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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Frontaubau eines Automobil-Fahrzeugchassis.
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Ein
linker und ein rechter Frontrahmen (vordere Seitenrahmen) als Hauptkomponenten
eines Frontaufbaus eines Automobil-Fahrzeugchassis, wie diese häufig seit
einiger Zeit beim Stand der Technik verwendet werden, sind zur Innenseite
des Fahrzeugchassis gekrümmt,
wenn sie sich zur hinteren Seite des Fahrzeugchassis erstrecken,
um somit die Lenkbewegung der Vorderräder beim Drehen des Fahrzeugs
zu ermöglichen
und um einen ausreichenden Drehradius zu erhalten, sogar wenn ein
großer Motor
im Fahrzeug montiert ist. Wie in 1 gezeigt ist,
welche eine Draufsicht eines derartigen Frontaufbaus beim Stand
der Technik zeigt, sind der rechte und der linke Vorderrahmen 2 zur
Innenseite des Fahrzeugchassis gekrümmt, wenn sie sich zur hinteren
Seite des Fahrzeugchassis erstrecken, und sie sind integriert an
ihren hinteren Enden mit dem rechten bzw. linken hinteren Bodenrahmen 4 verbunden.
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Das
Bezugszeichen 6 bezeichnet ein Armaturenbrett, um ein vorderes
Abteil 7 und eine Kabine zu teilen. Die vordere Kabine 7 umfasst
einen Motor-/Getriebebefestigungsraum 8 zum
Befestigen eines Motors und eines Getriebes. Da die vorderen Rahmen 2 zur
Innenseite des Fahrzeugchassis gekrümmt sind, indem sie sich zur
hinteren Seite des Fahrzeugchassis erstrecken, wird die Lenkbewegung
der Vorderräder 10 durch
die Vorderrahmen 2 beim Drehen des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt,
wodurch eine gute Drehleistung erlangt wird. Wenn außerdem ein
großer
Motor im Fahrzeug befestigt ist, kann ein ausreichender Drehradius
erlangt werden.
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Der
Aufbau jedes Vorderrahmens 2, der zur Innenseite wie oben
erläutert
gekrümmt
ist, wird nun mit Hilfe von 2A und 2B beschrieben. 2A ist
eine Draufsicht jedes Vorderrahmens 2, und 2B ist
eine Querschnittsansicht längs
der Linie 2B-2B in 2A. Jeder Vorderrahmen 2 besteht aus
einem vorderen Rahmenschassis 2a, welches zur Innenseite
des Fahrzeugchassis gekrümmt
ist, wenn dies sich zur hinteren Seite des Fahrzeugchassis erstreckt,
und einer Schließabschnitts-Formplatte 2b,
welche mit dem vorderen Rahmenchassis 2a punkt-verschweißt ist.
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Wie
in 2A gezeigt ist, ist der vordere Rahmen 2 zur
Innenseite um den Abstand L1 gekrümmt. Dieser Vorderrahmen bildet
ein hauptsächliches
Energieabsorptionsteil, um Energie durch axiale Crashdeformation
bei Einwirkung einer vorderen Kollision zu absorbieren, die dem
Fahrzeug zugeführt
wird, wobei verschiedene Strukturen dieses Frontrahmens und dessen
Umgebung vorgeschlagen wurden.
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Bei
dem herkömmlichen
Aufbau, der in 2A und 2B gezeigt
ist, ist der vordere Rahmen 2 zur Innenseite des Fahrzeugchassis
gekrümmt,
wenn dies sich zur hinteren Seite des Fahrzeugchassis erstreckt.
Folglich ist es erforderlich, dass das vordere Rahmenchassis 2a eine
ausreichende Blechstärke
aufweist. Wenn außerdem
eine vordere Kollision, die zugeführt wird, wie durch einen Pfeil 12 gezeigt
ist, auf den vorderen Rahmen 2 einwirkt, wirkt ein Biegemoment 14 auf
den vorderen Rahmen 2, und eine Stoßkraft bei einer vorderen Kollision
wird längs
der gekrümmten
Kammstreifen (also der Kanten des Rahmens bzw. Trägers) übertragen, wie
durch einen Pfeil 16 gezeigt ist. Als Folge davon ist es
einfach, dass der vordere Rahmen 2 bei einer Frontkollision
verformt wird.
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Beispielsweise
offenbart das
japanische
offengelegte Patent Nr. 2003-118640 ,
das
japanische offengelegte
Patent Nr. 2002-316666 oder das
japanische Patent mit der Nummer 3610938 einen
gradlinigen vorderen Rahmen, der sich in der Längsrichtung eines Fahrzeugs
erstreckt, wobei das oben erläuterte
Problem eines gekrümmten
vorderen Rahmens bei allen diesen Patentdokumenten nicht erkannt
ist. Das
japanische Patent Nr.
2958091 ist eine Erfindung, die hauptsächlich dazu dienen soll, die Deformation
eines vorderen Rahmens zu vermeiden, wodurch die Stoßabsorptionsleistung
des vorderen Rahmens beibehalten wird, wobei das oben erläuterte Problem
eines gekrümmten
vorderen Rahmens ebenfalls bei diesen Patentdokumenten nicht erkannt ist.
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Die
Druckschrift
US 6,099,194
A zeigt eine Verbindungsanordnung bzw. ein Verbindungselement
zum Verbinden von aneinander in Längsrichtung angrenzenden Längsträgerteilen
eines Fahrzeugkörpers.
Insbesondere soll bei der Verbindung zweier sich in dieselbe Längsrichtung
erstreckenden Hohlträger
bzw. U-Träger, an
deren Verbindungsstelle diese durch das Verbindungselement verstärkt sind
und ausreichend gestützt
werden, ein sicherer Zusammenhalt der Träger gewährleistet werden. Die Längsträger bezeichnen
tragende Seitenelemente des Fahrzeugrahmens.
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Die
Druckschrift
US 5,370,438
A zeigt einen Fahrzeugrahmen aufweisend ein geschlossenes Profil,
welches mit einem Verstärkungselement
innerhalb des geschlossenen Profils ausgestattet ist, um Vibrationen,
welche auf die Rahmenkonstruktion wirken, zu reduzieren. Bei dem
Rahmenteil handelt es sich um eine Rahmenseitenkonstruktion eines
Fahrzeugs.
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Die
Druckschrift
US 2,297,123 zeigt
einen Fahrzeugrahmen welcher vorwiegend aus zwei im Wesentlichen
U-förmigen
Trägern
zusammengesetzt ist, die beide jeweils gekrümmt ausgestaltet sind.
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Es
ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Frontaufbau
eines Fahrzeugchassis bereitzustellen, mit dem ein Biegemoment,
welches in einem gekrümmten
Bereich jedes Vorderrahmens erzeugt wird, reduziert werden kann,
und welches eine Frontkollision, welche als Axiallast zugeführt wird,
aufnehmen kann.
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Gemäß einem
Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Frontaufbau eines Fahrzeugchassis, welches
einen rechten und einen linken vorderen Rahmen hat, bereitgestellt,
wobei jeder der vorderen Rahmen aufweist:
ein Axiallast-Aufnahmeteil,
welches erste Kammstreifen, im folgenden auch Kanten genannt, aufweist,
die sich im Wesentlichen geradlinig über die Länge in der Längsrichtung
des Fahrzeugchassis erstrecken; und
ein Momentaufnahmeteil,
im folgenden auch Momentaufnahmeträger genannt, welches am Axiallast-Aufnahmeteil
angeschweißt
ist und welches zweite Kammstreifen aufweist, welche von im Wesentlichen
longitudinal zentralen Bereichen der vorderen Kammstreifen abgezweigt
sind und zur Innenseite des Fahrzeugchassis gekrümmt sind, wenn diese sich zur
hinteren Seite Fahrzeugchassis erstrecken.
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Mit
anderen Worten wird gemäß dem Merkmal
der vorliegenden Erfindung ein Frontaufbau eines Fahrzeugchassis
bereitgestellt, welches einen rechten und einen linken vorderen
Rahmen hat, wobei jeder der vorderen Rahmen aufweist:
ein Axiallast-Aufnahmeteil,
welches einen axial zulaufenden Träger mit kantigem Querschnitt
aufweist, dessen Kanten sich im Wesentlichen geradlinig über die
Länge in
Fahrzeugchassislängsrichtung
erstrecken; und
einen Momentaufnahmeträger mit kantigem Querschnitt,
welcher am Axiallast-Aufnahmeteil derart angeschweißt ist,
dass dessen Kanten die Kanten des Axiallast-Aufnahmeteils im Wesentlichen
in der Mitte in Fahrzeugchassislängsrichtung
gesehen schneiden und sich von dort nach hinten und zur Fahrzeugchassisinnenseite
hin erstrecken.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird das Momentaufnahmeteil bzw. der Momentaufnahmeträger jedes
Frontrahmens an das Axiallast-Aufnahmeteil angeschweißt, und
die zweiten Kammstreifen bzw. Kanten des Momentaufnahmeteils sind
zur Innenseite des Fahrzeugchassis gekrümmt, welche sich zur hinteren
Seite des Fahrzeugkörpers
erstreckt. Somit wird beim Drehen des Fahrzeugs die Lenkbewegung
der Vorderräder
nicht durch die vorderen Rahmen behindert, und es kann ein ausreichender
Drehradius beibehalten werden, sogar, wenn ein großer Motor
im Fahrzeug montiert ist. Außerdem
weist jeder Vorderrahmen das Axiallast-Aufnahmeteil und das Momentaufnahmeteil
auf, welches daran angeschweißt
ist. Folglich kann eine Stoßkraft
bei einer Frontkollision des Fahrzeugs hauptsächlich durch das Axiallast-Aufnahmeteil
aufgenommen werden. Als Ergebnis ist es schwierig, dass jeder Vorderrahmen
bei einer Vorderkollision deformiert wird und kann somit ausreichend
den Stoß bei
einer vorderen Kollision absorbieren.
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Die
obigen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
und die Art und Weise, diese zu realisieren, werden ersichtlicher,
und die Erfindung selbst wird am besten aus dem Studium der folgenden
Beschreibung und den angehängten
Patentansprüchen
mit Bezug auf die angehängten Zeichnungen
deutlicher, welche einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
zeigen.
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1 ist
eine Bodendraufsicht, welche schematisch einen vorderen Aufbau eines
Fahrzeugchassis beim Stand der Technik zeigt;
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2A ist
eine Draufsicht eines vorderen Rahmens beim Stand der Technik;
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2B ist
eine Querschnittsansicht längs der
Linie 2B-2B in 2A; 3A ist
eine perspektivische Ansicht eines vorderen Rahmens gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3B ist
eine perspektivische Explosionsansicht des in 3A gezeigten
vorderen Rahmens;
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4A ist
eine Draufsicht des vorderen Rahmens gemäß der bevorzugten Ausführungsform;
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4B ist
ein Querschnitt längs
der Linie 4B-4B in 4A; und
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5 ist
eine Explosionsdraufsicht des vorderen Rahmens, der in 4A gezeigt
ist.
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Es
wird nun ein vorderer Aufbau eines Fahrzeugchassis gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung mit Hilfe von 3A bis 5 beschrieben.
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3A ist
eine perspektivische Ansicht eines vorderen Rahmens 20 gemäß der bevorzugten Ausführungsform,
und 3B ist eine perspektivische Explosionsansicht
des vorderen Rahmens 20, der in 3A gezeigt
ist. 4A ist eine Draufsicht des vorderen Rahmens 20 gemäß der bevorzugten Ausführungsform, 4B ist
eine Querschnittsansicht längs
der Linie 4B-4B in 4A, und 5 ist eine
Explosionsdraufsicht des vorderen Rahmens 20, der in 4A gezeigt
ist.
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Der
vordere Rahmen 20 besteht aus einem Axiallast-Aufnahmeteil 22,
welches Kammstreifen (erste Kammstreifen bzw. Kanten) 22a und 22b hat, die
sich im Wesentlichen geradlinig über
dessen Länge
in der Längsrichtung
des Fahrzeugchassis erstrecken, ein Momentaufnahmeteil 24,
welches an dem Axiallast-Aufnahmeteil 22 angeschweißt ist und
welches Kammstreifen aufweist, (zweite Kammstreifen bzw. Kanten) 24a und 24b,
die von im Wesentlichen longitudinal zentralen Bereichen der Kammstreifen (bzw.
Kanten) 22a und 22b des Axiallast-Aufnahmeteils 22 abzweigen
und zur Innenseite des Fahrzeugchassis gekrümmt sind, wenn diese sich zur
hinteren Seite des Fahrzeugchassis erstrecken, und einen Schließabschnitts-Formplatte 26,
welche am Axiallast-Aufnahmeteil 22 gegenüber dem
Momentaufnahmeteil 24 zum Bilden eines geschlossenen Abschnitts
angeschweißt
ist.
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Der
vordere Rahmen 20 hat eine Querschnittsform, wie in 4B gezeigt
ist. Das Momentaufnahmeteil 24 ist mit dem Axiallast-Aufnahmeteil 22 an
mehreren Positionen Punkt-verschweißt, und die Schließabschnitts-Formplatte 26 ist
mit dem Axiallast-Aufnahmeteil 22 gegenüber dem Momentaufnahmeteil 24 an
mehreren Positionen Punkt-verschweißt, um somit einen verschlossenen
Abschnitt zu bilden.
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Wie
aus 5 ersichtlich ist, erstrecken sich die Kammstreifen
bzw. Kanten 22a und 22b des Axiallast-Aufnahmeteils 22 im
Wesentlichen geradlinig über
deren gesamte Länge
in der Längsrichtung
des Fahrzeugchassis, und das Axiallast-Aufnahmeteil 22 besitzt außerdem zwei äußere Ränder 22c,
die eine äußere Öffnung des
Axiallast-Aufnahmeteils 22 begrenzen. Diese äußeren Ränder 22c sind
in Richtung auf das hintere Ende des Axiallast-Aufnahmeteils 22 abgeschrägt. Die
Kammstreifen bzw. Kanten 24a und 24b des Momentaufnahmeteils 24 sind
zur Innenseite des Fahrzeugchassis gekrümmt, wenn die sich zur hinteren
Seite Fahrzeugchassis erstrecken. Folglich ist im zusammengebauten
Zustand des vorderen Rahmens 20 durch Punkt-Schweißen der
Komponenten 22, 24 und 26 der vordere
Rahmen 20 zur Innenseite des Fahrzeugchassis um den Abstand
L2 gekrümmt,
wie in 4A gezeigt ist.
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Folglich
wird eine vordere Kollisionsenergie 28 als eine Axiallast
hauptsächlich
durch die Kammstreifen bzw. Kanten 22a und 22b des
Axiallast-Aufnahmeteils 22 aufgenommen,
wie durch die geraden Pfeile 30 und 32 gezeigt
ist, und ein Biegemoment 36 aufgrund der Kurve des Vorderrahmens 20 wird durch
die Kammstreifen bzw. Kanten 24a und 24b des Momentaufnahmeteils 24 aufgenommen,
welches durch Punkt-Schweißen
am Axiallast-Aufnahmeteil 22 angeschweißt ist, wie durch einen gekrümmten Pfeil 34 gezeigt
ist. Als Ergebnis wirkt das Biegemoment 36 nicht auf das
Axiallast-Aufnahmeteil 22 bei einer vorderen Kollision,
so dass es schwierig ist, dass der vordere Rahmen 20 bei
einer vorderen Kollision deformiert wird, und somit den Stoß bei einer
vorderen Kollision ausreichend absorbieren kann.