs-#Logistik- und Montagebereich für die Realisierung eines Nutzfahrzeug-Rahmens.Overall, the new frame construction results in considerable improvements in the production , logistics and assembly areas for the realization of a commercial vehicle frame.
Nachstehend ist die neuerungsgemäße Rahmen-Konstruktion anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The new frame construction is explained in more detail below using several examples shown in the drawing. The drawing shows:
Fig. 1 in Draufsicht einen Ausschnitt auf einen Rahmen nach dem neueFig. 1 in plan view a section of a frame after the new
rungsgemäßen Konstruktions-Prinzip,ational design principle,
Fig. 2 bis 6 je eine Ausführungsvariante eines zur Verbindung zweier Rahmen-Module dienenden Querträgers, wobei nur ein Verbindungsbereich vollständig als Querschnitt entlang der Schnittlinie gemäß Fig. 1 dargestellt ist,Fig. 2 to 6 each show a variant of a cross member used to connect two frame modules, with only one connection area being shown completely as a cross section along the cutting line according to Fig. 1,
Fig. 7 einen Ausschnitt aus einem Rahmen in Ansicht von innen, beiFig. 7 a section of a frame in view from the inside, with
dem innerhalb eines Rahmenmoduls der betreffende Längsträger-Abschnitt in ein oberes und ein unteres Längsträger-Teil aufgeteilt ist,within a frame module, the relevant longitudinal beam section is divided into an upper and a lower longitudinal beam part,
Fig. 8 die Version gemäß Fig. 7 in Draufsicht,Fig. 8 the version according to Fig. 7 in plan view,
Fig. 9 und 10 je eine Ausführungsvariante zur Verbindung der Rahmen-Module der Version gemäß Fig. 7.Fig. 9 and 10 each show a variant for connecting the frame modules of the version according to Fig. 7.
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In den Figuren sind gleiche bzw. einander entsprechende Teile des besseren Verständnisses wegen mit gleichem Bezugszeichen angezogen.In the figures, identical or corresponding parts are given the same reference numerals for better understanding.
Entsprechend dem neuerungsgemäßen Bau-/Konstruktions-Prinzip setzt sich der Rahmen eines Nutzfahrzeuges, insbesondere Frontlenker-Lastkraftwagen, aus mehreren, d. h., wenigstens zwei, vorzugsweise aber drei vorgefertigten, vormontierten Modulen 1,2 zusammen, wovon sich der vordere 1 am fertigen Fahrzeug unter dem Fahrerhaus bis kurz hinter dessen Rückwand erstreckt. Ob der dahinter folgende Rahmen-Abschnitt durch einen oder zwei Module 2 gebildet wird, hängt vom Einsatzzweck des Fahrzeugs und der dadurch bedingten Rahmen-Länge ab. Für kurzbauende Sattelzugmaschinen kann ein zweiter Rahmen-Modul genügen, bei langbauenden Gütertransport-Lkw dagegen kann man den hinter dem Fahrerhaus folgenden Rahmen-Abschnitt in zwei, gegebenenfalls auch drei Rahmen-Module unterteilen.According to the new construction/design principle, the frame of a commercial vehicle, in particular a cab-over-engine truck, is made up of several, i.e. at least two, but preferably three prefabricated, pre-assembled modules 1, 2, of which the front 1 on the finished vehicle extends under the driver's cab to just behind its rear wall. Whether the frame section behind it is formed by one or two modules 2 depends on the intended use of the vehicle and the resulting frame length. For short tractor units, a second frame module may be sufficient, but for long goods transport trucks, the frame section behind the driver's cab can be divided into two, or possibly three, frame modules.
Grundsätzlich besteht jeder Rahmen-Modul 1, 2 aus zwei durch wenigstens einen (normalen) Querträger 3 verbundenen Längsträger-Abschnitten 4/1, 5/1 bzw. 4/2, 5/2. Letztere werden ebenso wie die Querträger 3 einzeln vorgefertigt und dann zusammengebaut. Bei der Rahmen-Endmontage werden die solchermaßen vorgefertigten/vormontierten Rahmen-Module 1, 2 zunächst so zusammengestellt, daß die Längsträger-Abschnitte 4/1, 5/1 bzw. 4/2, 5/2 jeweils zweier aufeinanderfolgender Rahmen-Module 1, 2 zueinander fluchten und mit ihren einander zugewandten Enden stumpf entweder direkt aneinander zur Anlage kommen oder ein geringer Spalt verbleibt. Anschließend werden jeweils zwei aufeinanderfolgende Rahmen-Module 1,2 über einen nicht nur als Querverbindungsorgan, sondern gemäß der Neuerung auch als Längsverbindungsorgan fungierenden Querträger 6 miteinander verbunden, wobei ein solcher Querträger 6 an seinen beiden Enden Anschlußorgane 7,8 aufweist, die die jeweilige Stoßfuge überbrücken - siehe insbesondere Fig. 1 und 7 - und über Niet- oder Schraubverbindungen 9 fest mit den beiden aufeinanderfolgenden Längsträger-Abschnitten 4/1,4/2 bzw. 5/1, 5/2 verbunden werden.Basically, each frame module 1, 2 consists of two longitudinal beam sections 4/1, 5/1 or 4/2, 5/2 connected by at least one (normal) cross beam 3. The latter, like the cross beams 3, are individually prefabricated and then assembled. During the final frame assembly, the frame modules 1, 2 prefabricated/preassembled in this way are first put together in such a way that the longitudinal beam sections 4/1, 5/1 or 4/2, 5/2 of two consecutive frame modules 1, 2 are aligned with each other and their ends facing each other either come into direct contact with each other or a small gap remains. Then two consecutive frame modules 1, 2 are connected to each other via a cross member 6 that not only functions as a transverse connecting element, but also as a longitudinal connecting element according to the innovation, whereby such a cross member 6 has connecting elements 7, 8 at both ends that bridge the respective butt joint - see in particular Fig. 1 and 7 - and are firmly connected to the two consecutive longitudinal member sections 4/1, 4/2 or 5/1, 5/2 via rivet or screw connections 9.
Grundsätzlich sind diese Anschlußorgane 7, 8 unabhängig von ihrer Form querschnittsmäßig und materialmäßig so festgelegt, daß sie zumindest die gleichen Kräfte und Momente wie die Längsträger-Abschnitte aufnehmen können bzw. diesen standhalten. Dabei können, müssen aber nicht notwendigerweise, dieBasically, these connecting elements 7, 8 are, regardless of their shape, cross-sectionally and materially defined in such a way that they can absorb or withstand at least the same forces and moments as the longitudinal beam sections. The
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Querträger-Anschlußorgane 7, 8 für eine formschlüssige Verbindung mit den Längsträger-Abschnitten, an deren Profil angepaßt, ausgebildet sein.Cross member connecting elements 7, 8 are designed for a positive connection with the longitudinal member sections, adapted to their profile.
Wie Fig. 2 beispielhaft zeigt, kann bei Längsträger-Abschnitten 4/1,4/2 bzw. 5/1, 5/2 mit U-Profil-Querschnitt deren Verbindung durch leistenförmige Querträger-Anschlußorgane 7, 8, die am Vertikalsteg des U-Profils innen anliegen und eine dem Abstand zwischen dessen Ober- und Untergurt entsprechende oder geringere Höhe haben, erfolgen.As shown in Fig. 2 by way of example, in the case of longitudinal beam sections 4/1, 4/2 or 5/1, 5/2 with a U-profile cross-section, their connection can be made by means of strip-shaped cross-beam connecting elements 7, 8, which rest on the inside of the vertical web of the U-profile and have a height that is equal to or less than the distance between its upper and lower flanges.
Alternativ hierzu kann - wie Fig. 3 beispielhaft zeigt - bei Längsträger-Abschnitten 4/1, 4/2 bzw. 5/1, 5/2 mit U-Profil-Querschnitt deren Verbindung auch durch ein Winkelprofil aufweisende Querträger-Anschlußorgane 7, 8, die mit ihrem Ventilschenkel am Vertikalsteg des U-Profils innen sich über dessen volle Höhe oder ein geringes Maß erstreckend und mit ihrem Querschenkel entweder am Ober- oder Untergurt des U-Profils anliegen, erfolgen.Alternatively, as shown in Fig. 3 by way of example, in the case of longitudinal beam sections 4/1, 4/2 or 5/1, 5/2 with a U-profile cross-section, their connection can also be made by means of cross-beam connecting elements 7, 8 with an angle profile, which extend with their valve leg on the vertical web of the U-profile inside over its full height or a small amount and with their cross leg resting either on the upper or lower flange of the U-profile.
Die günstigste Verbindungsform für Längsträger-Abschnitte 4/1, 4/2 bzw. 5/1, 5/2 mit U-Profil-Querschnitt ist jene gemäß Fig. 4 oder 5, wobei für deren formschlüssige Verbindung ein U-Profil aufweisende Querträger-Anschlußorgane 7,8 vorgesehen sind, die entweder in das Längsträger-U-Profil von innen her eintauchen - siehe Fig. 4 - oder letzteres von außen her umgreifen - siehe Fig. 5.The most favourable connection form for longitudinal beam sections 4/1, 4/2 or 5/1, 5/2 with a U-profile cross-section is that according to Fig. 4 or 5, whereby cross-beam connecting elements 7,8 with a U-profile are provided for their positive connection, which either penetrate into the longitudinal beam U-profile from the inside - see Fig. 4 - or encompass the latter from the outside - see Fig. 5.
Im Beispiel gemäß Fig. 6 haben die Längsträger-Abschnitte 4/1, 4/2 bzw. 5/1, 5/2 ein Rechteck-Hohlprofil. Deren formschlüssige Verbindung kann dabei ähnlich wie in den Fällen gemäß Fig. 4 und 5 durch U-förmige Querträger-Anschlußorgane 7, 8 erfolgen, wobei von diesen das Längsträger-Hohlprofil entweder - wie in Fig. 6 dargestellt - von innen her oder ähnlich wie im Fall gemäß Fig. 5 von außen her übergriffen wird.In the example according to Fig. 6, the longitudinal beam sections 4/1, 4/2 and 5/1, 5/2 have a rectangular hollow profile. Their positive connection can be made similarly to the cases according to Fig. 4 and 5 by U-shaped cross beam connecting elements 7, 8, whereby the longitudinal beam hollow profile is either overlapped by these - as shown in Fig. 6 - from the inside or similarly to the case according to Fig. 5 from the outside.
Die Figuren 7 bis 10 zeigen Möglichkeiten für die Verbindung zweier aufeinanderfolgender Rahmen-Module 1,2 auf, bei denen der vordere 1 an seinem hinteren Ende in Längsträger-Abschnitte 4/11, 4/12 bzw. 5/11, 5/12 aufgegabelt und der folgende 2 jeweils in ein oberes Längsträger-Teil 4/21, 5/21 bzw. unteres Längsträger-Teil 4/22, 5/22 aufgeteilt ist. In diesem Fall sind zur Verbindung dieser Rahmen-Module 1, 2 an beiden Enden des Querträgers 6 - wie gut aus Fig. 8 oder 10 ersichtlich -jeweils zwei Querträger-Anschlußorgane 7/1, 7/2 bzw. 8/1, 8/2 gegeben, wobei das Anschlußorgan 8/1 die Stoßfuge zwischen denFigures 7 to 10 show possibilities for connecting two consecutive frame modules 1, 2, in which the front 1 is forked at its rear end into longitudinal beam sections 4/11, 4/12 or 5/11, 5/12 and the following 2 is divided into an upper longitudinal beam part 4/21, 5/21 or lower longitudinal beam part 4/22, 5/22. In this case, to connect these frame modules 1, 2 at both ends of the cross beam 6 - as can be clearly seen from Fig. 8 or 10 - two cross beam connecting elements 7/1, 7/2 or 8/1, 8/2 are provided, with the connecting element 8/1 forming the butt joint between the
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Längsträger-Teilen 5/11 und 5/21, das Anschlußorgan 8/2 die Stoßfuge zwischen den Längsträger-Teilen 5/12 und 5/22# das Anschlußorgan 7/1 die Stoßfuge zwischen den Längsträger-Teilen 4/11 und 4/21 und das Anschlußorgan 7/2 die Stoßfuge zwischen den Längsträger-Teilen 4/12 und 4/22 überbrückt. Vorzugsweise sind die Querträger-Anschlußorgane 7/1, 7/2 bzw. 8/1, 8/2 in diesem Fall durch Winkel-Profile gebildet, die am Querträger 6 so angebracht sind und in das U-Profil der Längsträger-Abschnitte so eintauchen, daß die Vertikalstege jeweils zur Anlage kommen und andererseits mit dem Winkel-Quersteg des oberen Anschlußorganes der Obegurt von unten her unterstützt wird sowie der Winkel-Quersteg des unteren Anschlußorganes innen am Untergurt anliegt.Longitudinal beam parts 5/11 and 5/21, the connecting element 8/2 bridges the butt joint between the longitudinal beam parts 5/12 and 5/22 # the connecting element 7/1 bridges the butt joint between the longitudinal beam parts 4/11 and 4/21 and the connecting element 7/2 bridges the butt joint between the longitudinal beam parts 4/12 and 4/22. Preferably, the cross beam connecting elements 7/1, 7/2 or 8/1, 8/2 in this case are formed by angle profiles which are attached to the cross beam 6 and penetrate into the U-profile of the longitudinal beam sections in such a way that the vertical webs come into contact and, on the other hand, the upper chord is supported from below with the angle cross web of the upper connecting element and the angle cross web of the lower connecting element rests on the inside of the lower chord.
Die Längsträger-Abschnitte und Querträger-Anschlußorgane werden bei ihrer Einzelherstellung vorzugsweise bereits mit insbesondere angestanzten Löchern versehen, die bei Endmontage der Rahmen-Module 1,2 in zueinander fluchtende Lage kommen und dann die Durchführung von Nieten oder Schrauben 9 ermöglichen, über die die kraftschlüssige Verbindung der Rahmen-Module 1, 2 hergestellt wird.The longitudinal beam sections and cross beam connecting elements are preferably already provided with punched holes during their individual production, which are aligned with one another during the final assembly of the frame modules 1, 2 and then enable the passage of rivets or screws 9, via which the force-fitting connection of the frame modules 1, 2 is established.
Vorzugsweise sind die einander gegenüberliegenden Längsträger-Abschnitte innerhalb eines Rahmen-Moduls 1, 2 gleich ausgebildet, so daß diese beispielweise mit dem gleichen Preßwerkzeug hergestellt werden können. Gleiches gilt auch für die beiden an einem Querträger 6 endseitig gegebenen Anschlußorgane 7,8.Preferably, the opposing longitudinal beam sections within a frame module 1, 2 are of the same design, so that they can be manufactured, for example, using the same pressing tool. The same also applies to the two connecting elements 7, 8 at the end of a cross beam 6.
Ein solcher zur Verbindung zweier Rahmen-Module 1, 2 dienender Querträger 6 kann als Querelement 10 ein Rohr (siehe Fig. 2 und 6), zwei Rohre (siehe 8), eine Profilstange (siehe Fig. 3, 4, 5) oder ein entsprechend profiliertes Blechpreßteil (siehe Fig. 10) aufweisen, an dem endseitig gegebenenfalls jeweils ein Tragarm 11 angeschlossen sein kann (siehe Fig. 3, 4, 5). An diesem Querelement 10 sind endseitig die Anschlußorgane 7,8 vorzugsweise angeschweißt.Such a cross member 6 used to connect two frame modules 1, 2 can have a tube (see Fig. 2 and 6), two tubes (see 8), a profile bar (see Fig. 3, 4, 5) or a suitably profiled sheet metal pressed part (see Fig. 10) as a cross element 10, to which a support arm 11 can be connected at the end if necessary (see Fig. 3, 4, 5). The connecting elements 7, 8 are preferably welded to the end of this cross element 10.
Claims (9)
ein zur Verbindung zweier Rahmen-Module (1,2) dienender Querträger (6) als Querelement (10) wenigstens ein Rohr oder eine Profilstange oder ein
entsprechend profiliertes Blechpreßteil aufweist, an dem endseitig direkt
oder mittelbar an Tragarmen (11) die Anschlußorgane (7,8) angeschweißt
sind.9. Frame according to one of claims 1 to 8, characterized in that
a cross member (6) serving to connect two frame modules (1,2) as a cross element (10) at least one tube or a profile rod or a
has a correspondingly profiled sheet metal part, to which the end directly
or indirectly welded to the support arms (11) the connecting elements (7,8)
are.
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