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Die Erfindung betrifft einen Frontkarosserieaufbau eines Fahrzeugs, z. B. eines Automobils, und insbesondere einen Frontkarosserieaufbau mit verbesserter Leistung gegen versetzte Kollision mit kleiner Überdeckung.
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Die
US 2004/0195862 A1 betrifft einen Frontkarosserieaufbau eines Fahrzeugs mit einem Seitenrahmenfrontbereich, der in Breitenrichtung des Fahrzeugs nach vorn gerichtet nach außen abgewinkelt ist, einer im Seitenrahmenfrontbereich vorgesehenen Festigkeitssteuereinrichtung, und einem Teil-Seitenelement, das sich als gerade Verlängerung vom Seiten-Längsträger ausgehend zur Vorderseite des Fahrzeugs hin erstreckt. Das Teil-Seitenelement ist mit der Rückseite der Stoßstangenverstärkung verbunden und kann bei einer Kollision in Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen verformt werden.
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Die
AT 009 043 U1 betrifft eine Abweisvorrichtung für Kraftfahrzeuge, deren Vorderwagen einen linken und einen rechten Längsträger aufweist, und die vor einem Vorderrad angeordnet und von einem im Wesentlichen horizontal und schräg rückwärts vom Längsträger abstehenden Abweiser gebildet ist, der das Vorderrad im Kollisionsfall schützt. Um bei einer teilüberdeckten Frontalkollision ein Verhaken und ein Von-der-Straße-gedrängt-werden zu verhindern, ist an dem Abweiser ein Abweisschuh in dessen Längsrichtung aus einer Ruhestellung in eine Wirkstellung verschiebbar geführt, wobei der Abweisschuh aus einem am oder im Abweiser geführten Schieber und aus einem nach vorne gerichteten Absatz besteht.
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Die
JP H07-187003 A betrifft eine Karosseriefrontstruktur für ein Fahrzeug, wobei ein hinteres Endteil mit einem Mittelteil zu einem vorderen Seitenrahmen verbunden und ein vorderes Endteil sich schräg nach außen gerichtet erstreckt, um ein Verstärkungselement zu bilden, das Kollisionsenergie aufnehmen kann.
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Vom Karosserieaufbau eines Fahrzeugs, z. B. eines Automobils, wird Schutz vor versetzter Kollision gefordert, wobei die versetzte Kollision so verläuft, dass ein Seitenabschnitt des Fahrzeugs mit einem Objekt kollidiert. Besonders in den letzten Jahren wird vom Karosserieaufbau eines Fahrzeugs verbesserte Leistung für eine sogenannte Kollision mit kleiner Überdeckung bei versetzter Kollision gefordert, wobei die Kollision mit kleiner Überdeckung so verläuft, dass nur ein Seitenabschnitt des Fahrzeugs in Fahrzeugbreitenrichtung mit einem Objekt kollidiert.
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Bei Kollision mit voller Überdeckung, bei der das gesamte vordere Ende des Fahrzeugs kollidiert, oder bei versetzter Kollision mit relativ großer Überdeckung können Energieaufnahme und Lastübertragung in Fahrzeugrückwärtsrichtung mit Hilfe der Vorderseite eines vorderen Rahmenlängsträgers bzw. vorderen Seitenrahmens durchgeführt werden, der sich in Fahrzeuglängsrichtung an der Seite des Motorraums entlang erstreckend angeordnet ist. Allerdings wird bei versetzter Kollision mit kleiner Überdeckung (die eine solche Kollision ist, dass nur der Außenseitenabschnitt des vorderen Seitenrahmens mit einem Objekt kollidiert) ein Aufbau benötigt, der Energieaufnehmen und übertragen kann, ohne vom vorderen Endabschnitt des vorderen Seitenrahmens abhängig zu sein.
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Beispielsweise beschreibt die
JP-A-S63-145764 eine Technologie zur Festigkeitsverbesserung des Gebiets außerhalb des Seitenrahmens der Fahrzeugkarosserie, wobei die Technologie ein schräg angeordnetes Verstärkungsbauteil vorsieht, das zwischen der Rückfläche des hinter den Vorderrädern vorgesehenen Querträgers und dem Seitenbodenrahmen hinter der Rückfläche verbindet.
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Ist aber die Fahrgastzelle selbst mit dem Verstärkungsbauteil verstärkt, um ausreichende Kollisionsschutzleistung wie in der zuvor beschriebenen herkömmlichen Technologie zu erhalten, ist es notwendig, Energie unabhängig vom vorderen Seitenrahmen aufzunehmen und zu übertragen, weshalb es zu erheblicher Zunahme von Fahrzeuggewicht und Kosten kommt, was die Fahrleistung wie auch den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs beeinträchtigt. Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, einen Frontkarosserieaufbau bereitzustellen, der eine einfache und leichtgewichtige Konfiguration hat, die die Leistung gegen versetzte Kollision mit kleiner Überdeckung verbessert. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
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Insbesondere löst die Erfindung die Aufgabe durch Bereitstellung eines Lastübertragungswinkels nach außen vom Vorderteil des vorderen Rahmens in Fahrzeugbreitenrichtung, wobei der Lastübertragungswinkel bewirkt, dass sich der vordere Rahmenlängsträger bzw. vordere Seitenrahmen durch eine eingeleitete Last bei Kollision nach innen in Fahrzeugbreitenrichtung biegt, wodurch er den Antriebsstrang, z. B. einen Motor, über den vorderen Seitenrahmen zum vorderen Seitenrahmen auf der Gegenseite schiebt und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs steuert.
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Mit dem Aufbau nach Anspruch 1 bewirkt eine auf das vordere Ende des Lastübertragungsbauteils bei Kollision mit kleiner Überdeckung ausgeübte eingeleitete Last, dass der vordere Seitenrahmen verformt wird, so dass die Innenseitenfläche des vorderen Seitenrahmens eine Antriebseinheit, z. B. einen Motor, zur Gegenseite des Fahrzeugs in Fahrzeugbreitenrichtung schiebt. Die Antriebseinheit, d. h. eine schwere Last, wird zur Fahrzeugseite entgegengesetzt zum Kollisionsobjekt geschoben, wodurch die Fahrtrichtung des Fahrzeugs in eine Richtung geändert wird, in der Frontalkollision des Fahrzeugs mit dem Kollisionsobjekt vermieden wird. Eine solche Bewegung des Fahrzeugs soll eine Aufpralllast auf die Fahrgastzelle reduzieren, in der ein Fahrer sitzt. Zusätzlich bewirken Biegung und Verformung des vorderen Seitenrahmens eine Energieabsorption. Dadurch ist es möglich, einen Frontkarosserieaufbau mit einer einfachen und leichtgewichtigen Konfiguration bereitzustellen, die die Leistung gegen versetzte Kollision mit kleiner Überdeckung verbessert.
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Der vordere Seitenrahmen wird bei Kollision mit kleiner Überdeckung in einem vorbestimmten Verformungsmodus gebogen, wodurch die zuvor beschriebene Wirkung zuverlässig erhalten werden kann. Als Abschnitt mit geringer Steifigkeit kann beispielsweise eine sickenartige Nut verwendet werden, die durch Eindrücken der Seitenfläche des vorderen Seitenrahmens gebildet ist und die sich im Wesentlichen in senkrechter Richtung erstreckt. Ferner können die den Querschnitt erhaltende Funktion und Steifigkeit des vorderen Seitenrahmens an der Position verstärkt werden, über die eine Last vom Lastübertragungsbauteil zur Antriebseinheit übertragen wird, wodurch die zuvor beschriebene Wirkung gefördert werden kann.
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Mit dem Aufbau nach Anspruch 2 wird die Anbaubasis durch das Biegen des vorderen Seitenrahmens nach innen in Fahrzeugbreitenrichtung geschoben, wodurch die zuvor beschriebene Wirkung zuverlässig erhalten werden kann.
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Mit dem Aufbau nach Anspruch 3 wird bei leichter Kollision, bei der ein Fahrzeug mit sehr niedriger Geschwindigkeit kollidiert, verhindert, dass der vordere Seitenrahmen u. ä. beschädigt werden, da eine Aufpralllast durch das Lastübertragungsbauteil aufgenommen wird, wodurch eine Reparatur nach Kollision leicht vorgenommen werden kann und sich die Reparaturkosten senken lassen.
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Mit dem Aufbau nach Anspruch 4 wird der Frontteilrahmen daran gehindert, die zuvor beschriebene Biegung und Verformung des vorderen Seitenrahmens zu stören, wodurch die zuvor beschriebene Wirkung zuverlässig erhalten werden kann.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher offenbart.
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1 ist eine schematische Draufsicht auf einen Frontkarosserieaufbau eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung.
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2 ist eine Perspektivansicht des Frontkarosserieaufbaus des Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 von einer schräg nach oben und hinten liegenden Position der Außenseite in Fahrzeugbreitenrichtung.
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3 zeigt den Frontkarosserieaufbau des Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 unmittelbar vor versetzter Kollision mit kleiner Überdeckung.
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4 zeigt die Verformung des Frontkarosserieaufbaus des Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 unmittelbar nach versetzter Kollision mit kleiner Überdeckung.
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5 zeigt die Verformung des Frontkarosserieaufbaus des Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 bei versetzter Kollision mit kleiner Überdeckung nach dem Zustand von 4.
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6 zeigt die Verformung des Frontkarosserieaufbaus des Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 bei versetzter Kollision mit kleiner Überdeckung nach dem Zustand von 5.
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7 ist eine schematische Draufsicht auf die Konfiguration eines Frontkarosserieaufbaus eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung.
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8 ist eine schematische Draufsicht auf die Konfiguration eines Frontkarosserieaufbaus eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung.
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Im Folgenden wird ein Frontkarosserieaufbau eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung beschrieben. Der Frontkarosserieaufbau des Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 wird beispielsweise auf die Karosserie eines Automobils o. ä. angewendet, in dem ein Antriebsstrang, z. B. ein Motor, an der Front des Automobils eingebaut ist. 1 ist eine schematische Draufsicht auf einen Frontkarosserieaufbau des Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1. 2 ist eine Perspektivansicht des Frontkarosserieaufbaus des Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 von einer schräg nach oben und hinten liegenden Position der Außenseite in Fahrzeugbreitenrichtung.
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Das Fahrzeug weist einen Motor 10, ein Getriebe 20, eine Fahrgastzelle 30, vordere Rahmenlängsträger bzw. vordere Seitenrahmen 40, ein Kühlerblech bzw. einen Kühlerträger 50, einen Stoßfängerträger 60, einen Frontteilrahmen 70, Vorderräder 80 und Vorderradaufhängungen 90 auf.
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Der Motor 10 ist beispielsweise ein 4-Zylinder-4-Takt-Otto- oder Diesel-Boxermotor, der senkrecht eingebaut ist. Der Motor 10 hat einen Zylinderkopf, der an jedem Ende (Seitenende des Motors 10) des Zylinderblocks angeordnet ist, der auf beiden Seiten einer Kurbelwelle links und rechts liegt.
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Das Getriebe 20 weist ein Getriebegehäuse auf, das mit der Rückseite des Motors 10 verbunden ist, wobei das Getriebegehäuse eine Startvorrichtung, z. B. einen Drehmomentwandler oder eine Kupplung, ein Getriebe, z. B. ein CVT-(stufenloses)Getriebe oder ein Schaltgetriebe, einen Allrad-(AWD)Antrieb, der die Antriebskraft auf die Vorder- und Hinterräder verteilt, das Radsatzgetriebe und ein Vorderachsdifferenzial aufweist.
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Die Fahrgastzelle 30 ist im Mittelteil eines Fahrzeugs vorgesehen, in dem ein Fahrer sitzt. Die Fahrgastzelle 30 weist ein Bodenblech 31, ein Fußbrett 32, einen Bodentunnel 33, A-Säulen 34 und Seitenschweller 35 auf.
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Das Bodenblech 31 bildet ein Teil des Bodens der Fahrgastzelle 30 und ist im Wesentlichen ein ebenes Teil. Das Fußbrett 32 ist ein Oberflächenabschnitt, der so angeordnet ist, dass er sich vom vorderen Ende des Bodenblechs 31 nach oben erstreckt, und bildet ein Teil der Vorderfläche (eine Trennwand zwischen der Fahrgastzelle 30 und einem Motorraum) der Fahrgastzelle 30. Der Bodentunnel 33 ist dadurch gebildet, dass das Mittelteil des Bodenblechs 31 in Fahrzeugbreitenrichtung nach oben (in die Fahrgastzelle) vorsteht, und beherbergt den hinteren Abschnitt des Getriebes, eine Kardanwelle und eine Abgasleitung. Die A-Säulen 34 sind säulenförmige tragende Bauteile, die so angeordnet sind, dass sie von den vorderen Enden des linken und rechten Seitenendes des Bodenblechs 31 nach oben vorstehen. Die Seitenschweller 35 sind trägerförmige tragende Bauteile, die so angeordnet sind, dass sie sich von den unteren Enden der A-Säulen 34 an den Seitenenden des Bodenblechs 31 entlang im Fahrzeug nach hinten erstrecken.
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Die vorderen Rahmenlängsträger bzw. vorderen Seitenrahmen 40 sind tragende Bauteile, die so angeordnet sind, dass sie vom Fußbrett 32 der Fahrgastzelle 30 zur Fahrzeugfront vorstehen. Die vorderen Seitenrahmen 40 sind als Paar rechts und links vom Motor 10 angeordnet, und die Innenflächen der vorderen Seitenrahmen in Fahrzeugbreitenrichtung sind so angeordnet, dass sie gegenüber den Seitenflächen (den Stößelabdeckungen von Zylinderköpfen im Fall eines Boxermotors) des Motors 10 liegen und von ihnen beabstandet sind. Der vordere Seitenrahmen 40 hat bei Blick in Fahrzeuglängsrichtung im Wesentlichen einen rechtwinkligen Querschnitt.
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Der Kühlerträger 50 ist ein rahmenförmiger Aufbau, der so konfiguriert ist, dass er einen Kühlerblock C zum Kühlen des Kühlmittels des Motors 10 und den Kondensator einer Klimaanlage abstützt, und ist an der Vorderseite des Motors 10 angeordnet. Die Seitenenden des Kühlerträgers 50 sind an jeweiligen Umgebungen der vorderen Enden der vorderen Seitenrahmen 40 befestigt.
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Der Stoßfängerträger 60 ist ein trägerförmiges Bauteil, das innerhalb der Stoßfängerfläche (nicht gezeigt) angeordnet ist, die als Außenteil am vorderen Ende der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, und erstreckt sich im Wesentlichen in Fahrzeugbreitenrichtung. Der Stoßfängerträger 60 ist so konfiguriert, dass er eine Last bei Frontalkollision aufnimmt und die Last in der Fahrzeugkarosserie nach hinten überträgt. Der Stoßfängerträger 60 ist mit einer bogenförmigen Krümmung mit einer konvexen Seite an der Vorderseite ausgebildet, die der Form der Stoßfängerfläche entspricht. Der Stoßfängerträger 60 hat Füße bzw. Basen 61, die von der Rückfläche des Stoßfängerträgers 60 vorstehend gebildet sind. Die hinteren Enden der Basen 61 sind an jeweiligen vorderen Enden der vorderen Seitenrahmen 40 befestigt.
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Der Frontteilrahmen 70 ist ein tragendes Bauteil, das unter den vorderen Seitenrahmen 40 angeordnet ist und an dem eine Motoraufhängung (nicht gezeigt) zum Abstützen des Motors 10 und untere Lenker 92 der Vorderradaufhängungen 90 angebracht sind. Der Frontteilrahmen 70 ist in rechtwinkliger Rahmenform ausgebildet und an der Fahrzeugkarosserie angebracht, indem ein Anbauabschnitt 71 (siehe 2) und ein anderer Anbauabschnitt (nicht gezeigt) am vorderen Seitenrahmen 40 über einen senkrecht angeordneten Bolzen befestigt sind, wobei der Anbauabschnitt 71 am vorderen Ende des Frontteilrahmens 70 vorgesehen ist und der andere Anbauabschnitt am hinteren Ende des Frontteilrahmens 70 vorgesehen ist.
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Das Vorderrad 80 ist ein Vorderrad des Fahrzeugs, das durch Aufziehen eines Reifens auf einer beispielsweise aus Legierung auf Aluminiumbasis hergestellten Felge gebildet ist. Das Vorderrad 80 ist durch ein Nabenlagergehäuse (nicht gezeigt) drehbar gelagert und kann durch Schieben und Ziehen einer Spurstange T gelenkt werden, die vor der Achse angeordnet ist. Die Spurstange T ist mit einem Lenkgetriebe verbunden, das über eine Lenkwelle mit dem Lenkrad gekoppelt ist, und wird im Wesentlichen in Fahrzeugbreitenrichtung durch Lenkungsbetätigung eines Fahrers angesteuert. In 1 und 2 ist kein Reifen gezeigt, und in 3 bis 6 ist keine Felge gezeigt.
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Die Vorderradaufhängungen 90 stützen das Nabenlagergehäuse im Hinblick auf die Fahrzeugkarosserie schwenkbar ab, wobei das Nabenlagergehäuse das Vorderrad 80 abstützt. Die Vorderradaufhängungen 90 sind beispielsweise MacPherson-Federbein-Vorderachsen, und jede weist ein Federbein 91 und einen unteren Lenker 92 auf. Das Federbein 91 (siehe 2) ist zwischen einem oberen Federbeinlager 93, das an der oberen Seitenfläche im Motorraum der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, und einer Halterung (nicht gezeigt) angeordnet, die am oberen Abschnitt des Nabenlagergehäuses vorgesehen ist. Das Federbein 91 ist durch Integrieren eines Stoßdämpfers (Dämpfer) mit einer Feder als Einheit gebildet. Der untere Lenker 92 (siehe 1) ist zwischen dem Frontteilrahmen 70 und dem unteren Abschnitt des Nabenlagergehäuses drehbar vorgesehen.
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Die Fahrzeugkarosserie hat ein nachstehend beschriebenes Lastübertragungswinkelblech 100. Das Lastübertragungswinkelblech 100 ist in einem Gebiet nach außen von der Umgebung des vorderen Endes des vorderen Seitenrahmens 40 in Fahrzeugbreitenrichtung vorgesehen. Das Lastübertragungswinkelblech 100 ist in Trägerform mit einem geschlossenen Querschnitt ausgebildet und so angeordnet, dass es im Hinblick auf die Fahrzeuglängsrichtung in Nachspurrichtung weist, so dass ein vorderes Ende 101 außerhalb eines hinteren Endes 102 in Fahrzeugbreitenrichtung liegt.
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Das vordere Ende 101 des Lastübertragungswinkelblechs 100 ist so angeordnet, dass es gegenüber der Rückfläche des Stoßfängerträgers 60 liegt und von ihr beabstandet ist. Das vordere Ende 101 wird durch eine Stütze 103 (siehe 1) abgestützt, die vom vorderen Seitenrahmen 40 in Fahrzeugbreitenrichtung nach außen vorsteht. Das hintere Ende 102 des Lastübertragungswinkelblechs 100 ist an der Außenseitenfläche des vorderen Seitenrahmens 40 in Fahrzeugbreitenrichtung beispielsweise über einen Bolzen befestigt und fixiert, der von außen in Fahrzeugbreitenrichtung eingesetzt ist. Die Position des hinteren Endes 102 in Fahrzeuglängsrichtung ist vor dem Mittelpunkt des Motors 10 in Längsrichtung angeordnet.
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Die Umgebung des Befestigungsabschnitts des hinteren Endes 102 des Lastübertragungswinkelblechs 100 im vorderen Seitenrahmen 40 ist mit einem Trennstück 41 (siehe 1) versehen, das einen Innenquerschnitt des vorderen Seitenrahmens 40 im Wesentlichen abteilt und blockiert.
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Sicken 42 sind in einem Gebiet auf der Außenseitenfläche des vorderen Seitenrahmens 40 in Fahrzeugbreitenrichtung gebildet, wobei das Gebiet zum Befestigungsabschnitt des hinteren Endes 102 des Lastübertragungswinkelblechs 100 nach hinten benachbart ist. Die Sicken 42 sind durch Vertiefen der Seitenfläche des vorderen Seitenrahmens 40 so gebildet, dass sie eine nutenartige Form haben, die sich in senkrechter Richtung erstreckt. Die Sicken 42 sind in Längsrichtung beabstandet, und beispielsweise sind zwei Sicken vorgesehen. Die Sicken 42 reduzieren lokal die Steifigkeit des vorderen Seitenrahmens 40 und dienen als Auslöser, um zu bewirken, dass sich der vordere Seitenrahmen 40 bei versetzter Kollision mit kleiner Überdeckung biegt, was Verformung des vorderen Seitenrahmens 40 fördert. Nachstehend wird die Verformung des vorderen Seitenrahmens 40 näher beschrieben.
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Im Folgenden wird der Verformungsablauf der Fahrzeugkarosserie bei versetzter Kollision mit kleiner Überdeckung im Frontkarosserieaufbau des Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 beschrieben. 3 bis 6 zeigen die Verformung jedes Teils der Fahrzeugkarosserie in zeitlicher Abfolge, wenn ein Objekt B mit der Außenfläche des vorderen Seitenrahmens 40 in Fahrzeugbreitenrichtung kollidiert.
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Gemäß 3 liegt die Position der Mitte des Objekts B in Fahrzeugbreitenrichtung außerhalb des vorderen Endes des vorderen Seitenrahmens 40, wobei sich das Objekt B von der Vorderseite des Fahrzeugs nähert. Das Objekt hat eine Zylinderform, die einen Mast darstellt, z. B. einen Versorgungsmast oder Ampel- bzw. Signalmast. Kollidiert gemäß 4 das Objekt B mit der Seitenfläche des Stoßfängerträgers 60, überträgt der Stoßfängerträger 60 eine Drucklast über die Basis 61, wobei die Drucklast in Axialrichtung des vorderen Seitenrahmens 40 ausgeübt wird. Der Stoßfängerträger 60 wird in einem Gebiet außerhalb der Basis 61 in einer Richtung gebogen und verformt, in der das Seitenende des Stoßfängerträgers 60 zurückgeschoben wird. Dadurch kommt die Rückfläche des Stoßfängerträgers 60 mit dem vorderen Ende 101 des Lastübertragungswinkelblechs 100 in Kontakt, wodurch eine Drucklast in Axialrichtung des Lastübertragungswinkelblechs 100 übertragen wird. Die Last vom Lastübertragungswinkelblech 100 wird auf die Seitenfläche des vorderen Seitenrahmens 40 über das hintere Ende 102 so ausgeübt, dass die Seitenfläche nach innen in Fahrzeugbreitenrichtung geschoben wird. Die Schiebelast bewirkt, dass der vordere Seitenrahmen 40 beginnt, in der Umgebung der Sicken 42 als Biegepunkt verformt zu werden, so dass ein vorderes Gebiet im Hinblick auf den Biegepunkt nach innen in Fahrzeugbreitenrichtung verformt wird. Erreicht der Verformungsgrad einen vorbestimmten Wert, kommt der vordere Seitenrahmen 40 mit einem entsprechenden gegenüberliegenden Abschnitt des Motors 10 in Kontakt, d. h. dem Zylinderkopf (Stößelabdeckung) des Motors 10.
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Bewegt sich danach gemäß 5 und 6 das Objekt B relativ zum Fahrzeug weiter nach hinten (d. h. das Fahrzeug bewegt sich relativ zum Objekt B nach vorn), steigt der o. g. Verformungsgrad des vorderen Seitenrahmens 40 nach innen in Fahrzeugbreitenrichtung weiter. Somit schiebt und verlagert der vordere Seitenrahmen 40 den Motor 10 zur Gegenseite in Fahrzeugbreitenrichtung (zur Seite, die nicht mit dem Objekt B kollidiert ist). In diesem Ablauf bewirkt ein unbeschädigter Abschnitt im vorderen Ende des vorderen Seitenrahmens 40, dass der Motor 10 mit der Axialkraft in Fahrzeugbreitenrichtung nach außen geschoben wird. Auf diese Weise wird der Motor 10, der eine schwere Fahrzeugkomponente ist, zur Gegenseite in Fahrzeugbreitenrichtung geschoben, und die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs wird in eine Richtung geändert, die dem Fahrzeug ermöglicht, eine Kollision mit dem Objekt B zu vermeiden. Dadurch wird eine Übertragungslast auf die Säule 34 der Fahrgastzelle 30 und den Seitenschweller 35 reduziert. Zusätzlich erfüllt der vordere Seitenrahmen 40 selbst eine Energie aufnehmende Funktion im zuvor beschriebenen Verformungsablauf.
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Wie zuvor dargestellt, können gemäß Ausführungsform 1 die folgenden Wirkungen erhalten werden.
- (1) Eine Last, die vom Lastübertragungswinkelblech 100 bei versetzter Kollision mit kleiner Überdeckung zum vorderen Seitenrahmen 40 übertragen wird, bewirkt, dass der vordere Seitenrahmen 40 verformt wird, wodurch der Motor 10 durch den vorderen Seitenrahmen 40 zum anderen vorderen Seitenrahmen 40 auf der Gegenseite geschoben wird. Der Motor 10, d. h. eine schwere Last, wird geschoben, und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs wird in eine Richtung geändert, in der sich das Fahrzeug vom Objekt B wegbewegt, was eine Aufpralllast auf die Fahrgastzelle 30 reduziert. Beispielsweise wurde in einer im Rahmen der Erfindung durchgeführten CAE-Analyse nachgewiesen, dass eine zum Seitenschweller übertragene Last etwa um die Hälfte reduziert wird. Ferner kann unter der Annahme, dass eine vergleichbare Leistung in einer herkömmlichen Technologie erreicht wird, die die Leistung gegen versetzte Kollision mit kleiner Überdeckung durch Verstärkung der Fahrgastzelle verbessert, eine Gewichtszunahme einer vorhandenen Fahrzeugkarosserie beispielsweise um etwa 2/3 reduziert werden, was für Vorteile hinsichtlich Fahrleistung, Kraftstoffverbrauch und Kosten sorgt.
- (2) Die zu anderen Teilender Fahrzeugkarosserie übertragene Energiemenge lässt sich durch den vorderen Seitenrahmen 40 reduzieren, der bei Biegung des vorderen Seitenrahmens 40 Energie aufnimmt.
- (3) Die Wiederholbarkeit der zuvor beschriebenen Biegung und Verformung des vorderen Seitenrahmens 40 wird durch Bilden der Sicke 42 im vorderen Seitenrahmen 40 verbessert, weshalb die zuvor beschriebene Wirkung zuverlässig erhalten werden kann.
- (4) Ein Verlust der von einem Lastübertragungswinkel 100 zum Motor 10 über den vorderen Seitenrahmen 40 übertragenen Last wird reduziert, indem der vordere Seitenrahmen 40 mit dem Trennstück 41 versehen ist, wodurch der Motor 10 zuverlässig geschoben werden kann.
- (5) Da ein Raum zwischen dem vorderen Ende 101 des Lastübertragungswinkels 100 und der Rückfläche des Stoßfängerträgers 60 vorgesehen ist, wird das Auftreten einer Beschädigung verhindert, indem eine Aufpralllast vom Lastübertragungswinkel 100 zum vorderen Seitenrahmen 40 bei leichter Kollision übertragen wird, wodurch eine Reparatur nach Kollision problemlos vorgenommen werden kann und sich die Reparaturkosten senken lassen.
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Im Folgenden wird ein Frontkarosserieaufbau eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung von Ausführungsform 2 sind im Wesentlichen die gleichen Abschnitte wie die herkömmlicher Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, auf eine Beschreibung wird verzichtet, und hauptsächlich werden nur unterschiedliche Punkte dargestellt. 7 ist eine schematische Draufsicht auf die Konfiguration eines Frontkarosserieaufbaus eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 2. In Ausführungsform 2 ist der Motor 10 zum Beispiel ein Boxer- oder V-Motor, und seine Enden in Fahrzeugbreitenrichtung werden durch eine Motoraufhängung M abgestützt, die so angeordnet ist, dass sie sich vom vorderen Seitenrahmen 40 in Fahrzeugbreitenrichtung nach innen erstreckt.
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In Ausführungsform 2 liegt die Position des hinteren Endes 102 des Lastübertragungswinkels 100 in Fahrzeuglängsrichtung im Wesentlichen an der gleichen Position wie die Motoraufhängung M oder an einer zur Motoraufhängung M nach vorn benachbarten Position. Auch in dieser Ausführungsform 2 wird der vordere Seitenrahmen 40 bei versetzter Kollision mit kleiner Überdeckung gebogen und verformt, so dass der Motor 10 über die Motoraufhängung M zur Gegenseite in Fahrzeugbreitenrichtung geschoben wird, wodurch im Wesentlichen die gleiche Wirkung wie die zuvor beschriebene Wirkung von Ausführungsform 1 erhalten werden kann.
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Nachstehend wird ein Frontkarosserieaufbau eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 3 der Erfindung beschrieben. 8 ist eine schematische Draufsicht auf die Konfiguration eines Frontkarosserieaufbaus des Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 3. In Ausführungsform 3 ist der Motor 10 ein Boxer- oder V-Motor und wird durch eine Motoraufhängung abgestützt, die an einer anderen Position als am vorderen Seitenrahmen 40 angeordnet ist. In Ausführungsform 3 liegt die Befestigungsposition des vorderen Seitenrahmens 40 am hinteren Ende 102 des Lastübertragungswinkels 100 relativ zu einer Mittellinie CL des Motors 10 in Längsrichtung nach vorn. Auch in dieser Ausführungsform 3 wird der vordere Seitenrahmen 40 bei versetzter Kollision mit kleiner Überdeckung gebogen und verformt, so dass der Motor 10 zur Gegenseite in Fahrzeugbreitenrichtung geschoben wird, wodurch im Wesentlichen die gleiche Wirkung wie die zuvor beschriebene Wirkung von Ausführungsform 1 erhalten werden kann. Auch bei einem Boxermotor ohne Motoraufhängung M im vorderen Seitenrahmen 40 gemäß einer Strichlinie in 8 ist das hintere Ende 102 des Lastübertragungswinkels 100 von der Mitte des Motors in Längsrichtung nach hinten angeordnet, wodurch im Wesentlichen die gleiche Wirkung erhalten werden kann.
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Die Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Abwandlungen und Abänderungen können vorgenommen werden. Auch abgewandelte oder abgeänderte Ausführungsformen liegen im technischen Schutzumfang der Erfindung. Die Formen, Aufbauten, Materialien und die Anordnung der Bauteile, die den Frontkarosserieaufbau des Fahrzeugs bilden, sind nicht auf die Konfiguration der zuvor beschriebenen Ausführungsform beschränkt und können nach Bedarf geändert werden. Zum Beispiel hat jede der Ausführungsformen einen Aufbau, bei dem die Antriebseinheit, d. h. der Motor, durch den vorderen Seitenrahmen geschoben wird, aber ist beispielsweise der Motor ein waagerecht angeordneter Antriebstrang, kann das zum vorderen Seitenrahmen benachbarte Getriebe geschoben werden. Die Antriebseinheit ist nicht auf einen Motor oder ein Getriebe beschränkt. Beispielsweise kann die Antriebseinheit ein Elektroantriebsmotor, ein Steuereinheitsgehäuse o. ä. sein. Das Lastübertragungsbauteil ist nicht auf den zuvor beschriebenen Winkel beschränkt, der aus Blech hergestellt ist. Zum Beispiel kann das Lastübertragungsbauteil mit Hilfe eines Rohrmaterials oder jedes Materials, z. B. eines Verbundmaterials, gebildet sein, oder kann jedes Produkt sein, z. B. ein Gussstück, Schmiedestück, das aus einer Aluminiumlegierung o. ä. hergestellt ist. In den Ausführungsformen ist ein Raum zwischen dem Stoßfängerträger und dem Lastübertragungsbauteil unter Berücksichtigung einer leichten Kollision vorgesehen, aber der Stoßfängerträger und das Lastübertragungsbauteil können auch direkt miteinander verbunden sein. Optional kann das vordere Ende des Lastübertragungsbauteils unmittelbar nach der Stoßfängerfläche angeordnet sein, um so eine Last nicht über den Stoßfängerträger zu übertragen.
