DE4420097A1 - omnibus - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Omnibus nach der im Ober begriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a bus according to the Ober Concept of claim 1 defined in more detail.
Der sogenannte Steuerkopf eines Omnibusses beinhaltet im allgemeinen einen Fahrerplatz, eine Lenkeinheit in klusive Vorderachse, Fahrerbedienelemente wie z. B. Armaturenbrett, Lenkung, Pedalerie, Fahrerschrank und dergleichen. Zur Aufnahme von Kräften und Gewichten, insbesondere der Lenkung und der Vorderachse mit den Radaufstandskräften und den Radführungskräften, ist es bekannt, Längsträger mit Ober- und Untergurten vorzu sehen. Da diese Längsträger unter anderem auch die Hochkräfte aufnehmen müssen, ist es erforderlich, die se entsprechend aufwendig und stabil auszugestalten. Dies bedeutet darüber hinaus auch ein entsprechend ho hes Gewicht.The so-called control head of an omnibus includes generally a driver's seat, a steering unit in including front axle, driver controls such. B. Dashboard, steering, pedals, driver cabinet and the like. To absorb forces and weights, especially the steering and the front axle with the Wheel contact forces and wheel guiding forces, it is known to prefer longitudinal members with upper and lower chords see. Since these side members also include the Must absorb high forces, it is necessary se accordingly complex and stable. This also means a corresponding ho hes weight.
Weiterhin werden die durch die Fahrbahn erzeugten Schwingungen bzw. Stöße über die meist sehr harten Radführungsgelenke der Radaufhängung direkt auf den Aufbau übertragen, was oft zur Komfortverschlechterung führt. Furthermore, those generated by the roadway Vibrations or shocks over the mostly very hard Wheel guide joints of the wheel suspension directly on the Structure transfer, often leading to deterioration in comfort leads.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Omnibus der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem bei einfachem Aufbau und geringem Gewicht die auftretenden Kräfte und Gewichte gut beherrschbar sind, der einen variablen Aufbau ermöglicht und eine zusätzliche Entkopplung der Radaufhängung zum Aufbau ermöglicht.The present invention is based on the object to create an omnibus of the type mentioned at the beginning, which with a simple structure and low weight occurring forces and weights well manageable are, which allows a variable structure and a additional decoupling of the wheel suspension from the body enables.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale ge löst.According to the invention, this task is characterized by the drawing part of claim 1 mentioned features ge solves.
Durch den erfindungsgemäßen modularen Aufbau lassen sich ein Steuerkopf und eine Fahrzeugzelle beliebig miteinander kombinieren. Insbesondere bedeutet dies, daß man einen Omnibus nach Art eines Baukastenprinzips zusammensetzen und damit jeweils auf die gestellten Anforderungen bzw. Kundenwünsche abstellen kann. Hier zu ist es insbesondere erforderlich, daß der Steuer kopf eine separate Einheit bildet, die sich in einfa cher Weise mit einer beliebigen Fahrzeugzelle verbin den läßt. Zu diesem Zwecke müssen insbesondere auch die Radaufstandskräfte und die Radführungskräfte be herrscht bzw. abgeleitet werden. Erfindungsgemäß er folgt dies nun über den Federbeinträger, der die auf tretenden Hochkräfte vollständig über einen Holm, der in der Seitenwand angeordnet sein kann, in die Dach struktur einleitet. Ebenfalls können durch in Fahr zeuglängsrichtung angebrachte Streben die Längs- bzw. Querkräfte der Radführung in die Seitenwand bzw. Fuß bodenstruktur der Fahrzeugzelle bzw. Fahrgastzelle eingeleitet werden.Let through the modular structure according to the invention a control head and a vehicle cell combine with each other. In particular, this means that you have a bus in the manner of a modular principle put together and thus to the posed Can meet requirements or customer requests. Here to it is particularly necessary that the tax head forms a separate unit, which is sure way with any vehicle cell leaves that. For this purpose in particular also the wheel contact forces and the wheel guiding forces be prevails or be derived. According to the invention this now follows via the strut carrier, which the on high forces entering a spar that can be arranged in the side wall, in the roof initiates structure. Likewise, in driving Struts attached longitudinally the longitudinal or Lateral forces of the wheel guide in the side wall or foot Floor structure of the vehicle compartment or passenger compartment be initiated.
In besonders vorteilhafter Weise läßt sich der erfin dungsgemäße Steuerkopf als Fahrschemel (mit vormon tierter und eingestellter Radaufhängung und Lenkung) in einer Aluminiumstruktur verwenden. Auf diese Weise ergeben sich deutliche Gewichtsreduzierungen und kür zere Montagezeiten.The inventions can be made in a particularly advantageous manner Control head according to the invention as subframe (with previous month adjusted and adjusted wheel suspension and steering) use in an aluminum structure. In this way there are significant weight reductions and shorter shorter assembly times.
Die Verbindung und gegebenenfalls Trennung des Steuer kopfes mit der Fahrzeugzelle kann über definierte Lä gerstellen, die geräusch- bzw. schwingungsentkoppelt ausgeführt werden können, erfolgen. Die Lagerstellen befinden sich zum einen am Fensteruntergurt, an dem auch der ins Dach führende Seitenwandholm befestigt ist (Längs- und Hochkräfteabstützung), und zum anderen an einer sogenannten Schottwand im Bereich der Fußbo denstruktur (Längs- und Querkräfteabstützung).The connection and possibly separation of the tax head with the vehicle cell can over defined Lä which decouples noise and vibrations can be carried out. The bearings are on the one hand on the lower window belt, on the the side wall spar leading into the roof is also attached is (longitudinal and high force support), and on the other on a so-called bulkhead in the area of the floor the structure (longitudinal and transverse support).
In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfin dung kann der Federbeinträger in seinem mittleren Be reich nach unten abgesetzt sein. Diese Abkröpfung bzw. der dadurch entstehende U-profilförmige Verlauf des Federträgers - in einer Ansicht von vorne oder von hinten gesehen - bringt nicht nur aus räumlichen Gründen Vorteile, sondern darüber hinaus auch einen abnehmenden Biegemomentenverlauf im mittleren Bereich des Federbeinträgers.In a very advantageous further training of the Erfin the strut carrier in its middle loading be richly depreciated. This offset or the resulting U-profile shape of the Spring carrier - in a view from the front or from seen in the back - not only from spatial Reasons advantages, but also one decreasing bending moment curve in the middle area of the strut carrier.
Grundsätzlich ist der Federbeinträger als reiner Bie geträger ausgebildet. Neben den vertikalen Radauf standskräften sind gleichzeitig noch nach innen ge richtete Querkräfte vorhanden, und zwar aufgrund des seitlichen Versatzes zwischen der Radachse und der Spreizungsachse. Diese nach innen gerichteten Quer kräfte sind im Regelfall gegensinnig zueinander. Dies hat einen positiven Effekt auf den Biegemomentenver lauf bei einem nach unten abgesetzten Federbeinträger und zwar derart, daß der Biegemomentenverlauf auf dem nach unten gerichteten Abschnitt des Federbeinträgers und bis zur Wagenmitte horizontalen Mittelteil ab nimmt. Als Ergebnis davon bedeutet dies, daß der Fe derbeinträger ausgehend von der Federbeinlagerung bis hin zur Fahrzeugmitte kontinuierlich schwächer ausge bildet werden kann bzw. entsprechend stabiler ist.Basically, the strut carrier is a pure bend trained carrier. In addition to the vertical wheel arch standing forces are still inside directed transverse forces available, because of the lateral offset between the wheel axle and the Spreading axis. This inward cross Forces are usually opposed to each other. This has a positive effect on the bending moment ver run with a strut carrier set down in such a way that the bending moment curve on the downward section of the strut carrier and from the middle of the car down to the middle of the car takes. As a result of this, the Fe the strut carrier starting from the strut mounting to continuously weaker towards the center of the vehicle can be formed or is correspondingly more stable.
Die gezielte Einleitung der Hochkräfte über die Holme der Seitenwand in die Dachstruktur bzw. die Einleitung der Längs- und Querkräfte über den Fensteruntergurt am oberen Bereich des Federbeinträgers in die Seitenwand struktur und über dreieckförmig angeordnete Streben im unteren Teil des Federbeinträgers in die Fußboden struktur bringt als weiteren Vorteil, daß im mittleren Bereich des Steuerkopfes keine weitere Unterbaustruk tur notwendig ist. Es ist lediglich eine am Federbein träger befestigte Halterung für die Lenkung notwendig.The targeted introduction of high forces via the spars the side wall into the roof structure or the introduction the longitudinal and transverse forces on the window lower flange on upper area of the strut carrier in the side wall structure and triangular struts in the lower part of the strut support in the floor Another advantage of structure is that in the middle Area of the control head no further substructure tur is necessary. It's just one on the shock Carrier-mounted bracket necessary for the steering.
Durch die vorteilhafte Anordnung des Federbeinträgers in seinem mittleren Bereich können die beiden Querlen ker direkt am Federbeinträger über entsprechende Quer lenkerhalterungen befestigt werden. Die großen Quer kräfte der Radführung können somit direkt über die dreieckförmig angeordneten Streben in die Fußboden struktur der Fahrzeugzelle eingeleitet werden.Due to the advantageous arrangement of the strut carrier in the middle area, the two Querlen ker directly on the suspension strut support via the corresponding cross handlebar brackets are attached. The big cross The forces of the wheel guide can therefore be controlled directly by triangular struts in the floor structure of the vehicle cell.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbei spiel.Advantageous further developments and refinements of Invention result from the following based on the Drawing execution principle described game.
Es zeigt: It shows:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfin dungsgemäßen Steuerkopfes; Figure 1 is a perspective view of the control head inventions to the invention.
Fig. 2 eine Darstellung eines Federbeinträgers mit der Federbeinradaufhängung in einer Ansicht von hinten; Figure 2 is an illustration of a strut carrier with the strut wheel suspension in a view from the rear.
Fig. 3 eine Darstellung eines Federbeinträgers in einer Ansicht von vorne; Fig. 3 is an illustration of a suspension strut support in a view from the front;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Feder beinträgers; Fig. 4 is a perspective view of a spring leg carrier;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Fahr schemels. Fig. 5 is a perspective view of the driving stool.
Gemäß Fig. 1 wird der Steuerkopf durch Lagerstellen 21, 22 einerseits über eine Schottwand 1 direkt mit einer Fußbodenstruktur 23 der Fahrzeugzelle und ande rerseits mit einem Fensteruntergurt 3 und einem Holm 4 in der Seitenwand mit der nur ausschnittsweise darge stellten Fahrzeugzelle verbunden.Referring to FIG. 1, the steering head by bearings 21, 22 on the one hand and at the other hand, connected by a bulkhead 1 directly with a floor structure 23 of the vehicle compartment with a Fensteruntergurt 3 and a member 4 in the side wall with the only partially set Darge vehicle cell.
Ein Vorbaugerippe 26 kann, an der Dachstruktur hängend und über die Fensteruntergurte 3 in Längsrichtung ge halten, zur Querstabilisierung mit dem Fahrschemel (Fig. 5) verbunden werden.A stem 26 may skeleton, to the roof structure and hanging on window lower flanges 3 in the longitudinal direction hold ge be connected to the lateral stabilization to the subframe (Fig. 5).
Die Schottwand 1 weist einen Ausschnitt 2 im mittleren Bereich als Zugang zu einem Fahrerplatz auf. Vor der Schottwand 1 befindet sich an beiden Fahrzeugseiten jeweils der Fensteruntergurt 3, auf den jeweils der Holm 4 aufgesetzt ist. The bulkhead 1 has a cutout 2 in the middle area as access to a driver's seat. In front of the bulkhead 1 is the window lower flange 3 , on each of which the spar 4 is placed, on both sides of the vehicle.
Fensteruntergurt 3 und Holm 4 sind jeweils auf die En den eines Federbeinträgers 5 aufgesetzt, der sich quer durch den Steuerkopf erstreckt. Wie ersichtlich, ist der Federbeinträger 5 in seinem Verlauf mit einer Ab kröpfung versehen bzw. besitzt eine U-Form mit seitli chen Ansätzen 6, auf denen jeweils die Fensterunter gurte 3 und die Holme 4 aufliegen. Von den horizonta len Ansätzen 6 aus erstrecken sich senkrecht nach un ten Verbindungsträger 7, die in ein entsprechend tie fergesetztes horizontales Mittelteil 8 münden, das die beiden Verbindungsträger 7 miteinander verbindet.Lower window belt 3 and spar 4 are each placed on the En of a strut bracket 5 , which extends across the control head. As can be seen, the strut carrier 5 is provided in its course with an offset or has a U-shape with lateral approaches 6 , on each of which the window belts 3 and the spars 4 rest. From the horizontal approaches 6 extend vertically down to th connecting beams 7 , which open into a correspondingly deep horizontal central part 8 which connects the two connecting beams 7 to one another.
Wie aus Fig. 1 bin 5 ersichtlich, ist auf diese Weise ein großer Freiraum zur Aufnahme des in Fahrzeugmitte angeordneten Fahrerplatzes geschaffen.As can be seen from FIG. 1 to 5, a large free space is created in this way for accommodating the driver's seat arranged in the center of the vehicle.
In Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckende dreieckför mig angeordnete Streben 20 sind dabei an einem Ende an der Schottwand 1 befestigt, während sie am vorderen Ende mit dem Federbeinträger 5 formschlüssig verbunden sind.In the vehicle longitudinal direction extending dreieckför shaped struts 20 are attached at one end to the bulkhead 1 , while they are positively connected to the strut bracket 5 at the front end.
Im Bereich der horizontal verlaufenden Ansätze 6 wer den auch die von Federbeinen 12 bekannter Bauart her rührenden Radaufstandskräfte von Rädern 13 aufgenom men. Lagerschalen bzw. Federbeinlager 14 der Federbei ne 12 sind jeweils über einen Halter 15 nach innen versetzt mit dem Ansatz 6 des Federbeinträgers 5 ver bunden. Aus den Fig. 2 und 5, in denen auch ein Quer lenker 18 und eine Spurstange 19 ausschnittsweise dar gestellt sind, ist diese Verbindung deutlicher erkenn bar. In the area of the horizontally extending lugs 6 who also received the wheel contact forces of wheels 13 from struts 12 of a known type. Bearing shells or strut bearings 14 of the Federbei ne 12 are each offset via a holder 15 inwardly with the approach 6 of the strut carrier 5 a related party. Are provided in FIGS. 2 and 5, in which a transverse link 18 and a track rod 19 is fragmentary, this connection is clearly recognizable bar.
Aufgrund Versatz der Federbeinlager zur Mitte Feder bein ergibt sich um den Kugelmittelpunkt des Lagers ein Kippmoment mit einem Hebelarm zum Radmittelpunkt. Dieses Kippmoment versucht, die Kolbenstange 16 des Federbeines 12 mit diesem Moment zu kippen. Über den Zylinder des Federbeines muß dieses entstehende Moment zum Federbeinlager gehalten werden. Durch diese Situa tion ergibt sich ein Kräftepaar, was zu einer Verkan tung der Kolbenstange führt.Due to the offset of the strut bearings to the center of the strut, a tilting moment with a lever arm to the wheel center results around the ball center of the bearing. This tilting moment tries to tilt the piston rod 16 of the strut 12 at this moment. This resulting moment must be held to the strut bearing via the strut cylinder. This situation results in a pair of forces, which leads to a tilting of the piston rod.
Durch den nach innen gelegten Versatz bzw. die nach innen gelegte Verbindung der Federbeine 12 um das Maß "A" (siehe Fig. 2) und dessen Abstützung an dem Quer träger 5 wird es möglich, die Querkraft am unteren Fe derbeinführungslager 27 und die daraus resultierenden geringeren Reibkräfte in den Führungslagern stark zu verringern.Due to the inward offset or the inward connection of the struts 12 by the dimension "A" (see Fig. 2) and its support on the cross member 5 , it is possible to the lateral force at the lower Fe derbeinführungslager 27 and the resulting the resulting lower frictional forces in the guide bearings greatly reduce.
Dadurch, daß der Zylinder des Federbeines 12 nicht di rekt in seiner Wirkungslinie gelagert ist, sondern um ein entsprechendes Maß seitlich nach innen versetzt, wird ein Gegenmoment erzeugt. Dieses Gegenmoment steht dem vorstehend beschriebenen Kippmoment entgegen.The fact that the cylinder of the strut 12 is not mounted di rectly in its line of action, but offset laterally inwards by a corresponding amount, a counter-torque is generated. This counter moment is opposed to the tilting moment described above.
Der Halter 15 wird - wie ersichtlich - außen am Zylin dergehäuse 17 des Federbeines 12 mit seinem vertikalen Schenkel angebracht, während der horizontale Schenkel des Winkels mit dem horizontalen Ansatz 6 des Feder trägers 5 über ein Federbeinlager 14 verbunden wird. Im allgemeinen wird das Federbeinlager als Gummilager ausgebildet.The holder 15 is - as can be seen - attached to the outside of the Zylin dergehäuse 17 of the strut 12 with its vertical leg, while the horizontal leg of the angle with the horizontal approach 6 of the spring support 5 is connected via a strut bearing 14 . In general, the suspension strut bearing is designed as a rubber bearing.
Dieses Federbeinlager 14 ist derart ausgebildet, daß es in seiner Torsionsrichtung (Drehung um die Hochach se) eine viel größere Steifigkeit aufweist als in kar danischer Richtung (Drehung um die horizontalen Ach sen).This strut bearing 14 is designed such that it has a much greater stiffness in its torsion direction (rotation around the Hochach se) than in Kar dan direction (rotation around the horizontal axes sen).
Der als reiner Biegeträger ausgebildete Federbeinträ ger 5 ist so ausgestaltet, daß er an seinen beiden En den, d. h. an den Enden der horizontalen Ansätze 6, mit den darauf sich abstützenden Holmen 4 ein Loslager bildet. Im Bereich der Verbindung der Verbindungsträ ger 7 mit dem horizontalen Mittelteil 8 ist ebenfalls ein Loslager in vertikaler Richtung vorhanden. Dies bedeutet, der Federbeinträger ist sehr stabil und ver windungsarm, und zwar ohne besondere zusätzliche Ver strebungen.The designed as a pure bending support Federbeinträ ger 5 is designed so that it forms at its two ends, ie at the ends of the horizontal lugs 6 , with the spars 4 supported thereon a floating bearing. In the area of the connection of the connection carrier 7 with the horizontal central part 8 , a floating bearing is also present in the vertical direction. This means that the suspension strut support is very stable and low in twisting, without any special additional struts.
Die dargestellte Verstrebung, Fensteruntergurt 3 und dreieckförmige Verstrebung 20 im Bereich des Mittel teils 8, sind dazu vorgesehen, die auftretenden Rad führungskräfte (Längs- und Querkräfte) aufzunehmen und gezielt in die Fahrzeugzelle einzuleiten.The strut shown, lower window belt 3 and triangular strut 20 in the region of the middle part 8 , are provided to absorb the wheel guiding forces (longitudinal and lateral forces) and to introduce them specifically into the vehicle cell.
Durch die vorteilhafte Einbindung des Federbeinträgers in dem Steuerkopf kann der sich im Mittelteil befind liche Fahrerboden 35, der den Fahrersitz, Pedalerie, Lenksäule und Radkastenabdeckungen aufnimmt, freitra gend, und damit von der Achse geräusch- und schwin gungsentkoppelt über dem Federbeinträger 5 angeordnet werden.Due to the advantageous inclusion of the suspension strut support in the control head, the driver's seat 35 located in the middle part, which accommodates the driver's seat, pedals, steering column and wheel arch covers, can be arranged freely, and thus be decoupled from the axle in a manner that decouples noise and vibration from above the suspension strut support 5 .
Grundsätzlich ist der erfindungsgemäße Federbeinträger nicht nur auf die dargestellte Einzelradaufhängung, z. B. ein McPherson-Federbein beschränkt, sondern ge gebenenfalls auch für eine starre Achse geeignet. Die Einleitung der Hochkräfte, d. h. der Kräfte in Z-Rich tung über die Holme 4 in die Dachkonstruktion erfolgt in links und rechts liegende Kanäle 24, die als Trag profile ausgebildet sind. Auf diese Weise wird eine Rahmenstruktur nach dem Prinzip einer Hängebrücke ge schaffen.Basically, the strut carrier according to the invention is not only on the independent suspension shown, for. B. a McPherson strut limited, but may also be suitable for a rigid axle. The introduction of the high forces, that is, the forces in the Z direction via the spars 4 into the roof structure takes place in left and right channels 24 , which are designed as support profiles. In this way, a frame structure based on the principle of a suspension bridge will be created.
Wenn in dem Steuerkopf die Radkästen integriert sind, kann die Fahrgastzelle als Röhre ausgebildet und damit radkastenfrei sein. Auf diese Weise läßt sie sich be liebig den Kundenwünschen anpassen.If the wheel arches are integrated in the control head, can the passenger compartment be designed as a tube and thus be free of wheel arches. In this way it can be lovingly adapt to customer requirements.
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