DE69720585T2

DE69720585T2 - Lastbodenstruktur eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE69720585T2
Application number: DE69720585T
Authority: DE
Inventors: Tohru Kawasaki-shi Kuwahara
Original assignee: Isuzu Motors Ltd; Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-05-14
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2017-05-15
Also published as: EP0807566A2; EP0807566A3; DE69720585D1; US6092862A; EP0807566B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bodenstruktur für eine lasttragende Plattform eines Lastkraftwagens und insbesondere eine Bodenstruktur, die für eine jede Art von lasttragender Plattform verwendbar ist, wie beispielsweise der Plattform eines Lieferwagens (d. h. eine geschlossene, kastenartige Plattform), eine Plattform, die sich in drei Richtungen öffnet (z. B. die Plattform eines Pritschenwagens), eine Plattform, die mit einer einzigen Luke versehen ist, die sich nach hinten öffnet, und eine flügelkörperartige („wing-body type") Plattform, die ein oder mehrere Paare von Flügeltüren hat, die geeignet sind, sich in Querrichtung des Lastkraftwagens wie die Flügel eines Vogels zu öffnen, und insbesondere eine Bodenstruktur gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1.
In 19 der beigefügten Zeichnungen ist eine flügelkörperartige Plattform als Beispiel einer typischen lasttragenden Plattform eines Lastkraftwagens gezeigt, die mit einem einzigen Paar von Flügeltüren ausgestattet ist. Diese Plattform hat relativ große Abmessungen und ist an einem Rahmen eines Lastkraftwagens befestigt. Die Plattform hat an den seitlichen Rändern des Lastkraftwagens Luken 201 und Flügeldächer 202 über den Luken. An einem rückwärtigen Ende der Plattform ist ein Paar von zweiteilenden Hecktüren 203 vorgesehen. Ein Vorderende der Plattform wird von einer Vorderwand 204 geschlossen. Man beachte, dass ein Führerhaus (nicht gezeigt) vor der Vorderwand 204 angeordnet ist. Die Luken 201, Flügeldächer 202, Hecktüren 203 und die Vorderwand 204 werden jeweils von einer herkömmlichen Bodenstruktur 205 der Plattform des Lastkraftwagens getragen.
In 20 der beigefügten Zeichnungen ist eine perspektivische Ansicht eines Teils der Bodenstruktur 205 im vergrößerten Maßstab, teilweise geschnitten gezeigt. Die Bodenstruktur 205 ist über Beabstandungselemente 207 durch geeignete Befestigungselemente wie beispielsweise U-Bolzen (nicht gezeigt) auf einem Paar von Seitenrahmen 206 (nur einer von ihnen ist dargestellt) eines leiterartigen Lastkraftwagenrahmens befestigt. Die Seitenrahmen 206 erstrecken sich in Längsrichtung des Lastkraftwagens. Die Bodenstruktur 205 beinhaltet Längsholme oder -balken 208, die sich entlang der Seitenträger 206 erstrecken und an den Seitenträgern 206 befestigt sind, Querholmen 209, die sich in einer Richtung senkrecht zu den Längsholmen 208 über die Breite der Plattform erstrecken und an den Längsholmen 208 und der Bodenplatte 210 befestigt sind, die auf den Querholmen 209 angeordnet ist. Die Bodenplatte 210 bildet einen Plattformboden. Ein jeder der Längs- und Querholme 208 und 209 ist ein Stahlteil mit einem U-förmigen Querschnitt. Die Längs- und Querholme 208 und 209 bilden zusammengenommen einen Rahmen, um die Bodenplatte 210 zu tragen, die auf dem Rahmen angeordnet ist. Die Festigkeit der Bodenstruktur 205 wird durch diesen Rahmen sichergestellt. Die Bodenplatte 210 besteht üblicherweise aus Holz.
Wie der 20 zu entnehmen, wird die herkömmliche Bodenstruktur 205 aus den Längs- und Querholmen 208 und 209 gebildet, die gitterartig angeordnet sind, und die Bodenplatte 210 ist auf diese aufgesetzt. Daher hat die Bodenstruktur 205 eine Dicke Tz, die relativ groß ist. Andererseits besteht in der Automobilindustrie ein großer Bedarf nach Niederflur-Lastkraftwagen. Das Beladen und Entladen wird leichter, wenn die Höhe des Plattformbodens über dem Erdboden geringer wird. Darüber hinaus ist das Volumen der Plattform größer, je tiefer der Boden ist.
Außerdem hat die herkömmliche Bodenstruktur 205 ein hohes Gewicht, da sie die Stahlrahmenelemente 208 und 209 und die hölzerne Bodenplatte 210 beinhaltet.
Die Bodenstruktur 205 muss ihrerseits eine ausreichende Festigkeit bzw. Stabilität haben, da sie die gesamte Biegefestigkeit und die Torsionsfestigkeit des Lastkraftwagens sicherstellt bzw. teilweise bestimmt.
Im Allgemeinen hat ein typischer Lastkraftwagen unter dem Plattformboden und außerhalb der Seitenträger des Rahmens des Lastkraftwagens Räder, und die Räder bewegen sich infolge von Erhebungen auf und Mulden in einer Straße und/oder infolge eines Kurvenfahrens (Schlingerbewegungen) des Lastkraftwagens auf und ab. Wenn die Bodenstruktur der Lastkraftwagenplattform in einer geringeren Höhe über dem Erdboden oder der Straßenoberfläche angeordnet ist, können die Räder daher mit der Bodenplatte aneinander stoßen, wenn sich die Räder nach oben bewegen.
Eine Bodenstruktur nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. ist aus EP-A-0 061 919 bekannt.
EP-A-0 635 418 offenbart eine Bodenstruktur für eine lasttragende Plattform eines Lastkraftwagens. Der Boden wird durch zwei parallele äußere Lagen aus glasverstärktem Plastik gebildet, die voneinander durch eine Mittelschicht aus Polyurethanschaum beabstandet sind, und hat zwei gerade Längsholme, die sich an der Unterseite des Bodens in parallelen, transversal voneinander beabstandeten Lagen erstrecken. Eine ähnliche Struktur ist aus BE-A-679 917 bekannt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Bodenstruktur für eine Fahrzeugplattform anzugeben, die die oben beschriebenen Probleme, die beim Stand der Technik vorliegen, behebt. Diese Aufgabe wird durch eine Bodenstruktur gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist das Bodenplattenglied, unter dem die Räder des Fahrzeugs angeordnet sind, in der Dicke reduziert. Insbesondere ist die Unterseite des Bodenplattengliedes ausgehöhlt oder ausgeschnitten. Demzufolge ist ein Zusammenstoßen oder ein Kontakt zwischen den Fahrzeugrädern und dem Bodenplattenglied auf zuverlässige Weise vermieden, selbst wenn sich die Räder auf- und abbewegen, während das Fahrzeug auf einer Straße fährt. Das Bodenplattenglied kann lediglich in Bereichen nahe der Seitenränder des Bodenplattengliedes in der Dicke reduziert sein, da ein Anschlagen der Räder gegen das Bodenplattenglied zumeist nur in diesen Bereichen auftritt.
Das Bodenplattenglied und die Längsholme können gleichzeitig als einstückige Einheit hergestellt werden oder separat vorbereitet und später verbunden werden. Die hohle GFK-Bodenstruktur, die ein Schaummaterial einschließt, reduziert das Gewicht der Bodenstruktur, aber bringt eine hohe Festigkeit auf. Die Querholme sind bei dieser Bodenstruktur weggelassen, so dass die Dicke der Bodenstruktur ebenfalls verringert ist. Dementsprechend ist es möglich, eine Plattform mit niedrigerem Boden bereitzustellen. Die Längsholme, auf denen das Bodenplattenglied gelagert ist, gewährleisten eine ausreichende Biegefestigkeit und Torsionsfestigkeit des Fahrzeugs.
1 zeigt eine fragmentarische Schnittansicht einer Bodenstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die ein Querschnitt entlang der Linie A-A von 2 ist;
2 ist eine Unteransicht der in 1 gezeigten Bodenstruktur;
3 ist ein Querschnitt entlang der Linie B-B von 2;
4 zeigt eine Querschnittsansicht der Bodenstruktur der Erfindung zusammen mit den Rädern des Lastkraftwagens und einem Differential;
5 zeigt eine Unteransicht einer anderen Bodenstruktur gemäß der Erfindung;
6 ist ein Querschnitt entlang der Linie C-C von 5;
7a bis 7d zeigen jeweils Querschnittsansichten entlang der Linien D-D von 5, die verschiedene Formen von Rippen zeigen, die an der Bodenstruktur befestigt sind;
8 zeigt eine Unteransicht einer anderen Bodenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung;
9 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie E-E von 8;
10 und 11 sind Ansichten ähnlich derer von 9, die jeweils weitere Modifikationen zeigen;
12 ist der 1 ähnlich und zeigt eine weitere Modifikation der in 1 gezeigten Bodenstruktur;
13 ist der 3 ähnlich und zeigt eine weitere Modifikation;
14 ist der 6 ähnlich und zeigt eine weitere Modifikation;
15a bis 15d sind jeweils den 7a bis 7d ähnlich und zeigen weitere Modifikationen;
16 ist der 9 ähnlich und zeigt eine weitere Modifikation;
17 ist der 10 ähnlich und zeigt eine weitere Modifikation;
18 ist 11 ähnlich und zeigt eine weitere Modifikation;
19 zeigt eine perspektivische Ansicht einer typischen flügelkörperartigen Plattform eines Lastkraftwagens; und
20 zeigt teilweise im Querschnitt eine fragmentarische perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Bodenstruktur, die in dem in 19 gezeigten Lastkraftwagen verwendet wird.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 18 beschrieben.
2 zeigt die Unteransicht einer Bodenstruktur 101 dieser Ausführungsform, 1 zeigt die Schnittansicht entlang der Linie A-A von 2 und 3 die Schnittansicht entlang der Linie B-B. Das obere Ende der Zeichenfläche von 2 entspricht der Vorderseite des Lastkraftwagens. Die Bodenstruktur 101 wird beispielsweise in einer flügelkörperartigen Plattform verwendet.
Die Bodenstruktur 101 beinhaltet eine Bodenplatte 102, die einen Boden der Plattform bildet und ein Paar von Längsholmen 104, die sich entlang der Seitenträger 103 des Lastkraftwagens unter der Bodenplatte 102 erstrecken. Die Bodenplatte 102 ist ein einziges dünnes und hohles Element, das aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) hergestellt ist. Die Bodenplatte 102 hat daher eine eingeschlossene Konstruktion. Die Längsholme 4 bestehen ebenfalls aus GFK. Ein jeder der Längsholme 4 hat einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt. Die Bodenstruktur 101 hat die Form eines hohlen Kastens mit einer äußeren GFK-Schale 107 mit im Wesentlichen gleichförmiger Dicke t2. Demgemäß ist die Bodenstruktur 101 leicht im Gewicht und verfügt über hohe Festigkeit. Die Bodenstruktur 101 hat daher als Ganzes eine dünnwandige Konstruktion, so dass die Bodenhöhe der Plattform über dem Erdboden verringert werden kann. Die Längsholme 104 tragen zur Festigkeit der Bodenplatte 102 gegen Verbiegen und Verdrehen (oder Torsion) um eine Querachse bei. Demzufolge kann die Bodenstruktur 101 die Verformung eines Lastkraftwagenrahmens verhindern, die andernfalls beim Fahren des Lastkraftwagens auf einer Straße verursacht würde, und kann die Festigkeit des Rahmens des Lastkraftwagens erhöhen. Das Innere der äußeren Schale 107 ist mit einem Schaum 106, wie beispielsweise Urethanschaum oder Kunstharzschaum gefüllt. Das Schaummaterial 106 definiert einen Kern 108 der Bodenstruktur 101, um die Druckfestigkeit der Bodenstruktur 101 zu verbessern.
Die beiden Seitenträger bzw. Längsträger 103 des Lastkraftwagens sind Elemente eines leiterartigen Rahmens des Lastkraftwagens und erstrecken sich über die Länge der Bodenstruktur 101. Die Seitenträger 103 sind voneinander in Querrichtung des Lastkraftwagens beabstandet. Eine Vielzahl von Querelementen (nicht gezeigt) überbrückt die Seitenträger 103. In 1 ist nur der linke Seitenträger 103 dargestellt.
Die Bodenstruktur 101 ist über Beabstandungselemente 103a mit geeigneten Befestigungselementen wie beispielsweise Bolzen und Muttern an den Seitenträgern 103 befestigt. Die Bodenstruktur 101 wird daher nach dem Befestigen der Längsholme 104 an den Beabstandungselementen 103a von den Seitenträgern 103 getragen.
Die Bodenplatte 102 und die Längsholme 104 werden separat vorbereitet und später verbunden. Ein Verfahren, die Bodenplatte 102 herzustellen, besteht darin, zuerst den Schaum 106 fertigzustellen und dann den GFK 105 auf der Oberfläche des Schaums 106 zu befestigen, um den Schaum 106 zu umgeben bzw. einzuschließen. Danach wird ein Paar von Schaumteilen 106, die die Basisteile der Längsholme 104 darstellen, an der Unterseite der Bodenplatte 102 befestigt, und der GFK 105 wird über den Schaumteilen 106 angebracht, um die Längsholme 104 zu bilden. Dadurch werden die Bodenplatte 102 und die Längsholme 104 zu einer einzigen Einheit verbunden. In dieser speziellen Ausführungsform wird ein zusätzliches Teil 110, das aus karbonfaserverstärktem Kunststoff (KFK) 109 besteht, an der gesamten Oberfläche der Bodenstruktur 102 befestigt, und ein ähnliches Teil 115, das aus KFK 109 besteht, ist an einer Innenwand eines unteren Abschnitts eines jeden Holms 104 befestigt. Der KFK 109 ist ein Material mit einer hohen longitudinalen Elastizität. Die zusätzlichen Schichten 110 und 115 verbessern die Torsions- und Biegefestigkeit der Bodenplatte 102 und der Längsholme 104 wesentlich. Die laminierte Schicht 110 auf der Oberfläche der Bodenplatte 102 bildet eine glatte und ebene Bodenfläche der Plattform.
Die Bodenplatte 102 erstreckt sich über die Länge und die Breite der Plattform und hat an den meisten Stellen eine Dicke T3 und an den Abschnitten, die den Rädern des Lastkraftwagens zugewandt sind, eine Dicke T4. Wie in 2 gezeigt, sind die Positionen der Räder des Lastkraftwagens unter der Plattform durch Bezugszeichen C1, C21, C22, C31 und C32 bezeichnet. Wie in dieser Zeichnung am besten dargestellt ist, sind die äußeren Abschnitte 112 der Bodenplatte 102 nur in Bereichen über den Achsen C1, C21, C22, C31 und C32 dünner gemacht (Dicke T4 in 1). Andere Abschnitte der Bodenplatte 102 haben die gleiche Dicke T3 (1) wie der Mittelabschnitt 111 der Bodenplatte 102. In 1, die schnitt entlang der Linie A-A von 2 zeigt, hat die Bodenplatte 102 die größere Dicke T3 zwischen den Längsholmen 4 (bzw. in einem Mittelabschnitt 111 der Bodenplatte 102) und die geringere Dicke T4 in äußeren Abschnitten 112 der Bodenplatte 102.
Wie oben beschrieben, beinhaltet die Bodenplatte 102 den dickeren Abschnitt 141, der die Dicke T3 hat, und die dünneren Abschnitte 142, die die Dicke T4 haben, aber der dickere Abschnitt 141 und die dünneren Abschnitte 142 bilden zusammengenommen eine ebene Oberfläche der Bodenplatte 102. Demzufolge ist die Unterseite der dünneren Abschnitte 142 um ΔH höher als der dicke Abschnitt 141.
Wie oben beschrieben, ist die Bodenplatte 102 an ihrer Unterseite über den Rädern des Lastkraftwagens ausgenommen. Wenn die Bodenstruktur 101 in den Lastkraftwagen eingebaut wird, sind die Räder des Lastkraftwagens unter den ausgenommenen Abschnitten der äußeren Abschnitte 112 der Bodenplatte 102 angeordnet.
Die Bodenstruktur 101 kann für verschiedene Arten von Lastkraftwagen mit unterschiedlichen Fahrwerken verwendet werden. Wenn der Lastkraftwagen insbesondere ein vierachsiges Fahrzeug ist, ist eine Achse, die sich in Querrichtung unter dem Führerhaus des Lastkraftwagens (nicht gezeigt) erstreckt, eine vordere Vorderachse oder erste Achse, die das den Lastkraftwagens lenkt, die Achse C1 repräsentiert eine vordere Hinterachse oder zweite Vorderachse, die ebenfalls den Lastkraftwagen, die Achse C22 repräsentiert eine hintere Vorderachse oder erste Hinterachse und die Achse C32 repräsentiert eine hintere Hinterachse oder zweite Hinterachse. Wenn der Lastkraftwagen ein dreiachsiges Fahrzeug ist, beinhaltet der Lastkraftwagen die erste Vorderachse unter dem Führerhaus (nicht gezeigt), die erste Hinterachse C21 und die zweite Hinterachse C31. Wie dem Obigen zu entnehmen, können vier- und dreiachsige Lastkraftwagen Hinterachsen an verschiedenen Positionen haben, selbst wenn die Länge der Bodenstruktur 101 gleich ist. Darüber hinaus können dreiachsige Lastkraftwagen verschiedene Hinterachsenpositionen haben, die von den Einzelheiten des Lastkraftwagens, der Lastbalance, dem Gewicht des Führerhauses und dergleichen abhängen, um eine geeignete Bauform des Lastkraftwagens zu realisieren.
Um diesen Varianten der Lastkraftwagen gerecht zu werden, hat die Bodenstruktur 1 die folgende Konstruktion. Die dünneren Abschnitte 142 sind jeweils in bestimmten Bereichen über der zweiten Vorderachse C1, den ersten Hinterachsen C21 und C22 und den zweiten Hinterachsen C31 und C32 ausgebildet, und ein jeder ausgenommene Abschnitt 142 hat eine Breite, die gleich der Breite des zugehörigen äußeren Abschnittes 112 der Bodenplatte 102 ist.
Wie in 1 und 2 dargestellt, hat ein jeder äußere Abschnitt 112 der Bodenplatte 102 eine Auflage 143 für eine Luke (nicht gezeigt) entlang ihres Seitenrandes. Die Lukenauflage 143 hat eine größere Festigkeit als andere Abschnitte, um das Gewicht der Luke zu tragen. Insbesondere hat die Lukenauflage 143, wie in 3 gezeigt, einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt entlang der dickeren Abschnitte 141 der Bodenplatte 102 und entlang der dünneren Abschnitte 142, wie in 1 gezeigt, einen Querschnitt mit einer im Wesentlichen umgekehrten L-Form. Ein Kernteil 144 mit Form eines umgekehrten L, das beispielsweise aus Aluminium hergestellt ist, ist in der Lukenauflage 143 eingebettet, die von dem dünneren Abschnitt 142 ausgeht. Die Luke ist unter Verwendung von Scharnieren oder dergleichen schwenkbar an der zugehörigen Lukenauflage 143 montiert, so dass die Luke vertikal aufrecht stehen kann und im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn nach unten schwenken kann. In der aufrechten Position steht die Luke auf einem gestuften Abschnitt 113 der Lukenauflage 143.
Da die Bodenplatte 102 die dünneren Abschnitte 142 über den Rädern 145 des Lastkraftwagens hat, ist die Höhe der Bodenplatte 102 über dem Erdboden nur an den dünneren Abschnitten 142 erhöht (4). Entsprechend ist die Bodenstruktur 101 im Wesentlichen eine niedrige Bodenstruktur, während sie eine genügende Festigkeit beibehält. Selbst wenn die Räder 145 nach oben gedrückt werden, stoßen die oberen Abschnitte 146 der Räder 145 immer noch nicht mit der Bodenplatte 102 zusammen, da zwischen der Bodenplatte 102 und dem Radscheitel 146 ein relativ großer Zwischenraum ausgebildet ist.
Unter Bezugnahme auf 2 sollte beachtet werden, dass die Länge der dünneren Abschnitte 142 in Längsrichtung des Lastkraftwagens für die hinteren Vorderräder (C21, C22) und die hinteren Hinterräder (C31, C32) länger als benötigt sind, so dass die gezeigte Bodenstruktur 101 für jegliche Lastkraftwagen mit verschiedenen Arten von Fahrwerken verwendet werden kann. Wenn der Lastkraftwagen zusätzlich zu der Achse unter dem Führerhaus die Achsen C1, C21 und C31 hat, so dass er als Lastkraftwagen mit kurzem Fahrwerk bezeichnet werden kann, ist es nicht nötig, eine Behinderung oder Kollision zwischen den Radscheiteln 146 und der Bodenplatte 102 über den Positionen der Achsen C22 und C32 zu berücksichtigen, da der Lastkraftwagen die Achsen C22 und C32 nicht hat. Diese Abschnitte sind mit Bezugszeichen 147 gekennzeichnet. Mit anderen Worten sind die Abschnitte 147 unnötig dünn und haben eine geringe Festigkeit.
Entsprechend werden nach der Herstellung der Bodenstruktur 101 Verstärkungsrippen 148 an den Unterseiten der dünneren Abschnitte 147 befestigt. Eine jede Rippe 148 erstreckt sich in Querrichtung. Daher werden die dünneren Abschnitte 147 in ihrer Festigkeit erhöht und unerwünschte Abschnitte mit geringer Festigkeit werden vermieden. Eine detaillierte Struktur um die Rippe 148 wird unten beschrieben.
Wenn der Lastkraftwagen zusätzlich zu der Achse unter dem Führerhaus Achsen C1, C22 und C32 hat, so dass er als Lastkraftwagen mit langem Fahrwerk bezeichnet werden kann, können andererseits die dünneren Abschnitte 142 über den Achsen C21 und C31 die gleiche Dicke T3 haben, wie die dickeren Abschnitte 141. Diese Abschnitte sind in 2 mit Bezugszeichen 149 bezeichnet. Ähnliche Verstärkungsrippen 150 sind in diesem Fall an den Unterseiten der Abschnitte 149 befestigt.
Wenn der Lastkraftwagen ein Dreiachser ist, der keine zweite Vorderachse C1 hat, können die Verstärkungsrippen 150 an den Unterseiten der dünneren Abschnitte 142 über der zweiten Vorderachse C1 befestigt werden.
Da der Großteil der Bodenplatte 102 aus dem dickeren Abschnitt 141, der die konstante Dicke hat, gebildet wird, kann die Bodenstruktur 101 mit niedrigeren Kosten und leicht hergestellt werden.
Unter Bezugnahme auf 5 bis 18 werden verschiedene Modifikationen beschrieben. Gleiche Bezugszeichen werden verwendet, um ähnliche Komponenten in den verschiedenen Zeichnungen zu kennzeichnen, und ihre Beschreibung wird weggelassen.
5 zeigt die Unteransicht einer Bodenstruktur 101 gemäß einer ersten Modifikation und 6 zeigt den Querschnitt entlang der Linie C-C von 5.
Die Bodenplatte 102 hat einen Mittelabschnitt 111 mit einer Dicke T3 und äußere Abschnitte 112 mit einer Dicke T4. Diese Bodenplatte 102 hat ebenfalls den dickeren Abschnitt 141 und die dünneren Abschnitte 142. Einige Rippen 151 sind an der Unterseite eines jeden äußeren Abschnittes 112 befestigt. Eine jede Rippe 151 erstreckt sich in Querrichtung des Lastkraftwagens. Die Rippen 151 sind in vorbestimmten Intervallen in Längsrichtung des Lastkraftwagens vorgesehen. Wie am besten in 5 gezeigt, haben die äußeren Abschnitte 112 über ihre gesamte Länge und Breite die Dicke T4. Im Gegensatz dazu haben die äußeren Abschnitte 112 in 1 die Dicke T4 nur in den Achsenbereichen, und andere Abschnitte haben die größere Dicke T3. Daher liefert diese Modifikation im Ganzen eine dünnere Bodenplatte 102 als die in 2 gezeigte.
Diejenigen Teile der äußeren Abschnitte 112 der Bodenplatte 102, die über den Achsen C1, C21, C22, C31 und C32 angeordnet sind, haben selbstverständlich die geringere Dicke T4. Die Rippen 152 können über C21, C22, C31 und C32 nach Wunsch befestigt werden, entsprechend der Befestigung der Rippen 148 und 150.
Die verschiedenen möglichen Querschnitte der Rippe 151/152 sind in 7a bis 7d dargestellt. 7a zeigt ein Beispiel mit einem rechteckigen Querschnitt. Eine jede Rippe 151/152 besteht aus einer Kombination aus der äußeren GFK-Schicht 107 und dem inneren Schaum 106. Die Rippen sind an der Unterseite der äußeren Abschnitte 112 der Bodenplatte 102 auf die gleiche Weise vorgesehen, wie sie für die Anordnung der Längsholme 104 an der Bodenplatte 102 verwendet wurde. Man beachte hier, dass die äußere Schicht 107 aus KFK 109 bestehen kann. Darüber hinaus kann die äußere Schicht 107 aus einer Kombination einer GFK-Schicht 105 und einer KFK-Schicht 109 gebildet werden.
7b zeigt ein Beispiel einer T-förmigen Rippe, 7c zeigt ein Beispiel einer 1-förmigen Rippe und 7d zeigt eine Rippe mit der Form eines umgekehrten L. Die Rippen 151/152 sind aus GFK 105 hergestellt und an der Unterseite der Bodenplatte 102 befestigt. Man beachte hier, dass das Material 105 durch KFK 109 ersetzt werden kann, oder dass die Rippe aus einer Kombination einer GFK-Schicht 105 und einer KFK-Schicht 109 gebildet werden kann. Es versteht sich, dass andere spezielle Formen und Materialien ebenfalls für die Rippen 151/152 herangezogen werden können.
Wie in 5 gezeigt, verbinden die Rippen 151 und 152 die zugehörigen Längsholme 104 mit der zugehörigen Lukenauflage 143 und tragen sie eine vertikale Last, die auf die Lukenauflage 143 von der montierten Luke und zugehörigen Teilen ausgeübt wird. Kurz gesagt erhöhen die Rippen 151 und 152 die Biegefestigkeit der äußeren Abschnitten 112 der Bodenplatte 102 erheblich.
Man beachte, dass die Konstruktion der Rippen 148 und 150 ähnlich zu den Rippen 151 und 152 ist.
Mit 151a bezeichnete Rippen können als Rippen 151 und als Halterungen zum Montieren von Zubehörteilen wie Seitenstoßfänger, Spritzbretter oder Schlammschützer verwendet werden.
8 zeigt einer Unteransicht einer Bodenstruktur 101 gemäß einer zweiten Modifikation und 9 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie E-E.
Die Bodenstruktur 101 beinhaltet eine Bodenplatte 102 mit einem Mittelabschnitt 111 und äußeren Abschnitten 112. Die Dicke des Mittelabschnittes 111 ist überall T3 und die Dicke der äußeren Abschnitte 112 ist meistens T3. Wie in 9 zu sehen, hat ein Teil 142 der äußeren Abschnitte 112 eine geringere Dicke T4. Mit anderen Worten besteht ein überwiegender Teil der Bodenplatte 102 aus einem dickeren Plattenabschnitt 141, und der Rest der Bodenplatte besteht aus dünneren Plattenabschnitten 142. Die dünneren Plattenabschnitte 142 sind an Positionen vorgesehen, die einem zweiten Satz von Vorderrädern (Achse C1), einem ersten Satz von Hinterrädern (Achse C21/C22) und einem zweiten Satz von Hinterrädern (Achse C31/C33) entsprechen, wie in 8 gezeigt. Man beachte, dass der dünnere Abschnitt 142 sich nicht über die Breite des zugehörigen äußeren Abschnittes 112 von dem Seitenrand der Bodenplatte 102 aus erstreckt; statt dessen endet er, bevor der Längsholm 104 erreicht wird. Kurz gesagt ist die Breite der dünneren Abschnitte 142 dieser Modifikation geringer als die Breite der dünneren Abschnitte 142, die in 2 und 5 gezeigt sind (d. h. ungefähr auf die Hälfte reduziert). Wie der 9 zu entnehmen, wird die Breite der dünneren bzw. ausgenommenen Abschnitte 142 so bestimmt, dass sie groß genug sind, dass die Räder (nicht gezeigt) des Lastkraftwagens nicht mit der Unterseite der Bodenplatte 102 zusammenstoßen. Wie 4 zu entnehmen, geschieht der Zusammenstoß zwischen den oberen Abschnitten 146 der Räder und dem sich darüber erstreckenden ausgenommenen Abschnitt 142 nur unter ungefähr einem äußeren Viertel des ausgenommenen Abschnittes 142. In der in 8 gezeigten Modifikation ist die Bodenplatte 102 daher nur in einem solchen Bereich in der Dicke reduziert. Da der andere Teil der Bodenplatte 102 aus einem dickeren Abschnitt 141 besteht, ist die Festigkeit der Bodenplatte 102 verbessert. Wie in 8 zu sehen, sind die dünneren Abschnitte 142 über den zweiten Vorderrädern, die von der Achse C1 getragen werden, breiter als diejenigen über den ersten und den zweiten Hinterrädern, die von den Achsen C21 bis C33 getragen werden, da die zweiten Vorderräder bei einem Lenkmanöver eines Fahrers nach rechts und links gedreht werden und die Behinderung zwischen der Bodenplatte 102 und den zweiten Vorderrädern während eines solchen Lenkmanövers verhindert werden sollte.
An der Unterseite der äußeren Abschnitte 112 der Bodenplatte 102 ist eine Anzahl von Rippen 153 zur Montage von Zubehörteilen wie Seitenstoßfängern vorgesehen. Die Rippen 153 sind an dem dickeren Abschnitt 141, der eine relativ große Festigkeit hat, befestigt, so dass die Anzahl von Rippen 153 so gering wie möglich gehalten werden kann, so lange die Rippen 153 die Seitenstoßfänger sicher tragen können. Man beachte, dass die oben beschriebenen Rippen 148, 150 und 152 an den dünneren Abschnitten 142 vorgesehen sein können.
Wie in 9 gezeigt, ist zwischen dem dünneren Abschnitt 142 und dem dickeren Abschnitt 141 bei dieser Modifikation eine sich vertikal erstreckender scharfer Übergang 154 ausgebildet. Der dünnere Abschnitt 142 und der dickere Abschnitt 141 können jedoch durch einen sanften Übergang verbunden werden, wie in 10 gezeigt. Die Herstellung der Bodenplatte 102 von 10 ist leichter als die derjenigen von 9. Die äußeren Abschnitte 112 der Bodenplatte 102 können in Richtung auf die Seitenränder der Bodenplatte nach und nach linear in der Dicke verringert werden, um den dünneren Abschnitt 142 zu bilden, wie in 11 gezeigt ist.
Weitere Modifikationen sind in 12 bis 18 gezeigt. 12 bis 18 entsprechen den 1, 3, 6, 7 und 9 bis 11. In 12 bis 18 sind der Bodenplattenabschnitt 102 und die Längsholmabschnitte 104 gleichzeitig als ein Stück hergestellt, während in 1, 3, 6, 7 und 9 bis 11 diese Abschnitte separat hergestellt sind und später verbunden werden. Insbesondere wird der Schaum 106 zuerst hergestellt, so dass er die Form einer Kombination aus einem Bodenplattenabschnitt 102 und Längsholmenabschnitten 104 hat. Dann wird der GFK 105 über die gesamte Außenfläche des Schaumes 106 aufgebracht, so dass der Bodenplattenabschnitt 102 und die Längsholmenabschnitte 104 von einer einzigen äußeren Schale 107 eingeschlossen sind, die aus dem GFK 105 besteht. Der Bodenplattenabschnitt 102 und die Längsholmenabschnitte 104 haben einen gemeinsamen Kern 108, der aus dem Schaum 106 hergestellt ist.
In 12 bis 18 bedeckt die aus dem GFK 109 bestehende laminierte Schicht 110 nicht nur die Oberseite des Bodenplattenabschnittes 102, sondern auch die Lu kenauflagen 143 und die Unterseite der äußeren Abschnitte 112 der Bodenplattenabschnitte 102, wodurch zusätzliche Schichten 156 und 157 kontinuierlich definiert werden. Zusätzlich ist die Unterseite des Mittelabschnittes 111 des Bodenplattenabschnittes 111 ebenfalls mit einer Schicht 158 bedeckt, die aus dem KFK 109 besteht.
Da die Schichten 156, 157 und 158 zu der Bodenstruktur 101 zugefügt sind, ist die Festigkeit der Bodenstruktur 101 weiter verbessert.
Es können andere Modifikationen und Veränderungen von Personen mit herkömmlichem Fachwissen durchgeführt werden, ohne den Rahmen der Erfindung, wie er durch die Ansprüche definiert ist, zu verlassen. Darüber hinaus kann nach Bedarf eine jede Kombination der voranstehenden Konstruktionen möglich sein. Darüber hinaus kann die Lehre der vorliegenden Erfindung gleichermaßen auf andere Arten von Lastkraftwagen angewendet werden, beispielsweise solche mit drei Achsen, ohne die zweite Vorderachse oder ohne eine der Hinterachsen.

Claims

Bodenstruktur (101) für eine lasttragende Plattform eines Lastkraftwagens, wobei der Lastkraftwagen ein Paar paralleler Seitenträger (103), die sich in einer Längsrichtung des Lastkraftwagens erstrecken, und eine Mehrzahl Räder (145) hat, wobei die Bodenstruktur (101) einen Bodenplattenabschnitt (102) umfasst, der aus einem faserverstärkten Kunststoff (105) hergestellt ist und ein Schaummaterial umschließt, wobei der Bodenplattenabschnitt eine obere Wand, eine untere Wand und seitliche Randabschnitte hat, die die obere und die untere Wand miteinander verbinden, wobei eine Dicke des Bodenplattenabschnittes (102) durch einen Abstand zwischen der oberen und der unteren Wand definiert ist, und ein Paar von Längsholmen (104), die sich entlang des Seitenträgerpaares (103) unter dem Bodenplattenabschnitt (102) erstrecken, wobei ein jeder Längsholm aus dem faserverstärkten Kunststoff (105) hergestellt ist und ein Schaummaterial einschließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Bodenplattenabschnittes (102) in einer Mehrzahl von ersten Bereichen (142, 147, 149) über der Mehrzahl von Rädern (145) verringert ist und ebenfalls in einer Mehrzahl von zweiten Bereichen (149, 147) in der Nähe der ersten Bereiche (147, 149) in der Längsrichtung des Lastkraftwagens verringert ist, wobei in den zweiten Bereichen (149, 147) erste Rippen (148, 150) an der unteren Wand des Bodenplattenabschnittes (102) befestigt sind, wobei eine jede der ersten Rippen sich in Querrichtung des Lastkraftwagens erstreckt.
Bodenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenplattenabschnitt (102) in im wesentlichen allen Bereichen (112) außerhalb der Längsholme (104) eine verringerte Dicke hat und eine Mehrzahl von zweiten Rippen (151, 151a) in den Bereichen (142) verringerter Dicke an der unteren Wand des Bodenplattenabschnittes befestigt sind, wobei die zweiten Rippen in Längsrichtung des Lastkraftwagens beabstandet sind und sich eine jede zweite Rippe in Querrichtung des Lastkraftwagens erstreckt.
Bodenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenplattenabschnitt (102) in vorbestimmten Bereichen (157) nahe der seitlichen Randabschnitte eine verringerte Dicke hat.
Bodenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes laminiertes Schichtmaterial (110) auf der oberen Wand des Bodenplattenabschnittes (102) angeordnet ist.
Bodenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites laminiertes Material (115) an einer äußeren und/oder inneren Fläche eines jeden Längsholmes befestigt ist.
Bodenstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeder Längsholm (104) einen U-förmigen Querschnitt hat und durch erste bis dritte Wände begrenzt wird, die sich jeweils in Längsrichtung des Lastkraftwagens erstrecken, wobei die erste Wand in Querrichtung des Lastkraftwagens nach horizontal außen weist, die zweite Wand in Querrichtung des Lastkraftwagens nach horizontal innen weist und die dritte Wand nach vertikal unten weist und die erste und zweite Wand an ihren unteren Enden miteinander verbindet, um den U-förmigen Querschnitt zu definieren, und wobei das zweite laminierte Schichtmaterial (115) an der äußeren und/oder inneren Fläche der dritten Wand eines jeden Längsholmes (104) befestigt ist.
Bodenstruktur nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite laminierte Schichtmaterial (115) auch an der zweiten Wand eines jeden Längsholmes befestigt ist.
Bodenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes laminiertes Schichtmaterial (158) an der unteren Wand des Bodenplattenabschnittes (102) zwischen den Längsholmen (104) befestigt ist.
Bodenstruktur nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein jedes der ersten bis dritten laminierten Schichtmaterialien (115, 158) aus einem karbonfaserverstärkten Kunststoff (109) hergestellt ist.
Bodenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeder Längsholm (4, 104) aus einem karbonfaserverstärkten Kunststoff (109) hergestellt ist.
Bodenstruktur nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Wand des Bodenplattenabschnittes (102) zwischen den Längsholmen (104) aus einem karbonfaserverstärkten Kunststoff hergestellt ist und mit den Längsholmen zusammenhängt.