DE102016109912A1

DE102016109912A1 - Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens

Info

Publication number: DE102016109912A1
Application number: DE102016109912.0A
Authority: DE
Inventors: Soshiro MURATA; Takashi Sasaki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2017-01-12
Anticipated expiration: 2036-05-31
Also published as: CN106335547A; JP6485259B2; DE102016109912B4; US9902428B2; US20170008565A1; CN106335547B; JP2017013747A

Abstract

Eine Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens, die enthält: einen Fahrzeugrahmen, der einen röhrenförmigen ersten Rahmen und einen zweiten Rahmen enthält, wobei der erste Rahmen durch Strangpressen eines Leichtmetalls in einer geschlossenen Querschnittsform gebildet ist, wobei der zweite Rahmen durch Spritz- bzw. Druckgießen eines Leichtmetalls in einer offenen Querschnittsform, von der eine Seite offen ist, gebildet ist und der zweite Rahmen mit dem ersten Rahmen in einem Zustand eines Kontakts damit bzw. mit diesem überlagert ist, einen Schlitzabschnitt, der in dem zweiten Rahmen gebildet ist, wobei sich der Schlitzabschnitt entlang eines Randkantenabschnitts an einer Öffnungsrichtungsseite des zweiten Rahmens erstreckt, einen ersten geschweißten Abschnitt, der durch Schweißen des Randkantenabschnitts des zweiten Rahmens an den ersten Rahmen strukturiert ist, und einen zweiten geschweißten Abschnitt, der durch Schweißen eines Umfangskantenabschnitts der Schlitzabschnitts an den ersten Rahmen strukturiert ist.

Description

Hintergrund
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens.
Stand der Technik
Es gibt eine Montagestruktur (siehe zum Beispiel die offengelegte japanische Patentanmeldung (JP-A) Nr. H08-268324 ), in der eine Montageklammer einen horizontalen Abschnitt und vertikale Flansche, die gebildet sind, um sich vertikal von jedem von zwei Enden des horizontalen Abschnitts zu beugen, enthält. Die Montageklammer bedeckt ein extrudiertes Glied mit einer rechteckigen geschlossenen Querschnittsform und ferne Endabschnitte der vertikalen Flansche sind an Wandflächenabschnitten des extrudierten Glieds bogengeschweißt.
Jedoch können, falls das extrudierte Glied durch ein Biegen in Richtung der Seite von diesem, an der die Montageklammer angeordnet ist, durch ein Last, die durch eine Kollision des Fahrzeugs oder dergleichen zugeführt wird, verformt wird, die bogengeschweißten Abschnitte brechen und kann es für das extrudierte Glied nicht möglich sein, die Last zu absorbieren. Mit anderen Worten können in einer Struktur, in der eine Last durch eine Biegeverformung eines Rahmens, der durch Strangpressen gebildet ist, absorbiert wird, eine Widerstandslastfestigkeit und Robustheit des Rahmens nicht sichergestellt werden.
Zusammenfassung
Entsprechend ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens bereitzustellen, die eine Widerstandslastfestigkeit und Robustheit eines Rahmens, der durch Strangpressen gebildet ist, sicherstellen kann und eine zugeführte Last durch eine Biegeverformung absorbiert.
Um die oben beschriebene Aufgabe zu erreichen, enthält eine Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens gemäß einem ersten Aspekt einen Fahrzeugrahmen, der einen röhrenförmigen ersten Rahmen und einen zweiten Rahmen enthält, wobei der erste Rahmen durch Strangpressen eines Leichtmetalls in einer geschlossenen Querschnittsform gebildet ist, wobei der zweite Rahmen durch Spritz- bzw. Druckgießen eines Leichtmetalls in einer offenen Querschnittsform, von der eine Seite offen ist, gebildet ist und der zweite Rahmen mit dem ersten Rahmen in einem Zustand eines Kontakts damit bzw. mit diesem überlagert ist, einen Schlitzabschnitt, der in dem zweiten Rahmen gebildet ist, wobei sich der Schlitzabschnitt entlang eines Randkantenabschnitts an der Öffnungsrichtungsseite des zweiten Rahmens erstreckt, einen ersten geschweißten Abschnitt, der durch Schweißen des Randkantenabschnitts des zweiten Rahmens an den ersten Rahmen strukturiert ist, und einen zweiten geschweißten Abschnitt, der durch Schweißen eines Umfangskantenabschnitts des Schlitzabschnitts an den ersten Rahmen strukturiert ist.
Gemäß dem ersten Aspekt verformt sich, wenn dem ersten Rahmen durch eine Fahrzeugkollision oder dergleichen eine Last von einer Seite eines in Erstreckungsrichtung einen Endabschnitts bzw. von einer Erstreckungsrichtung-ein-Endabschnitt-Seite von diesem zugeführt wird, wegen dem Unterschied einer Festigkeit zwischen dem ersten Rahmen und dem zweiten Rahmen der in Erstreckungsrichtung eine Endabschnitt bzw. der Erstreckungsrichtung-ein-Endabschnitt des ersten Rahmens durch ein Biegen in Richtung des zweiten Rahmens. In dieser Struktur enthält der zweite Rahmen den ersten geschweißten Abschnitt, bei dem der Randkantenabschnitt des zweiten Rahmens an den ersten Rahmen geschweißt ist, und den zweiten geschweißten Abschnitt, bei dem der Umfangskantenabschnitt des Schlitzabschnitts an den ersten Rahmen geschweißt ist.
Deshalb wird, wenn sich der in Erstreckungsrichtung eine Endabschnitt bzw. der Erstreckungsrichtung-ein-Endabschnitt des ersten Rahmens durch ein Biegen in Richtung des zweiten Rahmens verformt, eine Biegebeanspruchung von diesem in dem ersten geschweißten Abschnitt und dem zweiten geschweißten Abschnitt verteilt (d. h., dass die Biegebeanspruchung nicht an einem einzelnen geschweißten Abschnitt konzentriert wird). Folglich werden Brüche des ersten geschweißten Abschnitts und des zweiten geschweißten Abschnitts unterdrückt und wird eine Trennung des ersten Rahmens von dem zweiten Rahmen unterdrückt. Infolgedessen werden eine Widerstandslastfestigkeit und Robustheit des ersten Rahmens sichergestellt und kann die zugeführte Last durch eine Biegeverformung des ersten Rahmens effektiv absorbiert werden.
In einer Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens gemäß einem zweiten Aspekt enthält in der Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens des ersten Aspekts eine erste neutrale Ebene eine erste neutrale Achse des ersten Rahmens, wenn sich der erste Rahmen durch ein Biegen in Richtung der Seite von diesem, an der der zweite Rahmen angeordnet ist, verformt, wobei die Öffnungsrichtung des zweiten Rahmens die Normalrichtung der ersten neutralen Ebene ist, enthält eine zweite neutrale Ebene eine zweite neutrale Achse des Fahrzeugrahmens, wenn sich der erste Rahmen durch ein Biegen in Richtung der Seite von diesem, an der der zweite Rahmen angeordnet ist, verformt, wobei die Öffnungsrichtung des zweiten Rahmens die Normalrichtung der zweiten neutralen Ebene ist, und mindestens einer der Abschnitte, erster geschweißter Abschnitt und zweiter geschweißter Abschnitt, zwischen der ersten neutralen Ebene und der zweiten neutralen Ebene angeordnet ist.
Gemäß dem zweiten Aspekt ist mindestens einer der Abschnitte, erster geschweißter Abschnitt und zweiter geschweißter Abschnitt, zwischen der ersten neutralen Ebene und der zweiten neutralen Ebene angeordnet. In dieser Struktur ist die Region zwischen der ersten neutralen Ebene und der zweiten neutralen Ebene eine Region, in der eine Biegebeanspruchung dazu neigt, nicht zu wirken. Deshalb werden Biegebeanspruchungen, die auf den ersten geschweißten Abschnitt und den zweiten geschweißten Abschnitt wirken, reduziert und werden Brüche des ersten geschweißten Abschnitts und des zweiten geschweißt Abschnitts weiter bzw. mehr unterdrückt.
In einer Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens gemäß einem dritten Aspekt stimmt in der Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens des zweiten Aspekts der erste geschweißte Abschnitt mit der ersten neutralen Ebene überein.
Gemäß dem dritten Aspekt wird, da der erste geschweißte Abschnitt mit der ersten neutralen Ebene übereinstimmt, eine Biegebeanspruchung, die auf den ersten geschweißten Abschnitt wirkt, weiter reduziert und wird ein Bruch des ersten geschweißten Abschnitts noch effektiver unterdrückt.
In einer Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens gemäß einem vierten Aspekt stimmt in der Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens des zweiten Aspektes oder des dritten Aspekts der zweite geschweißte Abschnitt mit der zweiten neutralen Ebene überein.
Gemäß dem vierten Aspekt wird, da der zweite geschweißte Abschnitt mit der zweiten neutralen Ebene übereinstimmt, eine Biegebeanspruchung, die auf den zweiten geschweißten Abschnitt wirkt, weiter reduziert und wird ein Bruch des zweiten geschweißten Abschnitts noch effektiver unterdrückt.
In einer Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens gemäß einem fünften Aspekt öffnet sich in der Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens von irgendeinem von den ersten bis vierten Aspekten der Schlitzabschnitt an einer Seite eines in Erstreckungsrichtung einen Endabschnitts bzw. an einer Erstreckungsrichtung-ein-Endabschnitt-Seite des zweiten Rahmens und erstrecken sich der erste geschweißte Abschnitt und der zweite geschweißte Abschnitt zu Positionen über den in Erstreckungsrichtung einen Endabschnitt bzw. den Erstreckungsrichtung-ein-Endabschnitt des zweiten Rahmens hinaus.
Gemäß dem fünften Aspekt wird die Seite in Erstreckungsrichtung des einen Endabschnitts bzw. die Erstreckungsrichtung-ein-Endabschnitt-Seite des zweiten Rahmens an dem Schlitzabschnitt geöffnet und erstrecken sich der erste geschweißte Abschnitt und zweite geschweißte Abschnitt zu Positionen über den in Erstreckungsrichtung einen Endabschnitt bzw. den Erstreckungsrichtung-ein-Endabschnitt des Rahmens hinaus. Folglich werden Brüche des ersten geschweißten Abschnitts und des zweiten geschweißten Abschnitts an dem in Erstreckungsrichtung einen Endabschnitt bzw. dem Erstreckungsrichtung-ein-Endabschnitt des zweiten Rahmens noch weiter bzw. mehr unterdrückt.
Gemäß dem ersten Aspekt können eine Widerstandslastfestigkeit und Robustheit des ersten Rahmens, der durch Strangpressen gebildet ist und eine zugeführte Last durch eine Biegeverformung absorbiert, sichergestellt werden.
Gemäß dem zweiten Aspekt können Biegebeanspruchungen, die auf den ersten geschweißten Abschnitt und den zweiten geschweißten Abschnitt wirken, reduziert werden und können Brüche des ersten geschweißten Abschnitts und des zweiten geschweißten Abschnitts weiter bzw. mehr unterdrückt werden.
Gemäß dem dritten Aspekt kann eine Biegebeanspruchung, die auf den ersten geschweißten Abschnitt wirkt, weiter bzw. mehr unterdrückt werden und kann ein Bruch des ersten geschweißten Abschnitts noch effektiver unterdrückt werden.
Gemäß dem vierten Aspekt kann eine Biegebeanspruchung, die auf den zweiten geschweißten Abschnitt wirkt, weiter bzw. mehr unterdrückt werden und kann ein Bruch des zweiten geschweißten Abschnitts noch effektiver unterdrückt werden.
Gemäß dem fünften Aspekt können Brüche des ersten geschweißten Abschnitts und des zweiten geschweißten Abschnitts an dem in Erstreckungsrichtung einen Endabschnitt bzw. dem Erstreckungsrichtung-ein-Endabschnitt des zweiten Rahmens noch weiter bzw. mehr unterdrückt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine von diagonal oben gesehene perspektivische Ansicht, die ein Federungsglied, das mit einer Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens in Übereinstimmung mit einer vorliegenden Ausführungsform ausgestattet ist, zeigt,
2 ist eine von diagonal unten gesehene perspektivische Ansicht, die das Federungsglied, das mit der Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform ausgestattet ist, zeigt,
3 ist eine Seitenansicht, die das Federungsglied, das mit der Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform ausgestattet ist, zeigt,
4 ist eine Seitenansicht, die eine Vergrößerung von Hauptabschnitten des Federungsglieds, das mit der Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform ausgestattet ist, zeigt,
5 ist eine entlang Linie V-V in 4 genommene Schnittansicht und ein Schaubild zur Erläuterung, das eine Verteilung einer Biegebeanspruchung zeigt, die wirkt, wenn sich eine Seitenschiene durch ein Biegen von einem gekrümmten Abschnitt in Richtung einer Seite von diesem, an der eine Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene angeordnet ist, verformt,
6 ist eine Seitenansicht, die das Federungsglied, das mit der Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform ausgerüstet ist, nach einer Frontalkollision zeigt, und
7 ist eine Seitenansicht, die eine Vergrößerung von Hauptabschnitten eines Federungsglieds, das mit einem Variantenbeispiel der Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform ausgestattet ist, zeigt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Nachstehend wird eine beispielhafte Ausführungsform in Bezug auf die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Für ein Verständnis der Beschreibung kennzeichnet der Pfeil UP, der in den Zeichnungen zu sehen ist, wo es zweckmäßig ist, eine Fahrzeugkörperaufwärtsrichtung, kennzeichnet der Pfeil FR eine Fahrzeugkörpervorwärtsrichtung und kennzeichnet der Pfeil RH eine Fahrzeugkörperrechtsrichtung. In den folgenden Beschreibungen repräsentieren, wo die Richtungen oben, unten, vorne, hinten, links und rechts vorgetragen werden, ohne besonders spezifiziert zu sein, dieseleben oben und unten in der Fahrzeugkörper-oben-und-unten-Richtung, die Vorderseite und Hinterseite in der Fahrzeugkörper-Vorderseite-und-Hinterseite-Richtung, und links und rechts in der Fahrzeugkörper-links-und-rechts-Richtung (die Fahrzeugbreitenrichtung).
Hierin wird ein Federungsglied 12 als ein Anwendungsbeispiel einer Verbindungsstruktur 10 für einen Fahrzeugrahmen gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Jedoch ist die Verbindungsstruktur 10 für einen Fahrzeugrahmen gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht auf ein Anwenden auf das Federungsglied 12 beschränkt.
Das Federungsglied 12, das in 1 bis 3 zu sehen ist, wird an vorderen Abschnittsunterseiten eines Paars aus linken und rechten Vorderseitengliedern, die sich in der Fahrzeugkörper-Vorderseite-und-Hinterseite-Richtung erstrecken, gestützt. Das Federungsglied 12 wird in einem Zustand eines Herabhängens von den Vorderseitengliedern gestützt. Jedes Vorderseitenglied enthält einen Stoßabschnitt für ein höheres Anordnen der Fahrzeugkörpervorderabschnittsseite von diesem als der Fahrzeugkörperhinterabschnittsseite von diesem.
Entsprechend sind ein Paar aus linken und rechten vorderen Körperhalterungen bzw. -befestigungen 14 an vorderen Endabschnitten der Vorderseitenglieder an der Fahrzeugkörpervorderseite bezüglich der Stoßabschnitte montiert und sind ein Paar aus linken und rechten Anbringungsabschnitten 16A eines hinteren Querglieds 16 an unteren Endabschnitten der Stoßabschnitte montiert. Die vorderen Körperhalterungen bzw. -befestigungen 14, die unten beschrieben werden, sind vordere Endabschnitte des Federungsglieds 12 und das hintere Querglied 16, das unten beschrieben wird, ist ein hinterer Endabschnitt des Federungsglieds 12.
Das Federungsglied 12 ist mit einem vorderen Querglied 13, dem Paar aus linken und rechten vorderen Körperhalterungen bzw. -befestigungen 14, dem hinteren Querglied 16 und einem Paar aus linken und rechten Seitenschienen 20 bereitgestellt. Das vordere Querglied 13 erstreckt sich in die Fahrzeugbreitenrichtung. Die vorderen Körperhalterungen bzw. -befestigungen 14 sind mit beiden Fahrzeugbreitenrichtungsendabschnitten des vorderen Querglieds 13 verbunden. Das hintere Querglied 16 erstreckt sich in die Fahrzeugbreitenrichtung und enthält ein Paar aus linken und rechten Unterseitenschienen bzw. Sub-Seitenschienen 18. Die Unterseitenschienen bzw. Sub-Seitenschienen 18 erstrecken sich integral mit jeweiligen fahrzeugkörpervorderen Außenseiten von zwei Fahrzeugbreitenrichtungsendabschnitten des hinteren Querglieds 16. Die Seitenschienen 20 erstrecken sich in die Erstreckungsrichtungen der Unterseitenschienen bzw. Sub-Seitenschienen 18, wobei Fahrzeugkörpervorderseitenendabschnitte der Seitenschienen 20 mit den vorderen Körperhalterungen bzw. -befestigungen 14 verbunden sind und Fahrzeugkörperhinterseitenendabschnitte der Seitenschienen 20 mit den Unterseitenschienen bzw. Sub-Seitenschienen 18 verbunden sind.
Das vordere Querglied 13 und die Seitenschienen 20 sind durch Strangpressen eines Leichtmetallmaterials, wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung oder dergleichen, in konstant rechteckig geschlossenen Querschnittsformen (quadratischen Röhrenformen) gebildet. Das vordere Querglied 13 und die Seitenschienen 20 haben eine hohe Dehnfestigkeit. Jede Seitenschiene dient als ein erster Rahmen. Die Seitenschiene 20 enthält an einem im Wesentlichen zentralen Abschnitt in der Längenrichtung (Erstreckungsrichtung) von dieser einen gekrümmten Abschnitt 22, der eine Hervorragung in Richtung der Fahrzeugkörperunterseite in einer in der Fahrzeugbreitenrichtung gesehenen Seitenansicht bildet (eine nach unten gerichtete Hervorragungsform).
Jede vordere Körperhalterung bzw. -befestigung 14 ist durch Spritz- bzw. Druckgießen eines Leichtmetallmaterials, wie beispielswiese einer Aluminiumlegierung oder dergleichen, in einer offenen Querschnittsform, von der die Fahrzeugkörperunterseite offen ist, gebildet. Die vordere Körperhalterung bzw. -befestigung 14 ist strukturiert, um an dem vorderen Endabschnitt des Vorderseitenglieds gestützt zu werden. Das hintere Querglied 16 ist ebenfalls durch Spritz- bzw. Druckgießen eines Leichtmetallmaterials, wie beispielswiese einer Aluminiumlegierung oder dergleichen, in einer offenen Querschnittsform, von der die Fahrzeugkörperunterseite offen ist, gebildet. Jede Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 dient als ein zweiter Rahmen und ist in ner offenen Querschnittsform, von der die Fahrzeugkörperunterseite offen ist (im Wesentlichen eine umgedrehte „U”-Form im Querschnitt), gebildet.
Im Wesentlichen ist bezüglich des gekrümmten Abschnitts 22 eine obere Hälfte (obere Seite) eines Endabschnitts von jeder Seitenschiene 20 an der Fahrzeugkörperhinterseite durch die Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 bedeckt und ist diese durch Bogenschweißen mit der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 linear verbunden. Im Wesentlichen ist bezüglich des gekrümmten Abschnitts 22 die untere Hälfte (untere Seite) des Endabschnitts der Seitenschiene 20 an der Fahrzeugkörperhinterseite nicht durch die Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 oder dergleichen bedeckt, sondern ist diese in einem Zustand eines Freigelegtseins zur Außenseite belassen. Im Nachfolgenden wird eine bestimmte Region, die ein Region enthält, in der Innenflächen der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 mit Außenflächen der Seitenschiene 20 in einem Zustand eines Flächenkontakts von obendrüber überlagert sind, als ein Seitenrahmen 28 bezeichnet, der als der Fahrzeugrahmen dient (siehe 3 und 4).
Im Wesentlichen ist bezüglich des gekrümmten Abschnitts 22 eine obere Hälfte (obere Seite) eines Endabschnitts der Seitenschiene 20 an der Fahrzeugkörpervorderseite durch einen Abschnitt der vorderen Körperhalterung bzw. -befestigung 14, der sich zu der Fahrzeugkörperhinterseite erstreckt, bedeckt und ist diese durch Bogenschweißen linear damit verbunden. Im Wesentlichen ist bezüglich des gekrümmten Abschnitts 22 die untere Hälfte (untere Seite) des Endabschnitts der Seitenschiene 20 an der Fahrzeugkörpervorderseite nicht durch die vordere Körperhalterung bzw. -befestigung 14 oder dergleichen bedeckt, sondern ist diese in einem Zustand eines Freigelegtseins zur Außenseite belassen.
Nun werden die Verbindungsstrukturen 10 an den Seitenrahmen 28, das heißt, die Verbindungsstrukturen 10 zwischen den Seitenschienen 20 und den Seitenrahmen 28, näher beschrieben. Die Verbindungsstrukturen 10 zwischen den Seitenrahmen 20 und den vorderen Körperhalterungen bzw. -befestigungen 14 sind ähnlich und Beschreibungen davon werden soweit zweckmäßig weggelassen. Rippen 19, die unten beschrieben werden, werden in 5 nicht gezeigt.
Wie es in 4 und 5 zu sehen ist, ist eine Seitenwand von jeder Seitenschiene 20, die zu der Fahrzeugbreitenrichtungsaußenseite zeigt, eine Außenwand (Wandabschnitt) 24 und ist eine Seitenwand der Seitenschiene 20, die zu der Fahrzeugbreitenrichtungsinnenseite zeigt, eine Innenwand (Wandabschnitt) 26. Es gibt lineare Regionen (entlang der Längenrichtung der Seitenschiene 20) an Fahrzeugkörper-oben-und-unten-Richtungsmittelabschnitten bzw. -Richtungshalbwegabschnitten der Außenwand 24 und der Innenwand 26. Falls der vordere Endabschnitt der Seitenschiene 20 durch ein Biegen von dem gekrümmten Abschnitt 22 in Richtung der Fahrzeugkörperoberseite von diesem verformt wird, neigen jeweilige Biegebeanspruchungen (Zugverformungskräfte und Druckverformungskräfte) dazu, nicht auf die linearen Regionen zu wirken.
Wenn sich die Seitenschiene 20 durch ein Biegen von dem gekrümmten Abschnitt 22 in eine nach unten gerichtete Hervorragungsform verformt, neigen eine Zugkraft in Richtung der Seite der Seitenschiene 20, an der eine untere Wand 27 angeordnet ist (eine untere Flächenseite), und eine Druckkraft in Richtung der Seite der Seitenschiene 20, an der eine obere Wand 25 angeordnet ist (eine obere Flächenseite), dazu, nicht auf die linearen Regionen zu wirken. Eine erste neutrale Ebene NP1 ist eine imaginäre Ebene, die eine erste neutrale Achse NA1, die in den Zeichnungen entlang der Längenrichtung durch eine Mitte des Querschnitts der Seitenschiene 20 verläuft, enthält. (Die erste neutrale Ebene NP1 ist im Wesentlichen zentral zwischen der Zugkraft und der Druckkraft und verlängert sich oder verkürzt sich nicht in der Längenrichtung zwischen vor und nach der Verformung bzw. zwischen einem Zustand vor und einem Zustand nach der Verformung.) Die linearen Regionen sind imaginäre Knotenlinienregionen (im Nachfolgenden als „die ersten Knotenlinienabschnitte NL1” bezeichnet) zwischen der ersten neutralen Ebene NP1 und der Außenwand 24 und Innenwand 26 der Seitenschiene 20.
Randkantenabschnitte an den Öffnungsrichtungsseiten von linken und rechten Seitenwänden 18A der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 (Randkantenabschnitte im Wesentlichen entlang der Längenrichtung der Unterseitenschine bzw. Sub-Seitenschiene 18) sind untere Endabschnitte 18B. Die unteren Endabschnitte 18B sind durch Bogenschweißen entlang den ersten Knotenlinienabschnitten NL1 linear verbunden. (Nachstehend werden diese linear verbundenen Abschnitte als „erste geschweißte Abschnitte 32” bezeichnet.) Das heißt, dass in einer in der Fahrzeugbreitenrichtung gesehenen Seitenansicht die ersten geschweißten Abschnitte 32 mit der ersten neutralen Ebene NP1 übereinstimmen.
Wie es in 1 und 3 bis 5 zu sehen ist, sind Schlitzabschnitte 30 mit langen, engen Formen in den Abschnitten der linken und rechten Seitenwände 18A der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 (von jedem Seitenrahmen 28) gebildet, die mit der Außenwand 24 und Innenwand 26 der Seitenschiene 20 in Zuständen eines Flächenkontakts damit bzw. mit diesen überlagert sind. Die Schlitzabschnitte 30 verlaufen entlang den unteren Endabschnitten 18B der Seitenwände 18A.
Wenn sich die Seitenschiene 20 durch ein Biegen von dem gekrümmten Abschnitt 22 in die nach unten gerichtete Hervorragungsform verformt, neigen die Zugkraft an der Seite, an der die untere Wand 27 angeordnet ist (die untere Flächenseite), und die Druckkraft an der Seite, an der die obere Wand 25 angeordnet ist (die obere Flächenseite), dazu, nicht an den Schlitzabschnitten 30 zu wirken. Eine zweite neutrale Ebene NP2 ist eine imaginäre Ebene, die eine zweite neutrale Achse NA2, die in den Zeichnungen entlang der Längenrichtung durch eine Mitte des Querschnitts des Seitenrahmens 28 verläuft, enthält. (Die zweite neutrale Ebene NP2 ist im Wesentlichen zentral zwischen der Zugkraft und der Druckkraft und verlängert sich oder verkürzt sich nicht in der Längenrichtung zwischen vor und nach der Verformung bzw. zwischen einem Zustand vor und einem Zustand nach der Verformung.) Die Schlitzabschnitte 30 legen imaginäre Knotenlinienregionen (im Nachfolgenden als „die zweiten Knotenlinienabschnitte NL2” bezeichnet) zwischen der zweiten neutralen Ebene NP2 und der Außenwand 24 und Innenwand 26 der Seitenschiene 20 frei.
Umfangskantenabschnitte der Schlitzabschnitte 30 in den linken und rechten Seitenwänden 18A der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 sind durch Bogenschweißen entlang den zweiten Knotenlinienabschnitten NL2 linear verbunden. (Nachstehend werden diese linear verbundenen Abschnitte als „zweite geschweißte Abschnitte 34” bezeichnet.) Das heißt, dass in der in der Fahrzeugbreitenrichtung gesehenen Seitenansicht die zweiten geschweißten Abschnitte 34 mit der zweiten neutralen Ebene NP2 übereinstimmen.
Die Bedeutungen der Bezeichnungen „erster Knotenlinienabschnitt NL1” und „zweiter Knotenlinienabschnitt NL2”, die in Bezug auf die vorliegende Ausführungsform verwendet werden, sind nicht auf genaue imaginäre Knotenlinien beschränkt, sondern umfassen wesentliche imaginäre Knotenlinien, die etwas bzw. ein wenig versetzt genauen imaginären Knotenlinien sind. In der vorliegenden Ausführungsform stimmt jeder erste geschweißte Abschnitt 32 mit der ersten neutralen Ebene NP1 überein und stimmt jeder zweite geschweißte Abschnitt 34 mit der zweiten neutralen Ebene NP2 überein, jedoch ist dies nicht beschränkend. Es ist ausreichend, wenn mindestens einer der Abschnitte, erster geschweißter Abschnitt 32 und zweiter geschweißter Abschnitt 34, zwischen der ersten neutralen Ebene NP1 und der zweiten neutralen Ebene NP2 in der in der Fahrzeugbreitenrichtung gesehenen Seitenansicht angeordnet ist.
Wie es in 3 und 4 zu sehen ist, ist in der in der Fahrzeugbreitenrichtung gesehenen Seitenansicht ein Hinteres-Ende-Oberabschnitt der Seitenschiene 20 (des Seitenrahmens 28), der durch die Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 bedeckt ist, diagonal in Richtung der fahrzeugkörperunteren Hinterseite weggeschnitten. Deshalb sind die erste neutrale Ebene NP1 der Seitenschiene 20 und die zweite neutrale Ebene NP2 des Seitenrahmens 28 in Richtung der hinteren Endabschnitte von diesen winkelförmig zu der fahrzeugkörperunteren Hinterseite ausgerichtet.
Entsprechend sind die unteren Endabschnitten 18B und Schlitzabschnitte 30 (bogengeschweißte Abschnitte) der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18, die an die Außenwand 24 und Innenwand 26 der Seitenschiene 20 bogengeschweißt sind, in Richtung des hinteren Endabschnitts der Seitenschiene 20 in Richtung der fahrzeugkörperunteren Hinterseite geneigt. Dasselbe betrifft einen vorderen Endabschnitt der Seitenschiene 20, die durch die vordere Körperhalterung bzw. -befestigung 14 bedeckt ist, und untere Endabschnitte 14B und Schlitzabschnitte 30 (bogengeschweißte Abschnitte) der vorderen Körperhalterung -befestigung 14 (siehe 3).
Sich überschneidende Mengen bzw. Flächen der Seitenschiene 20 mit der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 und der vorderen Körperhalterung bzw. -befestigung 14, das heißt, Längen der ersten geschweißten Abschnitte 32 und zweiten geschweißten Abschnitte 34 (bogengeschweißte Abschnitte) entlang der Längenrichtung der Seitenschiene 20, werden quantitativ im Voraus spezifiziert. Insbesondere ist die Länge eines jeden zweiten geschweißten Abschnitts 34 (Schlitzabschnitts 30) gebildet, um mit einem Blick auf eine verbesserte Verbindungsfestigkeit so lang wie möglich zu sein.
Jedoch sind die Längen der ersten geschweißten Abschnitte 32 und zweiten geschweißten Abschnitte 34 kürzer als in einem Federungsglied, in dem einzig die ersten geschweißten Abschnitte 32 bereitgestellt sind, wie es unten beschrieben wird. Zudem sind in dieser Struktur ein vorderer Endabschnitt 18C der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 und ein hinterer Endabschnitt 14C der vorderen Körperhalterung bzw. -befestigung 14 nicht mit der Außenwand 24, oberen Wand 25 und Innenwand 26 der Seitenschiene 20 verbunden (bogengeschweißt). Folglich wird eine Druckverformung (plastische Verformung), die unten beschrieben wird, nicht gehemmt.
Wie es in 1 bis 4 zu sehen ist, ist die Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 aus einer dicken Platte, die dicker als die Seitenschiene 20 ist, in einer Form, die im Querschnitt eine im Wesentlichen Hutform ist, gebildet. Das heißt, dass die Rippen 19 an den unteren Endabschnitten 18B der linken und rechten Seitenwände 18A der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 integral gebildet sind. Die Rippen 19 ragen zu der Fahrzeugbreitenrichtungsaußenseite und der Fahrzeugbreitenrichtungsinnenseite hervor. Folglich ist eine Festigkeit und Steifheit der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 weiter verbessert.
Eine Leistungseinheit, die einen Motor und ein Getriebe enthält, ist an der Fahrzeugkörpervorderseite des Federungsglieds 12 bereitgestellt. Entsprechend können Motorhalterungen bzw. -befestigungen für ein Stützen der Leistungseinheit von der Unterseite von dieser an einem in Fahrzeugbreitenrichtung im Wesentlichen zentralen Abschnitt des vorderen Querglieds 13 des Federungsglieds 12 bereitgestellt werden.
Wie es in 1 bis 3 zu sehen ist, ist im Wesentlichen eine obere Hälfte von jedem von zwei Fahrzeugbreitenrichtungsendabschnitten des vorderen Querglieds 13 durch einen Abschnitt der vorderen Körperhalterung bzw. -befestigung 14, der sich in Richtung der Fahrzeugbreitenrichtungsinnenseite erstreckt, bedeckt und ist diese durch Bogenschweißen linear damit verbunden. Im Wesentlichen ist die untere Hälfte von jedem Fahrzeugbreitenrichtungsendabschnitt des vorderen Querglieds 13 nicht durch die vordere Körperhalterung bzw. -befestigung 14 oder dergleichen bedeckt, sondern ist diese in einem Zustand eines Freigelegtseins zur Außenseite belassen.
Wie es in 2 zu sehen ist, ist jeder der zwei Fahrzeugbreitenrichtungsendabschnitte des vorderen Querglieds 13 diagonal in Richtung der fahrzeugbreitenrichtungsoberen Außenseite (nach unten zur Fahrzeugbreitenrichtungsinnenseite) weggeschnitten. Das heißt, dass es keine plötzlichen Änderungen in der Querschnittsform von jedem Fahrzeugbreitenrichtungsendabschnitt des vorderen Querglieds 13 gibt. Deshalb werden Verminderungen einer Festigkeit der zwei Fahrzeugbreitenrichtungsendabschnitte des vorderen Querglieds 13 unterdrückt oder verhindert.
Wie es in 1 und 2 zu sehen ist, ist der Anbringungsabschnitt 16A an jedem der zwei Fahrzeugbreitenrichtungsendabschnitte des hinteren Querglieds 16 für ein Montieren des hinteren Querglieds 16 an die unteren Endabschnitte der Stoßabschnitte der Vorderseitenglieder gebildet. Zusätzlich sind untere Armmontageabschnitte 16B an den zwei Fahrzeugbreitenrichtungsendabschnitten des hinteren Querglieds 16 für ein Montieren von unteren Armen, die eine Fahrzeugfederung strukturieren, an das hintere Querglied 16 gebildet.
Nun werden Funktionsweisen für das Federungsglied 12, das mit der Verbindungsstruktur 10 für einen Fahrzeugrahmen (dem Seitenrahmen 28) gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgerüstet ist, die wie oben beschrieben strukturiert ist, beschrieben.
Wie es oben beschrieben wurde, sind die Motorhalterungen bzw. -befestigungen, die die Leistungseinheit von der Unterseite stützen, an dem in Fahrzeugbreitenrichtung im Wesentlichen zentralen Abschnitt des vorderen Querglieds 13 bereitgestellt. Deshalb wird, falls das Fahrzeug eine Frontalkollision hat, ein Teil der Aufpralllast dem vorderen Querglied 13 des Federungsglieds 12 durch die Leistungseinheit zugeführt.
Das hintere Querglied 16, das die Unterseitenschienen bzw. Sub-Seitenschienen 18 enthält, ist durch Spritz- bzw. Druckgießen gebildet. Folglich sind eine Festigkeit und Steifheit von diesem sichergestellt. Insbesondere ist die Plattendicke von jeder Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 gebildet, um dicker als die Plattendicke der Seitenschiene 20 zu sein, und sind die Rippen 19, die zu der Fahrzeugbreitenrichtungsaußenseite und der Fahrzeugbreitenrichtungsinnenseite hervorragen, integral an den unteren Endabschnitten 18B der Seitenwände 18A der Unterseitenschienen bzw. Sub-Seitenschienen 18 (die im Querschnitt in Hutformen gebildet sind) gebildet. Deshalb sind eine Festigkeit und Steifheit der Unterseitenschienen bzw. Sub-Seitenschienen 18 verbessert.
Infolgedessen verformt sich, wenn ein Teil einer Aufpralllast von der Fahrzeugkörpervorderseite dem vorderen Querglied 13 zugeführt wird, wegen eines Unterschieds einer Streckgrenzfestigkeit (eines Festigkeitsunterschieds) zwischen jeder Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 und Seitenschiene 20, wie es in 6 zu sehen ist, der gekrümmte Abschnitt 22 durch ein Biegen derart, dass sich der vorderen Endabschnitt der Seitenschiene 20 zu der fahrzeugkörperoberen Hinterseite (in die Richtung eines Pfeiles F) bewegt, und wird eine Verformung des vorderen Endabschnitts 18C der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 zu der fahrzeugkörperoberen Hinterseite unterdrückt oder verhindert.
Zu diesem Zeitpunkt gibt es, da im Wesentlichen die untere Hälfte des Abschnitts der Seitenschiene 20, der sich an der Fahrzeugkörperhinterseite bezüglich des gekrümmten Abschnitts 22 befindet, nicht durch die Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 bedeckt ist, sondern in einem Zustand eines Freiglegtseins zur Außenseite belassen ist, kein Risiko eines Behinderns einer Biegeverformung von dem gekrümmten Abschnitt 22 (Energieabsorption durch plastische Verformung) der Seitenschiene 20 durch die Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18.
Um dies näher zu beschreiben, würde, falls zum Beispiel die Struktur derart wäre, dass die Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene eine geschlossenen Querschnittsform hätte und der Fahrzeugkörperhinterseitenendabschnitt der Seitenschiene 20 in ein Inneres der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene eingesetzt und mit diesem verbunden (geschweißt) wäre, die im Wesentlichen untere Hälfte des Fahrzeugkörperhinterseitenendabschnitts der Seitenschiene 20 durch die Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene bedeckt sein. Folglich könnte eine plastische Verformung der Zugverformungsseite (der unteren Flächenseite) der Seitenschiene 20 durch die Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene behindert werden.
Dagegen hat das Federungsglied 12, das mit der Verbindungsstruktur 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgestattet ist, eine Struktur, in der die im Wesentlichen untere Hälfte des Fahrzeugkörperhinterseitenendabschnitts der Seitenschiene 20 nicht durch ein Bedeckungsglied, wie beispielsweise die Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene oder dergleichen, bedeckt ist. Deshalb gibt es kein Risiko eines Behinderns einer plastischen Verformung der Zugverformungsseite (unteren Flächenseite) der Seitenschiene 20.
Des Weiteren gibt es, da dies eine Struktur ist, in der der vordere Endabschnitt 18C der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 nicht mit der Außenwand 24, oberen Wand 25 und Innenwand 26 der Seitenschiene 20 verbunden (bogengeschweißt) ist, ebenfalls kein Risiko eines Behinderns einer plastischen Verformung der Druckverformungsseite (der oberen Flächenseite) der Seitenschiene 20. Deshalb kann sich die Seitenschiene 20 durch ein Biegen von dem gekrümmten Abschnitt 22 leicht verformen.
Die unteren Endabschnitte 18B der Seitenwände 18A der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 und die Umfangskantenabschnitte der Schlitzabschnitte 30 sind durch Bogenschweißen mit der Außenwand 24 und Innenwand 26 der Seitenschiene 20 verbunden, um die ersten geschweißten Abschnitte 32 und die zweiten geschweißten Abschnitte 34 (d. h. mehrere geschweißte Abschnitte) zu bilden. Deshalb wird eine Biegebeanspruchung, wenn sich die Seitenschiene 20 durch ein Biegen von dem gekrümmten Abschnitt 22 verformt, nicht an einem einzelnen geschweißten Abschnitt konzentriert.
Mit anderen Worten wird eine Biegebeanspruchung, wenn sich die Seitenschiene 20 durch ein Beigen von dem gekrümmten Abschnitt 22 verformt, in die ersten geschweißten Abschnitte 32 und zweiten geschweißten Abschnitte 34, die Verbindungsabschnitte mit der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 sind, verteilt. Deshalb werden Brüche der ersten geschweißten Abschnitte 32 und der zweiten geschweißten Abschnitte 34 unterdrückt oder verhindert und wird eine Trennung der Seitenschiene 20 von der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 unterdrückt oder verhindert. Folglich kann eine Widerstandslastfestigkeit und Robustheit der Seitenschiene 20 sichergestellt werden.
Angesichts des Obigen wird die Energie eines Teils einer Aufpralllast, die dem vorderen Querglied 13 des Federungsglieds 12 über eine Leistungseinheit zugeführt wird, durch eine Biegeverformung (plastische Verformung) von den gekrümmten Abschnitten 22 der Seitenschienen 20 des Federungsglieds 12 effektiv absorbiert.
Insbesondere neigt, da jeder gekrümmte Abschnitt 22 an einem im Wesentlichen zentralen Abschnitt in der Längenrichtung der Seitenschiene 20 gebildet ist, die Last dazu, sich an dem gekrümmten Abschnitt 22 zu konzentrieren. Deshalb kann eine Biegeverformung von dem gekrümmten Abschnitt 22 der Seitenschiene 20 gefördert (ausgezeichnet gesteuert) werden und können Energieabsorptionscharakteristiken verbessert werden.
Im Wesentlichen ist bezüglich des gekrümmten Abschnitts 22 die untere Hälfte des Endabschnitts der Seitenschiene 20 an der Fahrzeugkörpervorderseite nicht durch die vordere Körperhalterung bzw. -befestigung 14 bedeckt, sondern ist diese in einem Zustand eines Freigelegtseins zur Außenseite belassen, und ist der hintere Endabschnitt 14C der vorderen Körperhalterung bzw. -befestigung 14 nicht mit der Außenwand 24, oberen Wand 25 und Innenwand 26 der Seitenschiene 20 verbunden (bogengeschweißt).
Deshalb gibt es kein Risiko eines Behinderns einer Biegeverformung von dem gekrümmten Abschnitt 22 (Energieabsorption durch plastische Verformung) der Seitenschiene 20 durch die vordere Körperhalterung bzw. -befestigung 14. Das heißt, dass es kein Risiko einer Behinderung einer plastischen Verformung von entweder der Zugverformungsseite (der unteren Flächenseite) oder der Druckverformungsseite (der oberen Flächenseite) der Seitenschiene 20 durch die vordere Körperhalterung bzw. -befestigung 14 gibt. Folglich kann sich die Seitenschiene 20 durch ein Biegen von dem gekrümmten Abschnitt 22 leichter verformen.
Eine Biegebeanspruchung wird, wenn sich die Seitenschiene 20 durch ein Biegen von dem gekrümmten Abschnitt 22 verformt, in die ersten geschweißten Abschnitte 32 und zweiten geschweißten Abschnitte 34, die Verbindungsabschnitte mit der vorderen Körperhalterung bzw. -befestigung 14 sind, verteilt. Deshalb werden Brüche der ersten geschweißten Abschnitte 32 und der zweiten geschweißten Abschnitte 34 unterdrückt oder verhindert und wird eine Trennung der Seitenschiene 20 von der vorderen Körperhalterung bzw. -befestigung 14 unterdrückt oder verhindert.
Folglich wird eine Widerstandslastfestigkeit und Robustheit der Seitenschiene 20 weiter bzw. noch mehr sichergestellt und wird die Energie eines Teils einer Aufpralllast, die dem vorderen Querglied 13 zugeführt wird, noch effizienter durch die Seitenschienen 20 absorbiert.
Die unteren Endabschnitte 18B der Seitenwände 18A von jeder Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 und die Umfangskantenabschnitte der Schlitzabschnitte 30 sind durch Bogenschweißen an den jeweiligen ersten Knotenlinienabschnitten NL1 und den zweiten Knotenlinienabschnitten NL2 der Außenwand 24 und Innenwand 26 der Seitenschiene 20 linear verbunden. Deshalb neigen, selbst wenn sich die Seitenschiene 20 durch ein Biegen von dem gekrümmten Abschnitt 22 verformt, Biegebeanspruchungen dazu, nicht auf die ersten geschweißten Abschnitte 32 und die zweiten geschweißten Abschnitte 34 zu wirken (d. h., dass Bigebeanspruchungen an den ersten geschweißten Abschnitten 32 und den zweiten geschweißten Abschnitten 34 bei einem Minimum gehalten werden).
Entsprechend können, selbst wenn sich die Seitenschiene 20 durch ein Biegen von dem gekrümmten Abschnitt 22 in die nach unten gerichtete Hervorragungsform verformt, Brüche der ersten geschweißten Abschnitte 32 und zweiten geschweißten Abschnitte 34 noch effektiver unterdrückt oder verhindert werden und kann eine Trennung der Seitenschiene 20 von der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 noch effektiver unterdrückt oder verhindert werden. Deshalb gibt es kein Risiko eines Herabsetzens von Energieabsorptionscharakteristiken der Seitenschienen 20.
In ähnlicher Weise werden die unteren Endabschnitte 14B der Seitenwände 14A von jeder vorderen Körperhalterung bzw. -befestigung 14 und die Umfangskantenabschnitte der Schlitzabschnitte 30 durch Bogenschweißen an den jeweiligen ersten Knotenlinienabschnitten NL1 und zweiten Knotenlinienabschnitten NL2 der Außenwand 24 und Innenwand 26 der Seitenschiene 20 linear verbunden. Deshalb neigen, selbst wenn sich die Seitenschiene 20 durch ein Biegen von dem gekrümmten Abschnitt 22 verformt, Biegebeanspruchungen dazu, nicht auf die ersten geschweißten Abschnitte 32 und die zweiten geschweißten Abschnitte 34 zu wirken (d. h., dass Biegebeanspruchungen an den ersten geschweißten Abschnitten 32 und den zweiten geschweißten Abschnitten 34 bei einem Minimum gehalten werden).
Entsprechend können, selbst wenn sich die Seitenschiene 20 durch ein Biegen von dem gekrümmten Abschnitt 22 in die nach unten gerichtete Hervorragungsform verformt, Brüche der ersten geschweißten Abschnitte 32 und zweiten geschweißten Abschnitte 34 noch effektiver unterdrückt oder verhindert werden und kann eine Trennung der Seitenschiene 20 von der vorderen Körperhalterung bzw. -befestigung 14 noch effektiver unterdrückt oder verhindert werden. Deshalb gibt es kein Risiko eines Herabsetzens von Energieabsorptionscharakteristiken der Seitenschienen 20.
In dem Federungsglied 12 enthalten die Seitenwände 18A von jeder Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 und die Seitenwände 14A von jeder vorderen Körperhalterung bzw. -befestigung 14 jeweils die ersten geschweißten Abschnitte 32 und die zweiten geschweißten Abschnitte 34. Deshalb können die Längen der ersten geschweißten Abschnitte 32 und zweiten geschweißten Abschnitte 34 kürzer als in zum Beispiel einem Federungsglied, dass einzig die ersten geschweißten Abschnitte 32 enthält, sein, obwohl sogar die Widerstandslastfestigkeit und Robustheit der Seitenwand 20 sichergestellt werden.
Folglich kann die Länge der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 kürzer gemacht werden und kann eine Region der Seitenschiene 20, die nicht durch die Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 oder die vordere Körperhalterung bzw. -befestigung 14 bedeckt ist, vergrößert (in der Längenrichtung länger gemacht) werden. Daher kann eine Biegeverformung von dem gekrümmten Abschnitt 22 der Seitenschiene 20 in die nach unten gerichtete Hervorragungsform noch weiter bzw. mehr gefördert werden (eine Hublänge der Biegeverformung kann verlängert werden) und können Energieabsorptionscharakteristiken weiter verbessert werden.
Da die vorderen Körperhalterungen bzw. -befestigungen 14 und das hintere Querglied 16 durch Spritz- bzw. Druckgießen eines Leichtmetallmaterials, wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung oder dergleichen, gebildet sind, können Sitzflächen, Bosse bzw. Vorsprünge und dergleichen für ein Montieren anderer zusammengebauter Komponenten leicht gebildet werden. Das heißt, dass die vorderen Körperhalterungen bzw. -befestigungen 14 und das hintere Querglied 16, auch wenn diese eine hohe Steifheit aufweisen, in dem Freiheitsgrad einer Form verbessert werden können und eine Anzahl an Komponenten reduziert werden kann (Formen können rationalisiert werden).
Da die vorderen Körperhalterungen bzw. -befestigungen 14 und das hintere Querglied 16 in offenen Querschnittsformen, von denen die Fahrzeugkörperunterseiten offen sind, gebildet sind, ist ein Zusammenbau (Verbinden) von diesen an das vordere Querglied 13, die Seitenschienen 20 und dergleichen einfach. Deshalb kann eine Zusammenbauprozedur des Federungsglieds 12 vereinfacht werden. Zudem kann, da die Längen der Unterseitenschienen bzw. Sub-Seitenschienen 18 wie oben beschrieben verkürzt sind und die Unterseitenschienen bzw. Sub-Seitenschienen 18 mit den hinteren Endabschnitten der Seitenschienen 20 verbunden sind, das Federungsglied 12 in Übereinstimmung mit den Längen der Unterseitenschienen bzw. Sub-Seitenschienen 18 im Gewicht reduziert werden.
Da das vordere Querglied 13 und die Seitenschienen 20 durch Strangpressen eines Leichtmetallmaterials, wie beispielweise einer Aluminiumlegierung oder dergleichen, gebildet sind, kann in ähnlicher Weise wie bei den vorderen Körperhalterungen bzw. -befestigungen 14 und dem hintere Querglied 16 ein Freiheitsgrad einer Form verbessert werden und kann, da es keine Notwendigkeit gibt, die im Wesentlichen unteren Hälften der jeweiligen Endabschnitte mit Abdeckungsgliedern oder dergleichen zu bedecken, die Anzahl an Komponenten reduziert werden. Deshalb kann das Federungsglied 12, das aus einem Leichtmetallmaterial gebildet ist, im Gewicht weiter reduziert werden.
Da jede Seitenschiene 20 und Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 durch Bogenschweißen linear verbunden werden, können die zwei fest miteinander verbunden sein. Folglich kann ein Eindringen von einem Fremdstoff bzw. Fremdstoffen zwischen die Seitenschiene 20 und die Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 unterdrückt oder verhindert werden. Deshalb kann ein Auftreten von Korrosion zwischen der Seitenschiene 20 und der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 unterdrückt oder verhindert werden. Dasselbe betrifft die linearen Verbindungen zwischen jeder Seitenschiene 20 und vorderer Körperhalterung bzw. -befestigung 14 durch Bogenschweißen.
Wie es in 7 zu sehen ist, kann der Vorderseitenendabschnitt von jeder Seitenwand 18A von jeder Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 (Seitenrahmen 28) bezüglich des Schlitzabschnitts 30 (d. h., einer Erstreckungsrichtung einer Endabschnittsseite der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18) weggeschnitten und geöffnet werden, und kann das Bogenschweißen durchgeführt werden, um diese Region zu enthalten. Um dies näher zu beschreiben, kann in dem Seitenrahmen 28, der in 1 bis 6 zu sehen ist, der Vorderseitenendabschnitt der Seitenwand 18A der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 bezüglich des Schlitzabschnitts 30 nicht bogengeschweißt werden. Deshalb ist, falls eine Biegebeanspruchung auf die Region wirkt, der zweite geschweißte Abschnitt 34 empfänglicher für einen Bruch.
Jedoch kann, falls der Vorderseitenendabschnitt der Seitenwand 18A der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 bezüglich des Schlitzabschnitts 30 geöffnet ist und der zweite geschweißte Abschnitt 34 in Richtung der Fahrzeugkörpervorderseite verlängert ist (d. h., dass das Bogenschweißen über den vorderen Endabschnitt 18C der Seitenwand 18A hinaus geht), eine Verbindungsfestigkeit und Steifheit des Vorderseitenendabschnitts verbessert werden. Folglich ist, selbst wenn eine Biegebeanspruchung auf den Vorderseitenendabschnitt wirkt, es unwahrscheinlich, dass der zweite geschweißte Abschnitt 34 bricht. Es ist wünschenswert, wenn jeder erste geschweißte Abschnitt 32 ebenfalls in Richtung der Fahrzeugkörpervorderseite verlängert ist (das Bogenschweißen von diesem über den vorderen Endabschnitt 18C der Seitenwand 18A hinausgeht). Daher können Brüche der ersten geschweißten Abschnitte 32 und der zweiten geschweißten Abschnitte 34 noch weiter bzw. mehr unterdrückt werden.
Hierüber wurde die Verbindungsstruktur 10 des Fahrzeugrahmens (Seitenrahmens 28) gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Übereinstimmung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben. Jedoch ist die Verbindungsstruktur 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht auf die dargestellten Strukturen beschränkt, sondern kann diese innerhalb eines technischen Geltungsbereichs, der nicht von dem Wesentlichen der vorliegenden Offenbarung abweicht, in einer Gestaltung zweckmäßig modifiziert werden. Zum Beispiel ist der gekrümmte Abschnitt 22 der Seitenschiene 20 nicht auf eine Struktur, die an einem im Wesentlichen zentralen Abschnitt in der Längenrichtung der Seitenschiene 20 gebildet ist, beschränkt.
Des Weiteren müssen sich, vorausgesetzt die Struktur ist imstande, eine Trennung der Seitenschiene 20 von der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 (Bruch der ersten geschweißten Abschnitte 32 und der zweiten geschweißten Abschnitte 34) zu unterdrücken oder zu verhindern, wenn sich die Seitenschiene 20 durch ein Biegen von dem gekrümmten Abschnitt 22 verformt, die Regionen der unteren Endabschnitte 18B der Seitenwände 18A der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 und die Umgebungskantenabschnitte der Schlitzabschnitte 30, die bogengeschweißt (linear verbunden) sind, nicht an den ersten Knotenlinienabschnitten NL1 und den zweiten Knotenlinienabschnitten NL2 der Außenwand 24 und Innenwand 26 der Seitenschiene 20 befinden.
Vorausgesetzt die Festigkeit und Steifheit der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 werden vollständig sichergestellt, müssen die Rippen 19 nicht an den unteren Endabschnitten 18B der Seitenwände 18A gebildet sein. Das Schweißen, das die Seitenschiene 20 mit der Unterseitenschiene bzw. Sub-Seitenschiene 18 und der vorderen Körperhalterung bzw. -befestigung 14 linear verbindet, ist nicht auf Bogenschweißen beschränkt, sondern kann zum Beispiel Laserschweißen oder dergleichen sein. Ein Leichtmetallmaterial ist nicht auf eine Aluminiumlegierung beschränkt, sondern kann zum Beispiel eine Magnesiumlegierung, eine Titanlegierung oder dergleichen sein.
Die Verbindungsstruktur 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf eine Struktur beschränkt, die auf die Seitenschienen 20 und die Unterseitenschienen bzw. Sub-Seitenschienen 18, und vorderen Körperhalterungen bzw. -befestigungen 14 des Federungsglieds 12 angewendet wird. Zum Beispiel kann die Verbindungsstruktur 10 auf das vordere Querglied 13 und vordere Körperhalterungen bzw. -befestigungen 14 des Federungsglieds 12 angewendet werden und kann auf die Vorderseitenglieder und derlei angewendet werden. Zudem ist die Verbindungsstruktur 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht auf eine Struktur beschränkt, die auf einen Rahmen mit einer im Querschnitt rechteckigen Form angewendet wird, sondern kann zum Beispiel auf einen Rahmen mit einer im Querschnitt kreisrunden Form angewendet werden.
Eine Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens, die enthält: einen Fahrzeugrahmen, der einen röhrenförmigen ersten Rahmen und einen zweiten Rahmen enthält, wobei der erste Rahmen durch Strangpressen eines Leichtmetalls in einer geschlossenen Querschnittsform gebildet ist, wobei der zweite Rahmen durch Spritz- bzw. Druckgießen eines Leichtmetalls in einer offenen Querschnittsform, von der eine Seite offen ist, gebildet ist und der zweite Rahmen mit dem ersten Rahmen in einem Zustand eines Kontakts damit bzw. mit diesem überlagert ist, einen Schlitzabschnitt, der in dem zweiten Rahmen gebildet ist, wobei sich der Schlitzabschnitt entlang eines Randkantenabschnitts an einer Öffnungsrichtungsseite des zweiten Rahmens erstreckt, einen ersten geschweißten Abschnitt, der durch Schweißen des Randkantenabschnitts des zweiten Rahmens an den ersten Rahmen strukturiert ist, und einen zweiten geschweißten Abschnitt, der durch Schweißen eines Umfangskantenabschnitts des Schlitzabschnitts an den ersten Rahmen strukturiert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 08-268324 A [0002]

Claims

Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens, die aufweist: einen Fahrzeugrahmen (28), der einen röhrenförmigen ersten Rahmen (20) und einen zweiten Rahmen (18) enthält, wobei der erste Rahmen (20) durch Strangpressen eines Leichtmetalls in einer geschlossenen Querschnittsform gebildet ist, wobei der zweite Rahmen (18) durch Spritz- oder Druckgießen eines Leichtmetalls in einer offenen Querschnittsform, von der eine Seite offen ist, gebildet ist und der zweite Rahmen (18) mit dem ersten Rahmen (20) in einem Zustand eines Kontakts mit diesem überlagert ist, einen Schlitzabschnitt (30), der in dem zweiten Rahmen (18) gebildet ist, wobei sich der Schlitzabschnitt (30) entlang eines Randkantenabschnitts an einer Öffnungsrichtungsseite des zweiten Rahmens (18) erstreckt, einen ersten geschweißten Abschnitt (32), der durch Schweißen des Randkantenabschnitts des zweiten Rahmens (18) an den ersten Rahmen (20) strukturiert ist, und einen zweiten geschweißten Abschnitt (34), der durch Schweißen eines Umfangskantenabschnitts des Schlitzabschnitts (30) an den ersten Rahmen (20) strukturiert ist.
Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens gemäß Anspruch 1, wobei eine erste neutrale Ebene (NP1) eine erste neutrale Achse (NA1) des ersten Rahmens (20) enthält, wenn sich der erste Rahmen (20) durch ein Biegen in Richtung einer Seite von diesem, an der der zweite Rahmen (18) angeordnet ist, verformt, wobei die Öffnungsrichtung des zweiten Rahmens (18) eine Normalrichtung der ersten neutralen Ebene (NP1) ist, eine zweite neutrale Ebene (NP2) eine zweite neutrale Achse (NA2) des Fahrzeugrahmens (28) enthält, wenn sich der erste Rahmen (20) durch ein Biegen in Richtung der Seite von diesem, an der der zweite Rahmen (18) angeordnet ist, verformt, wobei die Öffnungsrichtung des zweiten Rahmens (18) eine Normalrichtung der zweiten neutralen Ebene (NP2) ist, und mindestens einer der Abschnitte, erster geschweißter Abschnitt (32) und zweiter geschweißter Abschnitt (34), zwischen der ersten neutralen Ebene (NP1) und der zweiten neutralen Ebene (NP2) angeordnet ist.
Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens gemäß Anspruch 2, wobei der erste geschweißte Abschnitt (32) mit der ersten neutralen Ebene (NP1) übereinstimmt.
Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens gemäß Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei der zweite geschweißte Abschnitt (34) mit der zweiten neutralen Ebene (NP2) übereinstimmt.
Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sich der Schlitzabschnitt (30) an einer Seite eines in Erstreckungsrichtung einen Endabschnitts des zweiten Rahmens (18) öffnet, und sich der erste geschweißte Abschnitt (32) und der zweite geschweißte Abschnitt (34) zu Positionen über den in Erstreckungsrichtung einen Endabschnitt des zweiten Rahmens (18) hinaus erstrecken.
Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der erste Rahmen (20) an einem in Erstreckungsrichtung zentralen Abschnitt von diesem einen gekrümmten Abschnitt (22) enthält, der in einer in der Fahrzeugbreitenrichtung gesehenen Seitenansicht eine Hervorragung in Richtung einer Fahrzeugkörperunterseite bildet, und eine untere Hälfte eines Endabschnitts des ersten Rahmens (20) an einer Fahrzeugkörperhinterseite bezüglich des gekrümmten Abschnitts zu einer Außenseite freigelegt ist.
Verbindungsstruktur eines Fahrzeugrahmens gemäß Anspruch 6, wobei eine untere Hälfte eines Endabschnitts des ersten Rahmens (20) an einer Fahrzeugkörpervorderseite bezüglich des gekrümmten Abschnitts zu der Außenseite freigelegt ist.