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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rahmenkonstruktion für ein Fahrzeug, das mit Folgendem ausgestattet ist: einem Motor, der in einem Motorraum montiert ist, wobei eine Kurbelwelle in einer seitlichen Richtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist; einem Hilfsrahmen, der sich in der seitlichen Richtung eines Raumes auf der Rückseite des Motors in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt; einem Lenkgetriebe, das oberhalb des Hilfsrahmens angeordnet ist und sich in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs erstreckt, und einem Abgasrohr, das sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, wobei das Lenkgetriebe und das Abgasrohr einander kreuzen; und einer Montagevorrichtung, die oberhalb des Lenkgetriebes angeordnet ist, zum Stützen des Motors.
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Die Erfindung betrifft insbesondere eine Fahrzeugrahmenkonstruktion mit einer Montagevorrichtung, die die Übertragung von Schwingungen an eine Fahrzeugkarosserie begrenzt und die ausgezeichnete Fähigkeiten beim Absorbieren von Stoßeinwirkungen, die bei einem Zusammenprall von Fahrzeugen entstehen, besitzt.
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Aus der Druckschrift
JP H10-948 A ist eine Rahmenkonstruktion für ein Fahrzeug bekannt, das einen Motor aufweist, der in einem Motorraum montiert ist. Eine Kurbelwelle ist in einer seitlichen Richtung des Fahrzeugs ausgerichtet auf einem Hilfsrahmen, der sich in der seitlichen Richtung eines Raumes auf der Rückseite des Motors in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Ein Lenkgetriebe ist oberhalb des Hilfsrahmens angeordnet und erstreckt sich in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs. Ein Abgasrohr (
30) erstreckt sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs, wobei sich Lenkgetriebe und Abgasrohr kreuzen.
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Bei einer Rahmenkonstruktion für ein Fahrzeug, wie sie zum Beispiel in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP H05-42 829 A offenbart ist, sind ein Hilfsrahmen, der sich in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs unter einem Motorraum des Fahrzeugs und gleichzeitig auf der Rückseite eines Motors erstreckt, und ein Montagesystem für ein Lenkgetriebe und/oder einen Motor und ein Abgasrohr oberhalb des Hilfsrahmens angeordnet.
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Bei einem herkömmlichen Fahrzeugrahmentyp ist ein Hilfsrahmen 110 angeordnet, der sich in der seitlichen Richtung eines Fahrzeugs auf einer Rückseite eines Motors erstreckt, wie in 8 gezeigt.
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Oberhalb des Hilfsrahmens 110, wie in 8 gezeigt, befinden sich ein Lenkgetriebe 121, das sich in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs erstreckt, und ein Abgasrohr 130, das sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, wobei die beiden Komponenten einander kreuzen.
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Oberhalb des Lenkgetriebes 121 ist eine Motormontagevorrichtung 122 (auch als eine ”Montagevorrichtung” bezeichnet) angeordnet, die einen Motor stützt, wie in 8 gezeigt.
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Diese Motormontagevorrichtung 122 weist ein hinteres Montageelement 125 auf, bei dem es sich um eine Gummiauflage handelt. Ein innerer zylindrischer Abschnitt des hinteren Montageelements 125 ist mittels eines Montagearms 126 mit einem Getriebe verbunden, wie in 8 gezeigt, und ein äußerer zylindrischer Abschnitt des hinteren Montageelements 125 ist mittels eines ersten und eines zweiten Montageabschnitts 147, 148 mit dem Hilfsrahmen 110 verbunden.
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In dieser Konfiguration ist das hintere Montageelement 125 der Motormontagevorrichtung 122 an einer Position von dem Hilfsrahmen 110 in der vertikalen Richtung entfernt angeordnet.
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Infolge dessen ist diese Anordnung mit dem Nachteil behaftet, dass der erste und der zweite Montageabschnitt 147, 148, die die Motormontagevorrichtung 122 mit dem Hilfsrahmen 110 verbinden, leicht durch Schwingungen des Motors selbst in Schwingung versetzt werden.
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Außerdem wird, wenn ein Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug zusammenprallt und sich der Motor in dem Fahrzeug nach hinten bewegen kann, ein ausgezeichnetes Energieaufnahmevermögen gewährleistet, aber bei der herkömmlichen Montagevorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration wird eine Bewegung des hinteren Montageelements 125 durch den ersten und den zweiten Montageabschnitt 147, 148 eingeschränkt, und der Motor kann sich nicht ausreichend nach hinten bewegen, weshalb das Energieaufnahmevermögen unvorteilhaft niedrig ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Fahrzeugrahmenkonstruktion mit einer Montagevorrichtung, die an einem Hilfsrahmen der Fahrzeugrahmenkonstruktion angeordnet ist und nur wenig Schwingungen zu der Fahrzeugkarosserie überträgt und ein ausgezeichnetes Energieaufnahmevermögen aufweist, wenn das Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug zusammenstößt.
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Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich mit den Merkmalen des Anspruchs 2.
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Um die Schwachstellen eines Fahrzeugrahmens zu beseitigen, der auf herkömmlicher Technologie basiert, wie sie oben beschrieben ist, stellt die vorliegende Erfindung eine Rahmenkonstruktion für ein Fahrzeug bereit, das mit Folgendem ausgestattet ist: einem Motor, der in einem Motorraum montiert ist, wobei die Kurbelwelle in einer seitlichen Richtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist; einem Hilfsrahmen, der sich in der seitlichen Richtung eines Raumes auf der Rückseite des Motors in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt; einem Lenkgetriebe, das oberhalb des Hilfsrahmens angeordnet ist und sich in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs erstreckt, und einem Abgasrohr, das sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, wobei das Getriebe und das Abgasrohr einander kreuzen. Eine Montagevorrichtung ist oberhalb des Lenkgetriebes angeordnet, um den Motor zu stützen. Ein Aussparungsabschnitt, der sich in der Längsrichtung erstreckt, ist auf einem Oberseitenabschnitt des Hilfsrahmens ausgebildet; das Abgasrohr ist unter dem Lenkgetriebe in der vertikalen Richtung dergestalt angeordnet, dass ein unterer Abschnitt des Abgasrohres in den Aussparungsabschnitt hinein reicht; wobei vordere und hintere bogenförmige Verstärkungselemente, die sich über das Abgasrohr spannen, auf einer Oberseite des Hilfsrahmens an voneinander entfernten Positionen in der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind; die Montagevorrichtung an den Verstärkungselementen befestigt ist; das vordere Verstärkungselement, das an einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist, aus einem Material hergestellt ist, das, wenn eine Aufprallkraft von einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs her einwirkt, leichter bricht als das hintere Verstärkungselement, das in einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei die Festigkeit an zwei Rändern eines jeden der Verstärkungselemente, die mit dem Hilfsrahmen verbunden sind, unterschiedlich ist.
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Wie oben beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung eine Rahmenkonstruktion für ein Fahrzeug bereit, das mit Folgendem ausgestattet ist: einem Motor, der in einem Motorraum montiert ist, wobei die Kurbelwelle in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist; einem Hilfsrahmen, der sich in der seitlichen Richtung eines Raumes auf der Rückseite des Motors in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt; einem Lenkgetriebe, das oberhalb des Hilfsrahmens angeordnet ist und sich in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs erstreckt, und einem Abgasrohr, das sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, wobei die zwei Komponenten einander kreuzen; und einer Montagevorrichtung, die oberhalb des Lenkgetriebes angeordnet ist, zum Stützen des Motors. Bei diesem Rahmen für ein Fahrzeug ist ein Aussparungsabschnitt, der sich in der Längsrichtung erstreckt, auf einem Oberseitenabschnitt des Hilfsrahmens ausgebildet; das Abgasrohr ist unter dem Lenkgetriebe in der vertikalen Richtung dergestalt angeordnet, dass ein unterer Abschnitt des Abgasrohres in den Aussparungsabschnitt hinein reicht; bogenförmige Verstärkungselemente, die sich über das Abgasrohr spannen, sind auf einer Oberseite des Hilfsrahmens an voneinander entfernten Positionen in der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet; die Montagevorrichtung ist an den Verstärkungselementen befestigt, eines der zwei Verstärkungselemente, das an einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist, ist aus einem Material hergestellt, das, wenn eine Aufprallkraft von einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs her einwirkt, leichter bricht als das andere Verstärkungselement, das in einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei die Festigkeit von Verbindungsabschnitten an zwei Rändern eines jeden der Verstärkungselemente, die mit dem Hilfsrahmen verbunden sind, unterschiedlich ist.
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Weil in dieser Konfiguration ein Aussparungsabschnitt, der sich in der Längsrichtung erstreckt, auf einem Oberseitenabschnitt des Hilfsrahmens ausgebildet ist und das Abgasrohr unter dem Lenkgetriebe in der vertikalen Richtung dergestalt angeordnet ist, dass ein unterer Abschnitt des Abgasrohres in den Aussparungsabschnitt hinein reicht, können das Lenkgetriebe und die Montagevorrichtung oberhalb des Lenkgetriebes an Positionen näher an dem Hilfsrahmen in der vertikalen Richtung angeordnet werden als in einem Fall, wo der Aussparungsabschnitt nicht vorhanden ist, weshalb der Stützabschnitt zum Stützen der Montagevorrichtung auf dem Hilfsrahmen nur wenig schwingt.
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Weil des Weiteren bogenförmige Verstärkungselemente, die sich über das Abgasrohr spannen, auf einer Oberseite des Hilfsrahmens an voneinander entfernten Positionen in der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind und die Montagevorrichtung an den Verstärkungselementen befestigt ist, wird eine Konfiguration bereitgestellt, bei der die Montagevorrichtung auf dem Hilfsrahmen mit den bogenförmigen Verstärkungselementen mit geringer Verformung gestützt wird, selbst wenn eine Last in der vertikalen Richtung oder in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs an sie angelegt wird, und wobei nur wenig Schwingungen von dem Motor zu der Fahrzeugkarosserie übertragen werden.
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Weil des Weiteren eines der zwei Verstärkungselemente, das an einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist, aus einem Material hergestellt ist, das, wenn eine Aufprallkraft von einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs her einwirkt, leichter bricht als das Verstärkungselement, das in einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist, ist die Festigkeit von Verbindungsabschnitten an den zwei Rändern eines jeden der Verstärkungselemente, die mit dem Hilfsrahmen verbunden sind, unterschiedlich. Das heißt, selbst wenn das Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug zusammenprallt, bricht eine Verbindung des Verstärkungselements in Richtung des vorderen Abschnitts des Fahrzeugs mit einer geringeren Festigkeit zuerst, und das andere bricht später. Dank dieser Konfiguration kann sich der Motor nach hinten in der Längsrichtung des Fahrzeugs bewegen, so dass ein Raum in dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs zum Aufnehmen einer Aufprallkraft vergrößert werden kann, um Aufprallkräfte, die auf das Fahrzeug einwirken, besser aufnehmen zu können.
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Hilfsrahmen auf einer Montagevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von schräg links vorn veranschaulicht;
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2 ist eine allgemeine Ansicht von unten, die ein Fahrzeug veranschaulicht;
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3 ist eine allgemeine rechtsseitige Ansicht, die einen vorderen Abschnitt des Fahrzeugs veranschaulicht;
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4 ist eine allgemeine Draufsicht, die eine Konfiguration um einen Hilfsrahmen herum veranschaulicht;
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5 ist eine allgemeine rechtsseitige Ansicht, die die Konfiguration um den Hilfsrahmen herum veranschaulicht;
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6 ist eine perspektivische Ansicht, die den Hilfsrahmen mit der darauf angeordneten Montagevorrichtung bei Betrachtung von schräg rechts vorn veranschaulicht;
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7 ist eine Vorderansicht, die den Hilfsrahmen veranschaulicht; und
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8 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Hilfsrahmen, der auf der herkömmlichen Technologie basiert, bei Betrachtung von schräg rechts vorn veranschaulicht.
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1 bis 7 zeigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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In 2 und 3 bezeichnet die Bezugszahl 1 ein Fahrzeug; 2 bezeichnet die Vorderräder des Fahrzeugs; 3 bezeichnet die Hinterräder des Fahrzeugs, 4 bezeichnet eine Stirnwand; 5 bezeichnet einen Vorderabschnitt des Fahrzeugs 1, und zwar einen Motorraum, der durch die Stirnwand 4 zwischen den Vorderrädern 2 definiert wird, und 6 bezeichnet einen Motor, wie zum Beispiel einen Dieselmotor, der in dem Motorraum 5 montiert ist (im Weiteren einfach als ein Motor bezeichnet).
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Wie in 2 und 3 gezeigt, sind der Motor 6, dessen Kurbelwelle 7 in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs angeordnet ist, und ein Getriebe 8 in dem Motorraum 5 des Fahrzeugs 1 angeordnet.
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Des Weiteren ist, wie in 2 und 3 gezeigt, ein Hilfsrahmen 10, der sich in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs 1 erstreckt, in einem Raum 9 auf der Rückseite des Motors 6 in der Längsrichtung des Fahrzeugs 1 angeordnet.
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Zwei Abschnitte auf der rechten und der linken Seite des Motors 6 und des Getriebes 8 werden an dem Fahrzeug 1 mit einem linken Montageelement 23 und einem rechten Montageelement 24 gestützt, und ein hinterer Abschnitt des Motors 6 wird an dem Hilfsrahmen 10 mit einer Motormontagevorrichtung 22 gestützt.
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Wie in 4, 6 und 7 gezeigt, umfasst der Hilfsrahmen 10 einen Basiskarosserieabschnitt 11, einen ersten Frontaufhängungsmontageabschnitt 12, der auf der linken Seite des Fahrzeugs ausgebildet ist, indem ein linker Seitenabschnitt des Basiskarosserieabschnitts 11 in der Längsrichtung des Fahrzeugs 1 nach vorn hervorsteht, einen zweiten Frontaufhängungsmontageabschnitt 13, der gebildet wird, indem ein rechter Seitenabschnitt des Basiskarosserieabschnitts 11 in der Längsrichtung des Fahrzeugs nach vorn hervorsteht. Ein erster Fahrzeugkarosseriemontageabschnitt 14 ist auf der linken Seite des Fahrzeugs angeordnet und wird gebildet, indem ein linker Seitenabschnitt der Basis- oder Grundkarosserie 11 in der Längsrichtung des Fahrzeugs nach hinten hervorsteht, und ein zweiter Fahrzeugkarosseriemontageabschnitt 15 ist auf der rechten Seite des Fahrzeugs angeordnet und wird gebildet, indem ein rechter Seitenabschnitt der Grundkarosserie 11 in der Längsrichtung des Fahrzeugs nach hinten hervorsteht. Ein erstes Fahrzeugkarosseriemontageelement 16 erstreckt sich aufwärts von einem mittigen Abschnitt des linken Seitenabschnitts des Basiskarosserieabschnitts 11 und weist schräg aufwärts zu dem linken Seitenabschnitt des Fahrzeugs. Ein zweites Fahrzeugkarosseriemontageelement 17 erstreckt sich aufwärts von einem mittigen Abschnitt des rechten Seitenabschnitts des Basiskarosserieabschnitts 11 und weist schräg aufwärts zu dem rechten Seitenabschnitts des Fahrzeugs. Zwei Hängelager 18, 19 stehen in der Längsrichtung des Fahrzeugs von dem mittigen Abschnitt des Basiskarosserieabschnitts 11 so nach hinten hervor, dass die Hängelager 18, 19 zwischen sich ein Abgasrohr 30, das später noch beschrieben wird, sowie einen Montageabschnitt 20 zum Montierten eines Lenkgetriebes 21, das später noch beschrieben wird, halten.
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Dank der oben beschriebenen Konfiguration kann eine Frontaufhängung an dem Hilfsrahmen 10 mit dem ersten und dem zweiten Frontaufhängungsmontageabschnitt 12, 13 angelenkt werden.
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Des Weiteren kann der Hilfsrahmen 10 mit dem ersten und dem zweiten Fahrzeugkarosseriemontageabschnitt 14, 15 und dem ersten und dem zweiten Fahrzeugkarosseriemontageelement 16, 17 fest an einer Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs 1 montiert werden.
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Auf einer Oberseite 10a des Hilfsrahmens 10 sind, wie in 3 bis 5 gezeigt, das Lenkgetriebe 21, das sich in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs erstreckt, und das Abgasrohr 30, das sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, oberhalb des Hilfsrahmens 10 dergestalt angeordnet, dass sich die zwei Komponenten (das Lenkgetriebe 21 und das Abgasrohr 30) einander kreuzen. Außerdem ist die Motormontagevorrichtung 22 (auch als eine ”Montagevorrichtung” bezeichnet) zum Stützen des Motors 6 oberhalb des Lenkgetriebes 21 angeordnet.
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In dieser Konfiguration umfasst die Motormontagevorrichtung 22, wie in 1 und 5 gezeigt, ein hinteres Montageelement 25, das eine Gummiauflage aufweist und an dem Hilfsrahmen 10 befestigt ist, und einen Montagearm 26, der das hintere Montageelement 25 mit dem Getriebe 8 verbindet. Das hintere Montageelement 25 ist an einem Verstärkungselement 35, das später noch beschrieben wird, mittels eines Montageelementbefestigungsabschnitts 27, der in der Längsrichtung des Fahrzeugs hervorsteht, wie in 1 gezeigt, angebracht.
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Das Lenkgetriebe 21 ist mittels mehrerer Lenkgetriebemontageabschnitte 28 an dem Hilfsrahmen 10 angebracht, wie in 1 gezeigt.
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In dieser Konfiguration ist ein Aussparungsabschnitt 29, der sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, auf dem Oberseitenabschnitt 10a des Hilfsrahmens 10 ausgebildet. Das Abgasrohr 30 ist unter dem Lenkgetriebe 21 in der vertikalen Richtung angeordnet, wobei ein unterer Abschnitt des Abgasrohres 30 in den Aussparungsabschnitt 29 eintritt.
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Im Vergleich zu einem Fall, wo der Aussparungsabschnitt 29 nicht vorhanden ist, können das Lenkgetriebe 21 und die Motormontagevorrichtung 22 oberhalb des Lenkgetriebes 21 an Positionen angeordnet werden, die näher an dem Hilfsrahmen 10 in der vertikalen Richtung liegen. Diese Anordnung ermöglicht es, eine Struktur bereitzustellen, bei der ein Stützabschnitt zum Stützen der Motormontagevorrichtung 22 auf dem Hilfsrahmen 10 nur begrenzten Schwingungen ausgesetzt ist, die aus Schwingungen des Motors resultieren.
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Der Aussparungsabschnitt 29 wird gebildet, indem ein im Wesentlichen mittiger Abschnitt des Oberseitenabschnitts 10a des Hilfsrahmens 10, wie in 1, 6 und 7 gezeigt, so ausgespart wird, dass eine Unterseite 10b des Hilfsrahmens 10 nicht unterbrochen wird.
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Des Weiteren erstreckt sich in dieser Konfiguration, wie in 3 bis 5 gezeigt, das Abgasrohr 30 des Motors 6 nach hinten über den Hilfsrahmen 10 in der Längsrichtung des Fahrzeugs, und ein Partikelfilter 31 ist in dem Abgasrohr 30 auf der Rückseite des Hilfsrahmens 10 in der Längsrichtung des Hilfsrahmens 10 angeordnet.
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In dieser Konfiguration ist ein stromaufwärtiger Endabschnitt des Abgasrohres 30 mit einer Abgasseite des Motors 6 verbunden, die – in der Längsrichtung des Fahrzeugs gesehen – eine Vorderseite des Motors 6 ist, wie in 2 bis 5 gezeigt; ein Oxidationskatalysator 32 ist in seinem Weg angeordnet; und ein flexibles Rohr 33 ist – in der Längsrichtung des Fahrzeugs gesehen – mit einer Vorderseite des Aussparungsabschnitt 29 verbunden.
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Das Abgasrohr 30, das sich über den Aussparungsabschnitt 29 erstreckt, ist mit dem Partikelfilter 31 verbunden, und eine stromabwärtige Seite des Partikelfilters 31 ist mit einem Schalldämpfer 34 verbunden, der zwischen den Hinterrädern 3 des Fahrzeugs 1 und gleichzeitig an einer Position nahe dem rechten Hinterrad 3 des Fahrzeugs 1 angeordnet ist.
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In der oben beschriebenen Struktur hat das Abgasrohr 30 bis zu dem Partikelfilter 31 eine kurze Länge, so dass sich die Temperatur des Abgases, das in den Partikelfilter 31 hineinströmt, nicht abkühlen kann. Somit kann der Partikelfilter 31 auf einem Temperaturpegel gehalten werden, auf dem Partikel durch Verbrennen entfernt werden können, so dass das Reinigungsvermögen des Partikelfilters 31 verbessert werden kann.
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Andererseits sind bogenförmige Verstärkungselemente 35, die sich über den Aussparungsabschnitt 29 bzw. das Abgasrohr 30 spannen, an voneinander entfernten Positionen auf der Oberseite 10a des Hilfsrahmens 10 angeordnet.
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Die Motormontagevorrichtung 22 ist mittels der Verstärkungselemente 35 mit der Oberseite 10a des Hilfsrahmens 10 verbunden.
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Um die Konfiguration detaillierter zu beschreiben, umfassen die Verstärkungselemente 35 ein erstes Verstärkungselement 36, bei dem es sich um ein Verstärkungselement handelt, das in Richtung des Vorderabschnitts des Fahrzeugs angeordnet ist, und ein zweites Verstärkungselement 37, bei dem es sich um ein Verstärkungselement handelt, das in Richtung des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Das erste Verstärkungselement 36 der Verstärkungselemente 35 ist in einem Vorderabschnitt des Hilfsrahmens 10 – in der Längsrichtung des Fahrzeugs gesehen – angeordnet, wie in 5 und 6 gezeigt, und ist mittels eines ersten Verbindungsabschnitts 36a und eines zweiten Verbindungsabschnitts 36b auf beiden Seiten des Fahrzeugs in der seitlichen Richtung mit dem Hilfsrahmen 10 verbunden.
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Das zweite Verstärkungselement 37 der Verstärkungselemente 35 ist größer als das erste Verstärkungselement 36, wie in 1 und 6 gezeigt, und ist mit einem vorgegebenen Raum versehen und ist hinter dem ersten Verstärkungselement 36 in der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet und ist mittels des ersten Verbindungsabschnitts 37a und eines zweiten Verbindungsabschnitts 37b mit dem Hilfsrahmen 10 verbunden.
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In dem ersten Verstärkungselement 36 befindet sich ein erster oberer Aussparungsabschnitt 38, der dem darunter befindlichen Aussparungsabschnitt 29 zugewandt ist, um einen zylindrischen Durchdringungsabschnitt zu bilden. Außerdem bildet das erste Verstärkungselement einen bogenförmigen Abschnitt, der sich über das Abgasrohr 30 spannt.
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Die Abmessungen des zweiten Verbindungsabschnitts 36b des ersten Verstärkungselements 36 in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs und in der Dickenrichtung sind größer als die Abmessungen des ersten Verbindungsabschnitts 36a, und ein Montageabschnitt 39 für die Motormontagevorrichtung 22 ist integral auf einer Oberseite des zweiten Verbindungsabschnitts 36b ausgebildet.
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Aufgrund der oben beschriebenen Konfiguration ist eine Querschnittsfläche des zweiten Verbindungsabschnitts 36b größer als die Querschnittsfläche des ersten Verbindungsabschnitts 36a, um eine Struktur mit erhöhter Festigkeit bereitzustellen.
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Andererseits ist in dem zweiten Verstärkungselement 37 ein zweiter oberer Aussparungsabschnitt 40 angeordnet, der dem darunter befindlichen Aussparungsabschnitt 29 zugewandt ist, um einen zylindrischen Durchdringungsabschnitt zu bilden. Außerdem bildet der zweite obere Aussparungsabschnitt einen bogenförmigen Abschnitt, der sich über das Abgasrohr 30 spannt.
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In dem zweiten Verstärkungselement 37 ist eine Abmessung des zweiten Verbindungsabschnitts 37b in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs größer als eine Abmessung des ersten Verbindungsabschnitts 37a, und, wie in 1 und 6 gezeigt, ein erster Montagelochabschnitt 41 für das Lenkgetriebe 21 ist auf der rechten Seite des Fahrzeugs angeordnet, und des Weiteren ist ein zweiter Montageabschnitt 42 für die Motormontagevorrichtung 22 auf der linken Seite des Fahrzeugs angeordnet.
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Darum kann eine Verformung des Hilfsrahmens 10, die entlang des Aussparungsabschnitts 29 entsteht, im Wesentlichen unterdrückt werden, indem das erste Verstärkungselement 36 und das zweite Verstärkungselement 37 gebildet und bereitgestellt werden, die jeweils die Verstärkungselemente 35 mit einer Bogenform darstellen, die sich auf beiden Seiten des Aussparungsabschnitts 29 in der Längsrichtung über das Abgasrohr 30 spannen.
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Des Weiteren ist das Lenkgetriebe 21 zwischen dem ersten Verstärkungselement 36 und dem zweiten Verstärkungselement 37 angeordnet, wie in 1, 4 und 5 gezeigt, und ist mittels des Lenkgetriebemontageabschnitts 28 mit dem Hilfsrahmen 10 verbunden.
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In dieser Konfiguration umfasst der Lenkgetriebemontageabschnitt 28 auf einer rechten Seite des Fahrzeugs einen ersten Lenkgetriebemontageabschnitt 43 in dem – in Längsrichtung gesehen – vorderen Abschnitt des Fahrzeugs und einen zweiten Lenkgetriebemontageabschnitt 44 in dem – in Längsrichtung gesehen – hinteren Abschnitt des Fahrzeugs.
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Das Lenkgetriebe 21 ist an der Oberseite 10a des Hilfsrahmens 10, wie in 4 gezeigt, mit dem ersten Lenkgetriebemontageabschnitt 43, der unter Verwendung des auf dem Oberseitenabschnitt 10a des Hilfsrahmens 10 ausgebildeten Montageabschnitts 20 angebracht ist, und dem zweiten Lenkgetriebemontageabschnitt 44, der an der Hinterseite angeordnet und auf der rechten Seite des Fahrzeugs unter Verwendung des in dem zweiten Verstärkungselement 37 der Verstärkungselemente 35 ausgebildeten ersten Montageabschnitts 41 angebracht ist, angebracht.
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Darum verbindet das zweite Verstärkungselement 37 als das Verstärkungselement 35 das Lenkgetriebe 21 mit der Oberseite 10a des Hilfsrahmens 10, um eine Verformung des Hilfsrahmens 10 zu unterdrücken.
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Des Weiteren ist die Motormontagevorrichtung 22 mit dem ersten Verstärkungselement 36 und dem zweiten Verstärkungselement 37 verbunden.
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Und zwar weist die Motormontagevorrichtung 22 den Montageelementbefestigungsabschnitt 27 auf, und dieser Montageelementbefestigungsabschnitt 27 umfasst, wie in 1 gezeigt, einen ersten Montageelementbefestigungsabschnitt 45, der in dem – in Längsrichtung gesehen – vorderen Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist, und einen zweiten Montageelementbefestigungsabschnitt 46, der in dem – in Längsrichtung gesehen – hinteren Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Wie in 1 und 6 gezeigt, ist die Motormontagevorrichtung 22 mit dem ersten Verstärkungselement 36 und dem zweiten Verstärkungselement 37 mittels des ersten Montageelementbefestigungsabschnitts 45, der unter Verwendung des in der Seite des zweiten Verbindungsabschnitts 36b des ersten Verstärkungselements 36 ausgebildeten Befestigungsabschnitts 39 angebracht ist, und des zweiten Montageelementbefestigungsabschnitts, der unter Verwendung des in der Seite des zweiten Verbindungsabschnitts 37b des zweiten Verstärkungselements 37 ausgebildeten zweiten Montagelochs 42 angebracht ist, verbunden.
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In der oben beschriebenen Konfiguration ist die Motormontagevorrichtung 22 mittels des ersten Verstärkungselements 36 und des zweiten Verstärkungselements 37 verbunden, die jeweils eine Bogenform aufweisen und nur wenig Verformung in Reaktion auf Belastungen in der vertikalen Richtung sowie in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs auf den Hilfsrahmen 10 erfahren. Darum werden Schwingungen des Motors, die zu der Fahrzeugkarosserie übertragen werden, minimiert.
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Des Weiteren, eines der zwei Verstärkungselementen 36 und 37, das erste Verstärkungselement 36, das in Richtung des – in Längsrichtung gesehen – vorderen Abschnitts des Fahrzeugs angeordnet ist, ist aus einem Material hergestellt, das durch eine Aufprallkraft, die in der Längsrichtung auf den Vorderabschnitt des Fahrzeugs einwirkt, leichter bricht als das zweite Verstärkungselement 37, das in Richtung des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs angeordnet ist, und außerdem unterscheidet sich eine Festigkeit des ersten Verbindungsabschnitts 36a des ersten Verstärkungselements 36 an dem Hilfsrahmen 10 von einer Festigkeit des zweiten Verbindungsabschnitts 36b.
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Wenn also das Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug zusammenprallt, so bricht der erste Verbindungsabschnitt 36a, der eine geringere Festigkeit besitzt, zuerst, und dann bricht der zweite Verbindungsabschnitt 36b, so dass sich die Motormontagevorrichtung 22 in der Längsrichtung des Fahrzeugs nach hinten bewegen kann.
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Da sich der Motor 6 in der Längsrichtung des Fahrzeugs nach hinten bewegen kann, wird ein Raum zum Aufnehmen einer Aufprallkraft, die auf einen Vorderabschnitt des Fahrzeugs in der Längsrichtung einwirkt, vergrößert, so dass die auf das Fahrzeug einwirkende Aufprallkraft effektiver aufgenommen werden kann.
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Genauer gesagt, ist von den zwei Verstärkungselementen 35 das zweite Verstärkungselement 37, das in Richtung des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs angeordnet ist, aus einer Eisenplatte hergestellt, wobei das zweite Verstärkungselement 37 integral mit dem Hilfsrahmen 10 ausgebildet ist. Das erste Verstärkungselement 36 besteht aus einem Material, das, wenn eine von vorn nach hinten wirkende Aufprallkraft einwirkt, leichter bricht als ein Material, das für das zweite Verstärkungselement 37 verwendet wird, zum Beispiel ein Aluminiumgussmaterial.
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Dank der Merkmale der Fahrzeugstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Gewicht des ersten Verstärkungselements 36 verringert werden, und gleichzeitig kann die Fähigkeit des Aufnehmens einer Aufprallkraft, die bei einem Zusammenprall von Fahrzeugen erzeugt wird, verbessert werden.
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Ein Verfahren zum Unterscheiden der Festigkeit des ersten Verbindungsabschnitts 36a des ersten Verstärkungselements 36, das mit dem Hilfsrahmen 10 verbunden ist, von der Festigkeit des zweiten Verbindungsabschnitts 36b wird im Folgenden beschrieben.
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Die Festigkeiten des ersten Verbindungsabschnitts 36a und des zweiten Verbindungsabschnitts 36b variieren entsprechend den Querschnittsformen der zwei Verbindungsabschnitte oder entsprechend der Anzahl der Befestigungsmittel, die zum Befestigen der Verbindungsabschnitte 36a und 36b verwendet werden.
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In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Abmessungen des zweiten Verbindungsabschnitts 36b in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs sowie in der Dickenrichtung größer als die Abmessungen des ersten Verbindungsabschnitts 36a, und eine Festigkeit des zweiten Verbindungsabschnitts 36b ist höher als die Festigkeit des ersten Verbindungsabschnitts 36a.
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Die Auswirkungen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beschrieben.
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Da ein Aussparungsabschnitt, der sich in der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, auf einer Oberseite des Hilfsrahmens ausgebildet ist und auch ein Abgasrohr unter dem Lenkgetriebe in der vertikalen Richtung angeordnet ist, wodurch ein unterer Abschnitt des Abgasrohres in den Aussparungsabschnitt eintritt, können das Lenkgetriebe und die Montagevorrichtung oberhalb des Lenkgetriebes an Positionen angeordnet werden, die näher an dem Hilfsrahmen in der vertikalen Richtung liegen, als es der Fall ist, wenn der Aussparungsabschnitt fehlt, wodurch eine Struktur entsteht, in der ein Stützabschnitt zum Stützen der Montagevorrichtung auf dem Hilfsrahmen nur wenig schwingt.
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Da des Weiteren die Verstärkungselemente 35 eine Bogenform aufweisen und sich über das Abgasrohr 30 spannen, sind sie an voneinander entfernten Positionen in der Längsrichtung des Fahrzeugs auf der Oberseite 10a des Hilfsrahmens 10 angeordnet. Die Motormontagevorrichtung 22 ist mit den Verstärkungselementen 35 verbunden. Somit wird eine Verformung des Aussparungsabschnitts 29 durch die bogenförmigen Verstärkungselemente 35 unterdrückt, die sich nur wenig unter Lasteinwirkung in der vertikalen Richtung sowie in der seitlichen Richtung des Fahrzeugs verformen. Es wird auch die Stabilität der Motormontagevorrichtung 22, wenn sie auf dem Hilfsrahmen 10 gestützt wird, verbessert, während eine Struktur bereitgestellt wird, in der minimale Schwingungen von dem Motor die Fahrzeugkarosserie erreichen.
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Wenn des Weiteren ein Zusammenstoß zwischen Fahrzeugen geschieht, so verformt sich ein Vorderabschnitt des Fahrzeugs 1 infolge einer Aufprallkraft, die bei dem Zusammenstoß entsteht, und der Motorraum 5 verkleinert sich infolge der Verformung des Vorderabschnitts des Fahrzeugs, da sich eine Verformung des Vorderabschnitts des Fahrzeugs auf den Motor 6 aufwirkt.
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Wenn die bei einem Zusammenstoß zwischen Fahrzeugen erzeugte Aufprallkraft zu dem Motor 6 übertragen wird, so wird der Motor 6 nach hinten in der Längsrichtung des Fahrzeugs verschoben, so dass das erste und das zweite Verstärkungselement 36, 37, die an dem Hilfsrahmen 10 befestigt sind, durch die Aufprallkraft über das hintere Montageelement 25 zum Stützen des Motors 6 in Mitleidenschaft gezogen werden.
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In dieser Konfiguration besteht das zweite Verstärkungselement 37, das in Richtung des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs angeordnet ist, aus einem Eisenplattenmaterial, wobei das zweite Verstärkungselement 37 integral oder einstückig mit dem Hilfsrahmen 10 ausgebildet ist. Das erste Verstärkungselement 36, das in Richtung des Vorderabschnitts des Fahrzeugs angeordnet ist, besteht aus einem Material, das, wenn eine Aufprallkraft von der Front des Fahrzeugs her einwirkt, leichter bricht als das aus Eisen bestehende zweite Verstärkungselement 37, zum Beispiel ein Aluminiumgussmaterial, und auch, weil die Festigkeiten des ersten Verbindungsabschnitts 36a und des zweiten Verbindungsabschnitts 36b, die zum Verbinden beider Ränder des ersten Verstärkungselements 36 verwendet werden, unterschiedlich sind. Der erste Verbindungsabschnitt 36a mit einer geringeren Festigkeit bricht zuerst, wenn eine Aufprallkraft beim Zusammenstoß von Fahrzeugen einwirkt, und der zweite Verbindungsabschnitt 36b mit einer höheren Festigkeit als der erste Verbindungsabschnitt 36a bricht dann später.
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Weil nämlich das erste Verstärkungselement 36 aus einem Material besteht, das bei einem Aufprall leicht reißt, und die Festigkeiten des ersten Verbindungsabschnitts 36a und des zweiten Verbindungsabschnitts 36b, die an beiden Rändern des ersten Verstärkungselements 36 angeordnet sind, unterschiedlich sind, kann das erste Verstärkungselement 36 leicht brechen, wenn eine Aufprallkraft auf das Fahrzeug einwirkt.
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Weil des Weiteren der erste Verbindungsabschnitt 36a und der zweite Verbindungsabschnitt 36b, die an beiden Rändern des ersten Verstärkungselements 36 angeordnet sind, brechen, kann sich der Motor 6 nach hinten in der Längsrichtung des Fahrzeugs bewegen, und ein Raum, der sich in einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs befindet, um die auf das Fahrzeug einwirkende Aufprallkraft aufzunehmen, kann vergrößert werden.
