[0001] Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere einen Schaufellader mit frontseitig
angelenkter Ladeschwinge und heckseitig aufgehängtem Motor sowie mit einem Längs-
und Querträger umfassenden starren Rahmen, dessen seitliche Längsträger sich portalartig
über die Hinterräder erstrecken und im Bereich des Mittelabschnitts des Fahrzeugs
in Höhe des an den Einstieg anschließenden Fahrzeugbodens verlaufen.
[0002] Ein Schaufellader dieser Art ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift 29 05 528
bekannt. Damit dieser Rahmen auch für Fahrzeuge mit hohem Lenkeinschlag ausreichend
stabil ist, wobei es besonders auf eine hohe Verwindungssteifigkeit ankommt, müssen
die seitlichen Längsträger entsprechend stark dimensioniert sein, was sich negativ
im Sinne einer Erhöhung des Fahrzeuggewichts auswirkt.
[0003] Aus der WO 84/02317 ist ein fahrbares Arbeitsgerät mit einem seitlich der Fahrerkabine
angeordneten Motor bekannt, welches seitliche Längsträger mit Vorderabschnitten besitzt,
die sich teilweise über die Vorderräder erstrecken und auf welchen die Frontpartie
des Fahrzeuges aufgebaut ist.
[0004] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug der gattungsgemäßen
Art bei gleichzeitiger Gewichtseinsparung besonders steif auszubilden und diesem
eine ausreichende Stabilität auch für einen besonders hohen Lenkeinschlag von etwa
60° zu verleihen.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die seitlichen Längsträger
einen sich teilweise über die Vorderräder erstreckenden Vorderabschnitt aufweisen,
auf welchem die Frontpartie des Fahrzeugs aufgebaut ist,
daß der Rahmen einen etwa in Höhe des Fahrzeugbodens verlaufenden, sich zwischen
den Radachsen und nach hinten bis zum Fahrzeugheck erstreckenden mittleren Längsträger
aufweist, der direkt oder über Stützen mit mehreren Querträgern verbunden ist und
an dessen Unterseite die Achsflansche für die Befestigung der Hinterachse vorgesehen
sind, und
daß der Rahmen zusätzlich unter Einbeziehung von Teilen des Fahrzeugaufbaus im Bereich
des Hecks, der Frontpartie und des Einstiegs ausgesteift ist.
[0006] Durch diese Einbeziehung des Fahrzeugaufbaus in den Fahrzeugrahmen, derart, daß für
dessen zusätzliche Steifigkeit die Karosserie des Fahrzeugs miteinbezogen wird, können
die Längsträger, im Vergleich zum Stand der Technik, leichter dimensioniert werden;
dennoch läßt sich eine erhöhte Steifigkeit der Baueinheit aus Fahrzeugrahmen und Fahrzeugaufbau
durch die vorgeschlagene Integration von Teilen des Fahrzeugaufbaus im Bereich des
Hecks, der Frontpartie und des Einstiegs in den Rahmen erzielen.
[0007] Diese Einbeziehung setzt die Anordnung des mittleren Längsträgers voraus, der das
wesentliche Bindeglied sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung des Fahrzeugs
darstellt. Mit dem mittleren Längsträger sind nicht nur die Querträger direkt oder
indirekt verbunden; über ihn werden die vom Fahrzeug aufzunehmenden Kräfte in die
mittragenden Teile des Fahrzeugaufbaus eingeleitet. Insoweit ist der mittlere Längsträger
das zentrale Tragelement, welches einerseits den mit den Ausgleichsgewichten belasteten
Heckkasten des Fahrzeugs gegenüber dessen Mittelabschnitt abstützt und an welchem
in vertikaler Richtung das Gewicht der Antriebseinheit und die Stützkräfte aus der
Fahrzeughinterachse angreifen.
[0008] In diesem Sinne sehen weitere Erfindungsvorschläge vor, daß zumindest die beiden
seitlichen Längsträger heckseitig durch einen Heckkasten miteinander verbunden sind,
der auch für die Unterbringung von Ausgleichsgewichten vorgesehen ist und daß der
Heckkasten für die Unterbringung auch des Motors und mit diesem verbundenen Aggregaten
oben offen ausgebildet ist und ferner, daß der Heckkasten innen durch einen Hinterholm
als Querträger ausgesteift ist, an welchem das hintere Ende des mittleren Längsträgers
angeschlossen ist.
[0009] Aber nicht nur das Fahrzeugheck, sondern auch die Frontpartie des Fahrzeugs zählt
zu den tragenden Teilen des Fahrzeugaufbaus. In diesem Zusammenhang wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß die beiden seitlichen Längsträger frontseitig durch einen Frontkasten
miteinander verbunden sind, der aus einem linken und einem rechten Kastenteil zusammengesetzt
ist, die zwischen sich ein nach vorne offenes Kanalstück einschließen, in welches
das fahrzeugseitige Ende der dort angeschlossenen Ladeschwinge eingreift. Der Frontkasten
und der damit verbundene Vorderabschnitt der seitlichen Längsträger haben aber nicht
nur die erheblichen Kräfte aufzunehmen, welche über die Ladeschwinge eingeleitet werden;
dort greifen auch die Stützkräfte der Vorderachse an, wobei erfindungsgemäß vorgesehen
ist, daß die Stützwände des Kanalstücks zur vorderen Radachse hin durch nach unten
ragende Achsbleche verlängert sind, an deren Enden Achsflansche für die Befestigung
der Vorderachse angebracht sind. Um dieser Aufgabe gerecht zu werden, sind erfindungsgemäß
mehrere besonders zweckmäßige Ausgestaltungsmaßnahmen vorgesehen.
[0010] Eine solche Maßnahme besteht in der Ausbildung der beiden Kastenteile, welche nach
hinten, also zur Fahrerkabine hin offen, im übrigen durch Frontblech, Seitenbleche
und Fußblech des frontseitigen Fahrzeugaufbaus gebildet sind.
[0011] Als zusätzliche Maßnahme ist im Inneren der Kastenteile jeweils ein Vorderholm als
weiterer Querträger vorgesehen, welcher außenseitig am vorderen Ende des zugeordneten
seitlichen Längsträgers und innenseitig an der benachbarten Seitenwand des Kanalstücks
angeschlossen ist.
Eine weitere Maßnahme besteht darin, daß der mittlere Längsträger in seinem Längenabschnitt
zwischen dem Heckkasten und dem Mittelabschnitt des Fahrzeugs, wo er an einen Mittelholm
als Querträger angeschlossen ist, als U-Profil-Träger ausgebildet ist. Alternativ
kann der mittlere Längsträger auch als Profil-Träger mit geschlossenem Kastenprofil
ausgebildet sein. Schließlich besteht eine weitere sehr wesentliche Maßnahme darin,
daß der mittlere Längsträger nach vorne durch einen Tunnel in Form eines nach unten
offenen oder eines geschlossenen Blechkastens verlängert ist, welcher einer- seits
am Mittelholm und andererseits am Kanalstück des Frontkastens angeschlossen ist.
[0012] Gewissermaßen als Verlängerung des mittleren Längsträgers stellt dieser Tunnel ein
wesentliches, die Frontpartie mit dem Mittelabschnitt des Fahrzeugs verbindendes Tragelement
neben den seitlichen Längsträgern dar. Um die Tragfunktion dieser Bauteile noch zu
verbessern, ist nach einem weiteren Erfindungsvorschlag vorgesehen, daß in Mittelabschnitt
beidseits des Tunnels ein Fußblech befestigt ist, welches außen am jeweiligen Längsträger
befestigt ist und sich nach vorne erstreckt, wo es den Boden des zugeordneten Kastenteils
des Frontkastens bildet. Auf diese Weise entsteht eine geschlossene, den Mittelabschnitt
des Fahrzeugs und dessen Frontpartie umfassende Baueinheit, welche über den Mittelholm
und die beiden seitlichen Längsträger mit dem Heck des Fahrzeugs verbunden ist, wobei
der mittlere Längsträger die wesentliche Stützfunktion zwischen dem Mittelholm und
dem Fahrzeugheck übernimmt.
[0013] Im Rahmen der Erfindung sind noch weitere Querträger im vertikalen Abstand über dem
mittleren Längsträger vorgesehen, nämlich ein Heckholm parallel zur Oberkante des
Hecks und ein Frontholm parallel zur Oberkante des Frontkastens.
Ferner ist als weiterer Querträger ein Querholm vorgesehen, der die seitlichen Längsträger
über den Hinterrädern miteinander verbindet und dessen Enden über Schrägstützen mit
dem mittleren Längsträger verbunden sind. Die Schrägstützen greifen am mittleren Längsholm
bevorzugt zwischen den Achsflanschen für die Befestigung der Hinterachse an. Damit
steht für die Ableitung der Stützkräfte der Hinterachse ein vertikaler Verbund aus
dem mittleren Längsträger, den beiden Schrägstützen, dem Querholm und damit den seitlichen
Längsträgern zur Verfügung.
[0014] Weitere wesentliche Erfindungsvorschläge betreffen die Einbeziehung von Blechteilen
des Fahrzeugaufbaus in die Tragfunktion des Rahmens.
Ein derartiger Vorschlag sieht vor, daß wenigstens ein Teil der Querträger durch Anformen
eines Hohlprofilteils an Blechteile des Fahrzeugaufbaus oder durch Ausformen derartiger
Blechteile zu einem Hohlprofil gebildet sind. Hierdurch erübrigt sich der Einbau gesonderter
Profilträger.
Ein anderer derartiger Vorschlag besteht darin, daß die den Radkasten für die Hinterräder
bildenden Bleche miteinander und mit jeweils einem seitlichen Längsträger und dem
mittleren Längsträger zu einer starren Baueinheit verschweißt sind. Diese Baueinheit
unterstützt wesentlich die Funktion der genannten Schrägstützen und des die beiden
seitlichen Längsträger über den Hinterrädern verbindenden Querholms.
[0015] Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der wesentlichen Bauteile von Fahrzeugrahmen
und Fahrzeugaufbau,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Fahrzeugs,
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Fahrzeug gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine Vorderansicht des Fahrzeugs gemäß Fig. 2 und
Fig. 5 einen Schnitt gemäß (V)-(V) der Fig.2.
[0016] Der Fahrzeugaufbau gemäß Fig. 1 läßt sich unterteilen in die Frontpartie (1), den
Mittelabschnitt (2) des Fahrzeugs und das Fahrzeugheck (3). Die beiden seitlichen
Längsträger (4) erstrecken sich von der Frontpartie (1) bis zum Fahrzeugheck (3),
wobei sie die Vorderräder etwa hälftig, die Hinterräder vollständig überbrücken. In
den Figuren 2 bis 4 sind die Vorderräder (5) und die Hinterräder (6) durch strichlierte
Linien angedeutet. Am hinteren Ende der seitlichen Längsträger (4) ist ein in Querrichtung
des Fahrzeugs durchgehender Heckkasten (7) angesetzt, sodaß er sich hinter den Hinterrädern
befindet; auf dem vorderen Ende der Längsträger (4) ist ein Frontkasten (8) befestigt,
welcher aus einem rechten und einem linken Kastenteil (9) und einem zwischen den beiden
Kastenteilen (9) angeordneten, nach vorne offenen Kanalstück (10) besteht, in welchem
das fahrzeugseitige Ende der (nicht gezeigten) Ladeschwinge angelenkt ist. Die beiden
Kastenteile (9) sind jeweils zur (nicht gezeichneten) Fahrerkabine hin offen und jeweils
durch Frontblech (11), Seitenblech (12) und Fußblech (13) gebildet. Im Inneren sind
die beiden Kastenteile (9) jeweils ausgesteift durch zwei Querträger, nämlich einen
Vorderholm (14) und einen Frontholm (15). Beide Holme sind innenseitig angeschlossen
an die benachbarten Seitenwände (16) des Kanalstücks (10); nach außen hin sind die
Vorderholme (14) an der jeweiligen Innenseite der seitlichen Längsholme (4) und die
Frontholme (15) an der Innenseite der Seitenbleche (12) der Kastenteile (9) angesetzt.
Front- und Vorderholme (14, 15) sind jeweils als Blechhohlprofile ausgebildet. Ihre
Herstellung erfolgt entweder durch Einschweißen prismatischer Teilprofile oder durch
Ausformen des Frontholms (15) aus dem Frontblech (11) und durch Ausformen des Vorderholms
(14) aus dem Frontblech (11) oder aus dem Fußblech (13).
[0017] Im Bereich des Mittelabschnitts (2) des Fahrzeugs sind die Längsholme (4) unter Ausbildung
eines Einstiegs nach unten gezogen, wobei eine Einstiegschwelle (17) über ein vorderes
Schrägteil (18) mit einem vorderen Horizontalteil (19) und über ein hinteres Schrägteil
(20) mit einem hinteren Horizontalteil (21) der Längsträger (4) verbunden ist.
[0018] Zusätzlich zu den beiden Längsträgern (4) ist noch ein mittlerer Längsträger (22)
in Form eines nach unten offenen U-Profils vorgesehen. Das rückseitige Ende des Längsträgers
(22) ist an der Vorderwand (23) des Heckkastens (7) angesetzt, und zwar an deren unteren
Seite, wo im Inneren des Heckkastens (7) ein Hinterholm (24) als weiterer HohlprofilQuerträger
ausgebildet ist. An der Rückwand (25) des Heckkastens (7) sind zwei Anhängerösen (26)
angebracht. Der Heckkasten (7) ist nach oben hin offen. In ihm sind die (nicht dargestellten)
Ausgleichsgewichte und ggf. teilweise der Motor und/oder mit ihm verbundene Aggregate
wie Ölkühler, Wasserkühler, Ventilator oder dgl. untergebracht. Bevorzugt werden
die Ausgleichsgewichte durch fahrzeugnotwendige Bauteile gebildet. Zweckmäßig kommen
als solche der Kraftstofftank und der Ölbehälter für die Fahrzeughydraulik infrage,
welche geschützt in der Tiefe des Heckkastens (7) angeordnet werden können.
[0019] An der Unterseite des mittleren Längsträgers (22) sind zwei Achsflansche (27) für
den Anbau der Hinterradachse befestigt. Etwa zwischen diesen Achsflanschen (27) sind
am mittleren Längsträger (22) zwei Schrägstützen (28) angesetzt, welche mit ihren
oberen Enden an einem als Hohlträger ausgebildeten Querholm (29) befestigt sind. Der
Querholm (29) verbindet die beiden seitlichen Längsträger (4) miteinander. Das nicht
gezeichnete Antriebsaggregat, im wesentlichen bestehend aus Motor- und Getriebeblock,
besitzt vier Auflagerpunkte, nämlich die beiden vorderen am Querholm (29) über den
Schrägstützen (28) und die beiden hinteren, welche durch Kreise (30) angedeutet sind,
auf den Radkästen (31), wobei jeder Radkasten als Schweißteil aus einem oberen Radblech
(31), einem seitlichen Radblech (32), einem hinteren Radblech (33) sowie einem (nicht
gezeichneten) vorderen Radblech besteht, welches entsprechend der Hinterkante des
hinteren Schrägteils (20) der seitlichen Längsträger (4) verläuft. Die Radbleche können
teilweise durchbrochen sein, sodaß zusätzliche Kühlluft an den Motor gelangt.
[0020] Der mittlere Längsträger (22) ist mit seinem vorderen Ende (34) an einem Mittelholm
(35) befestigt, welcher etwa in Höhe des hinteren Endes der Einstiegschwelle (17)
die beiden seitlichen Längsträger (4) gegen einander abstützt. In der Mitte ist der
Mittelholm (35) an einen nach unten offenen Tunnel (36) aus einem entsprechenden Blechhohlprofil
angeschlossen, wobei Mittelholm und Tunnel durch Abkanten aus einem Blechteil hergestellt
sein können. Der Tunnel (36) setzt als Tragteil gewissermaßen den mittleren Längsträger
(22) zur Frontpartie (1) des Fahrzeugs hin fort. Dort ist der Tunnel (36) an die Rückwand
(37) des Kanalstücks (10) angeschlossen.
[0021] Eine auf der Vorderseite der hinteren Schrägteile (20) der seitlichen Längsträger
(4) befestigte Schrägwand (41) schließt den heckseitigen Motorraum gegenüber dem Innenraum
der Fahrerkabine ab; sie dient gleichzeitig der zusätzlichen Aussteifung des Mittelabschnitts
des Fahrzeugaufbaus.
[0022] In der in Fig. 2 dargestellten Seitenansicht erkennt man zusätzlich die Unterkante
(38) des Tunnels (36), dessen Seitenwände sich in den Seitenwänden (16) des Kanalstücks
(10) fortsetzen und welche wiederum nach unten hin durch Achsbleche (39) verlängert
sind, an deren unteren Enden Achsflansche (40) für die Montage der (nicht gezeichneten)
Vorderachse befestigt sind.
[0023] Ein Schnitt gemäß (V)-(V) der Fig. 2 ist in Fig. 5 dargestellt. Dort ist der durch
die Radkästen begrenzte Innenraum des Fahrzeughecks, welcher zwischen den Hinterrädern
für die Aufnahme des Antriebsaggregats zur Verfügung steht, dargestellt. Man erkennt
deutlich, daß am mittleren Längsträger (22) nach oben hin die seitlichen Radbleche
(32) und die oberen Radbleche (31) angeschlossen sind, welche seitlich mit den seitlichen
Längsträgern (4) verschweißt sind.
[0024] Im übrigen sind in der Draufsicht gemäß Fig. 3 und in der Frontansicht gemäß Fig.
4 dieselben Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, sodaß der räumliche Zusammenhang
sämtlicher Bauteile des Rahmens und des Fahrzeugaufbaus erkennbar ist.
[0025] In der Draufsicht gemäß Fig. 3 sind zur Vereinfachung der Darstellung die Radbleche
weggelassen. Der äußere Rahmen bestehend aus den beiden seitlichen Längsträgern (4),
dem Vorderholm (14) und einem Heckholm (42) im Inneren des Heckkastens (7) ist der
Einfachheit halber durchgehend dargestellt, wobei der Heckholm (42) in Fig. 1 weggelassen
ist.
1. Fahrzeug, insbesondere Schaufellader mit frontseitig angelenkter Ladeschwinge
und heckseitig aufgehängtem Motor sowie mit einem Längs- und Querträger umfassenden
starren Rahmen, dessen seitliche Längsträger (4) sich portalartig über die Hinterräder
(6) erstrecken und im Bereich des Mittelabschnitts (2) des Fahrzeugs in Höhe des an
den Einstieg anschließenden Fahrzeugbodens verlaufen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die seitlichen Längsträger (4) einen sich teilweise über die Vorderräder (5) erstreckenden
Vorderabschnitt aufweisen, auf welchem die Frontpartie (1) des Fahrzeugs aufgebaut
ist, daß der Rahmen noch einen etwa in Höhe des Fahrzeugbodens verlaufenden, sich
zwischen den Radachsen und nach hinten bis zum Fahrzeugheck (3) erstreckenden mittleren
Längsträger (22) aufweist, der direkt oder über Stützen mit mehreren Querträgern verbunden
ist und an dessen Unterseite die Achsflansche (27) für die Befestigung der Hinterachse
vorgesehen sind, und daß der Rahmen zusätzlich unter Einbeziehung von Teilen des Fahrzeugaufbaus
im Bereich des Hecks, der Frontpartie und des Einstiegs ausgesteift ist.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest die beiden seitlichen Längsträger (4) heckseitig durch einen Heckkasten
(7) miteinander verbunden sind, der auch für die Unterbringung von Ausgleichsgewichten
vorgesehen ist.
3. Fahrzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Heckkasten (7) für die teilweise Unterbringung auch des Motors und mit diesem
verbundenen Aggregaten oben offen ausgebildet ist.
4. Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Heckkasten (7) innen durch einen Hinterholm (24) als Querträger ausgesteift
ist, an welchem das hintere Ende des mittleren Längsträgers (22) angeschlossen ist.
5. Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden seitlichen Längsträger (4) frontseitig durch einen Frontkasten (8)
miteinander verbunden sind, der aus einem linken und einem rechten Kastenteil (9)
zusammengesetzt ist, die zwischen sich ein nach vorne offenes Kanal stück (10) einschließen,
in welches das fahrzeugseitige Ende der dort angeschlossenen Ladeschwinge eingreift.
6. Fahrzeug nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenwände (16) des Kanalstücks (10) zur vorderen Radachse hin durch nach
unten ragende Achsbleche (39) verlängert sind, an deren Enden Achsflansche (40) für
die Befestigung der Vorderachse angebracht sind.
7. Fahrzeug nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Kastenteile (9) nach hinten, also zur Fahrerkabine hin offen, im übrigen
durch Frontblech (11), Seitenblech (12) und Fußblech (l3) des frontseitigen Fahrzeugaufbaus
gebildet sind.
8. Fahrzeug nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Inneren der Kastenteile (9) jeweils ein Vorderholm (14) als weiterer Querträger
vorgesehen ist, welcher außenseitig am vorderen Ende des zugeordneten seitlichen Längsträgers
(4) und innenseitig an der benachbarten Seitenwand (16) des Kanalstücks (10) angeschlossen
ist.
9. Fahrzeug nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mittlere Längsträger (22) in seinem Längenabschnitt zwischen dem Heckkasten
(7) und dem Mittelabschnitt (2) des Fahrzeugs, wo er an einen Mittelholm (35) als
Querträger angeschlossen ist, als U- oder Kasten-Profilträger ausgebildet ist.
10. Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mittlere Längsträger (22) nach vorne durch einen Tunnel (36) in Form eines
nach unten offenen oder eines geschlossenen Blechkastens verlängert ist, welcher
einerseits am Mittelholm (35) und andererseits am Kanalstück (10) des Frontkastens
(8) angeschlossen ist.
11. Fahrzeug nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich im Mittelabschnitt (2) beidseits des Tunnels (36) ein Fußblech (13) erstreckt,
welches außen am jeweiligen Längsträger (4) befestigt ist und sich nach vorne erstreckt,
wo es den Boden des zugeordneten Kastenteils (9) des Frontkastens (8) bildet.
12. Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß weitere Querträger im vertikalen Abstand über dem mittleren Längsträger (22) vorgesehen
sind, nämlich ein Heckholm (42) parallel zur Oberkante des Heckkastens (7) und ein
Frontholm (15) parallel zur Oberkante des Frontkastens (8).
13. Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die seitlichen Längsträger (4) über den Hinterrädern (6) durch einen Querholm
(29) als weiteren Querträger miteinander verbunden sind, dessen Enden über Schrägstützen
(28) mit dem mittleren Längsträger (22) verbunden sind.
14. Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Teil der Querträger durch Anformen eines Hohlprofilteils an Blechteile
des Fahrzeugaufbaus oder durch Ausformen derartiger Blechteile zu einem Hohlprofil
gebildet sind.
15. Fahrzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Radkasten für die Hinterräder (6) bildenden Bleche miteinander und mit
jeweils einem seitlichen Längsträger (4) und dem mittleren Längsträger (22) zu einer
starren Baueinheit verschweißt sind.