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HINTERGRUND
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fahrzeugrahmenstruktur.
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Stand der Technik
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Techniken zur Verteilung und Übertragung von Kollisionslast, die zum Zeitpunkt einer frontalen Kollision eines Fahrzeugs auf einen vorderen Längsträger aufgegeben wird, sind bekannt (siehe z. B.
WO 2011/148747 A1 und
JP 2013 136362 A ).
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Es gibt Fälle, in denen der vordere Längsträgerhautteilabschnitt, der am Seitenabschnitt des Karosseriefrontabschnitts angeordnet ist, in Richtung Karosserievorderseite zu einer in Karosseriequerrichtung äußeren Seite hin geneigt ist, unter dem Gesichtspunkt, sich mit einer Kollision zu befassen, die so ist, dass das Automobil frontal mit einem Kollisionsobjekt, wie beispielsweise ein Hindernis oder desgleichen, derart kollidiert, dass die Überlappungsmenge dazwischen in Fahrzeugquerrichtung klein ist (eine Kollision mit kleiner Überlappung), oder ähnliches. Jedoch entsteht in einer solchen Struktur zum Zeitpunkt einer frontalen Kollision des Fahrzeugs ein großes Biegemoment und kann sich der Stützabschnitt des hinteren Endabschnitts des vorderen Längsträgerhautteilabschnitts leicht zur in Karosseriequerrichtung äußeren Seite biegen. Zusätzlich nimmt die Effizienz der Kollisionslastübertragung ab, falls sich der Stützabschnitt des hinteren Endabschnitts des vorderen Längsträgerhautteilabschnitts biegt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine Fahrzeugrahmenstruktur bereit, an der Kollisionslast durch Verhindern oder Unterdrücken von Biegung des Stützabschnitts des hinteren Endabschnitts des vorderen Längsträgerhautteilabschnitts zum Zeitpunkt einer frontalen Kollision des Fahrzeugs gut übertragen werden kann, sogar wenn ein vorderer Längsträgerhautteilabschnitt in Richtung Karosserievorderseite zu einer in Karosseriequerrichtung äußeren Seite hin geneigt ist.
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Ein erster Aspekt ist eine Fahrzeugrahmenstruktur mit: einem vorderen Längsträgerhautteilabschnitt, der an einem Seitenabschnitt eines Karosseriefrontabschnitts angeordnet ist, mit in Richtung einer Karosserievorderseite einer Neigung zu einer in Karosseriequerrichtung äußeren Seite hin und einem vorderen Längsträgerunterteilabschnitt, der sich entlang eines Armaturenbretts in Richtung einer Karosserierückseite und zur unteren Seite hin erstreckt und der in einer solchen Form ausgebildet ist, dass eine hintere Endseite des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts in einer Karosseriequerrichtung breiter als eine vordere Endseite des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts ist, wobei der vordere Längsträgerunterteilabschnitts an das Armaturenbrett gefügt und durch ein einziges Bauteil gebildet ist, und wobei ein in Karosseriequerrichtung mittlerer Abschnitt des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts an einen vorderen Endabschnitt einer Unterbodenverstärkung gefügt ist, wobei der vordere Längsträgerunterteilabschnitt aufweist: einen Vorderseitenverbindungsabschnitt, der an eine äußere Umfangsfläche eines hinteren Endabschnitts des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts derart gefügt ist, dass er die äußere Umfangsfläche abdeckt; einen ersten Rückseitenverbindungsabschnitt, der an einen vorderen Endabschnitt eines Schwellers gefügt ist; einen zweiten Rückseitenverbindungsabschnitt, der an einen vorderen Endabschnitt eines Tunnels gefügt ist; einen ersten gekrümmten Wandabschnitt, der einen hinteren Endabschnitt eines Seitenwandabschnitts an einer in Karosseriequerrichtung äußeren Seite des Vorderseitenverbindungsabschnitts und einen vorderen Enddabschnitt des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts verbindet, wobei der erste gekrümmte Wandabschnitt so gebogen ist, um konkav schräg in Richtung einer Karosserierückseite und einer in Karosseriequerrichtung inneren Seite zu sein; und einen zweiten gekrümmten Wandabschnitt, der einen hinteren Endabschnitt eines Seitenwandabschnitts an einer in Karosseriequerrichtung inneren Seite des Vorderseitenverbindungsabschnitts und einen vorderen Endabschnitt des zweiten Rückseitenverbindungsabschnitts verbindet, wobei der zweite gekrümmte Wandabschnitt so gebogen ist, um konkav schräg in Richtung der Karosserierückseite und einer in Karosseriequerrichtung äußeren Seite zu sein; und wobei der vordere Längsträgerunterteilabschnitt derart ausgebildet ist, dass ein Verhältnis zwischen einem minimalen Krümmungsradius R1 an einer Krümmung des ersten gekrümmten Wandabschnitts und einem minimalen Krümmungsradius R2 an einer Krümmung des zweiten gekrümmten Wandabschnitts R1 > R2 entspricht.
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Gemäß der oben beschriebenen Struktur ist der vordere Längsträgerunterteilabschnitt an einem Seitenabschnitt eines Karosseriefrontabschnitts in Richtung einer Karosserievorderseite mit einer Neigung zu einer in Karosseriequerrichtung äußeren Seite hin angeordnet. Daher wird eine Last, die die vordere Endabschnittsseite des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts zur in Karosseriequerrichtung äußeren Seite hin zu verschieben versucht, aufgebracht, wenn eine Kollisionslast auf den vorderen Endabschnitt des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts zum Zeitpunkt einer frontalen Kollision des Fahrzeugs aufgebracht wird.
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Der Vorderseitenverbindungsabschnitt des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts ist an die äußere Umfangsfläche des hinteren Endabschnitts des vorderen Längsträgerhauptabschnitts derart gefügt, dass er die äußere Umfangsfläche abdeckt. Der vordere Längsträgerunterteilabschnitt ist an das Armaturenbrett gefügt und erstreckt sich entlang des Armaturenbretts in Richtung der Karosserierückseite und zur unteren Seite hin und hat eine Form, in der seine hintere Endseite in Karosseriequerrichtung breiter als seine vordere Endseite ist. Daher ist die Stützfestigkeit des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts hinsichtlich der Last, die die vordere Endabschnittsseite des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts in Karosseriequerrichtung zu verschieben versucht, hoch im Vergleich zu dem Fall, in dem zum Beispiel der Stützabschnitt des hinteren Endabschnitts des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts in einer Karosserieunteransicht gesehen in eine in Karosserielängsrichtung geradlinige Form gebracht ist.
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Weiter sind der in Karosseriequerrichtung mittlere Abschnitt des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts an den vorderen Endabschnitt der Unterbodenverstärkung, der erste Rückseitenverbindungsabschnitt an den vorderen Endabschnitt des Schwellers und der zweite Rückseitenverbindungsabschnitt an den vorderen Endabschnitt des Tunnels gefügt. Dadurch bedingt wird die Kollisionslast, die auf den vorderen Längsträgerhauptteilabschnitt aufgebracht wird, über den vorderen Längsträgerunterteilabschnitt auf die Unterbodenverstärkung, den Schweller beziehungsweise den Tunnel übertragen und verteilt. Somit wird die Belastung der Last, die auf den Vorderseitenverbindungsabschnitt des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts aufgebracht wird, gemindert. Da der vordere Längsträgerunterteilabschnitt durch ein einziges Bauteil gebildet ist, ist dies hinsichtlich der Sicherstellung der Stützfestigkeit durch den vorderen Längsträgerunterteilabschnitt weiter vorteilhaft und zusätzlich kann die Kollisionslast, die vom vorderen Längsträgerhauptteilabschnitt auf den vorderen Längsträgerunterteilabschnitt übertragen wird, direkt (ohne durch ein anderes Bauteil zu gehen) auf die Unterbodenverstärkung, den Schweller und den Tunnel übertragen werden.
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Darüber hinaus verbindet der erste gekrümmte Wandabschnitt am vorderen Längsträgerunterteilabschnitt den hinteren Endabschnitt des Seitenabschnitts an der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite des Vorderseitenverbindungsabschnitts und den vorderen Endabschnitt des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts und ist so gebogen, um konkav schräg in Richtung der Karosserierückseite und der in Karosseriequerrichtung inneren Seite zu sein. Der zweite gekrümmte Wandabschnitt verbindet den hinteren Endabschnitt des Seitenwandabschnitts an der in Karosseriequerrichtung inneren Seite des Vorderseitenverbindungsabschnitts und den vorderen Endabschnitt des zweiten Rückseitenverbindungsabschnitts und ist so gebogen, um konkav schräg in Richtung der Karosserierückseite und der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite zu sein. Demgemäß wird in einem Fall, in dem Kollisionslast vom vorderen Längsträgerhauptteilabschnitt auf den vorderen Längsträgerunterteilabschnitt zum Zeitpunkt einer frontalen Kollision eines Fahrzeugs übertragen wird, ein Teil der Kollisionslast problemlos auf den Schweller, wobei der erste gekrümmte Wandabschnitt ein Lastübertragungspfad ist, und ein anderer Teil der Kollisionslast problemslos auf den Tunnel übertragen, wobei der zweite gekrümmte Wandabschnitt ein Lastübertragungspfad ist.
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Hier ist der minimale Krümmungsradius R1 an der gekrümmten Form des ersten gekrümmten Wandabschnitts größer als der minimale Krümmungsradius an der gekrümmten Form des zweiten gekrümmten Wandabschnitts bestimmt. Somit ist am vorderen Längsträgerunterteilabschnitt die Biegefestigkeit hinsichtlich der Last, die den vorderen Längsträgerunterteilabschnitt in Richtung der Seite des ersten gekrümmten Wandabschnitts (in Karosseriequerrichtung äußere Seite) zu biegen versucht, größer als die Biegefestigkeit hinsichtlich der Last, die den vorderen Längsträgerunterteilabschnitt in Richtung der Seite des zweiten gekrümmten Wandabschnitts (in Karosseriequerrichtung innere Seite) zu biegen versucht. Demgemäß kann die Biegung des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts zur in Karosseriequerrichtung äußeren Seite zum Zeitpunkt einer frontalen Kollision effektiv unterdrückt werden.
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In einem zweiten Aspekt des oben beschriebenen ersten Aspekts kann der vordere Endabschnitt des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts an die vordere Endfläche, die der Karosserievorderseite zugewandt ist, an einem vordersten Ende des Schwellers gefügt sein und der ersten gekrümmte Wandabschnitt kann entlang eines Kreisbogens mit entsprechenden tangentialen Linien, wie in der Karosserieunteransicht gesehen, gebogen sein, wovon eine erste virtuelle gerade Linie durch eine Seitenoberfläche auf der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite des Vorderseitenverbindungsabschnitts hindurch geht und sich in Richtung der Verlängerung der Seitenoberfläche erstreckt, und eine zweite virtuelle gerade Linie durch eine vordere Endfläche des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts hindurch geht und sich in die Karosseriequerrichtung erstreckt, und der Kreisbogen durch ein hinteres Ende der Seitenoberfläche an der auf der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite des Vorderseitenverbindungsabschnitts und durch ein in Karosseriequerrichtung inneres Seitenende einer vorderen Endfläche des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts hindurch geht.
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Gemäß der oben genannten Struktur kann der Krümmungsradius R1 des ersten gekrümmten Wandabschnitts groß festgelegt werden, während der hintere Endabschnitt des Seitenwandabschnitts an dem in Karosseriequerrichtung äußeren Ende des Vorderseitenverbindungsabschnitts und der vordere Endabschnitt des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts sanft durch den ersten gekrümmten Wandabschnitt verbunden sind. Daher kann die Biegefestigkeit hinsichtlich der Last, die den vorderen Längsträgerunterteilabschnitt in Richtung der Seite des ersten gekrümmten Wandabschnitts (in Karosseriequerrichtung äußere Seite) zu biegen versucht, gut sichergestellt werden, während die Fähigkeit, Last von dem vorderen Längsträgerunterteilabschnitt auf den Schweller zum Zeitpunkt einer frontalen Kollision des Fahrzeugs zu übertragen, gut sichergestellt ist.
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Wie oben beschrieben und gemäß der Fahrzeugrahmenstruktur der vorliegenden Offenbarung kann Kollisionslast gut durch Verhindern oder Unterdrücken von Biegung eines Stützabschnitts des hinteren Endabschnitts des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts zum Zeitpunkt einer frontalen Kollision des Fahrzeugs übertragen werden, sogar in einem Fall, in dem ein vorderer Längsträgerhauptteilabschnitt in Richtung einer Karosserievorderseite mit einer Neigung zur in Karosseriequerrichtung äußeren Seite angeordnet ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Beispielhafte Ausführungsformen werden basierend auf den folgenden Figuren detailliert beschrieben, wobei:
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1 eine Unteransicht ist, die eine Fahrzeugrahmenstruktur, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt;
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2 eine Seitenansicht ist, die die Fahrzeugrahmenstruktur aus 1 von einer in Karosseriequerrichtung äußeren Seite (linke Seite der Karosserie) aus gesehen dargestellt; und
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3 eine perspektivische Ansicht ist, die die Fahrzeugrahmenstruktur aus 1 von einer schrägen Karosserievorderseite aus gesehen dargestellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Eine Fahrzeugrahmenstruktur, die sich auf eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bezieht, wird anhand der 1 bis 3 beschrieben. Zu beachten ist, dass der Pfeil VORNE, welcher in diesen Zeichnungen entsprechend dargestellt ist, die Karosserievorderseite angibt, der Pfeil OBEN die Karosserieoberseite angibt und der Pfeil INNEN die in Karosseriequerrichtung innere Seite angibt. Weiter bedeutet, wenn nachfolgend nur noch mit längs, vertikal und den Richtungen links und rechts beschrieben wird, längs die Karosserielängsrichtung, vertikal die Karosserievertikalrichtung und links und rechts mit Blick in Fahrtrichtung des Fahrzeugs, sofern nicht anders angegeben.
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Ein Teil der linken Karosserieseite eines Automobils (eines Fahrzeugs) 12, in welchem eine die vorliegende Ausführungsform betreffende Fahrzeugrahmenstruktur 10 verwendet wird, ist in einer Unteransicht in 1 dargestellt. Zu beachten ist, dass die Darstellung der rechten Karosserieseite in 1 weggelassen ist, aber die Fahrzeugrahmenstruktur 10 so konstruiert ist, um grundsätzliche symmetrisch auf der linken und rechten Seite zu sein. Weiter ist eine Seitenansicht der Fahrzeugrahmenstruktur 10 aus 1 aus der Blickrichtung der linken Karosserieseite (in Karosseriequerrichtung äußere Seite) in 2 dargestellt. Eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugrahmenstruktur 10 aus 1 aus der Blickrichtung schräg zur Karosserievorderseite ist in 3 dargestellt. In 3 ist zu beachten, dass die Darstellung des vorderen Längsträgers 40 und ähnlichem an der rechten Karosserieseite weggelassen ist, um die Zeichnung leicht verständlichen zu machen.
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Wie in 1 dargestellt, sind im Automobil 12 eine Antriebseinheitskammer 14 und eine Kabine (Fahrzeugkabine) 16, die an der Fahrzeugrückseite der Antriebseinheitskammer 14 angeordnet ist, durch ein Armaturenbrett (Karosserieinnenraumvorderwand) 18 voneinander getrennt. Der obere Abschnitt des Armaturenbretts 18 hat einen vertikalen Plattenabschnitt 18A, der im Wesentlichen in Form einer vertikalen Platte gebildet ist. Wie in 2 dargestellt hat der untere Abschnitt des Armaturenbretts 18 einen Bordbrettabschnitt 18B, der einstückig mit dem vertikalen Plattenabschnitt 18A vorgesehen ist und der in Form einer geneigten Platte gebildet ist. Der Bordbrettabschnitt 18B ist in Richtung der Karosserieunterseite zur Karosserierückseite hin geneigt. Wie in 1 gezeigt, ist der vordere Endabschnitt einer Bodenplatte 20 durch Schweißen oder ähnliches einstückig an den unteren Endabschnitt des Bordbrettabschnitts 18B gefügt. Diese Bodenplatte 20 bildet die Bodenfläche der Kabine 16.
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Ein Tunnel 22 ist an den in Karosseriequerrichtung mittleren Abschnitten des Bordbrettabschnitts 18B und der Bodenfläche 20 vorgesehen. Wie in einer Karosserievorderansicht zu sehen, öffnet sich der Tunnel 22 in Richtung der Karosserieunterseite und ist im Wesentlichen in einer umgedrehten U-Form ausgebildet und erstreckt sich in die Karosserielängsrichtung. Weiter ist der Endabschnitt an der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite der Bodenplatte 20 an den Schweller (auch einen Seitenschweller genannt) 24 gefügt. Der Schweller 24 ist ein Rahmenbauteil, das eine geschlossene Querschnittsstruktur hat und das sich in Karosserielängsrichtung am unteren Endabschnitt des Karosserieseitenabschnitts erstreckt, und ist in einem Bereich, der die Unterkantenseite eines Seitentüröffnungsabschnitts einschließt, angeordnet. Das vorderste Ende des Schwellers 24 ist durch eine vordere Wandplatte 24P (siehe 3), die der Karosserievorderseite zugewandt ist, abgeschlossen und eine Vorderendoberfläche 24A der Schwellers 24 (die vordere Oberfläche der vorderen Wandplatte 24P (siehe 3)) ist derart angeordnet, dass eine Ebene, die die Karosseriequerrichtung und die vertikale Karosserierichtung einschließt, deren Oberflächenrichtung ist.
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Darüber hinaus ist eine Unterbodenverstärkung 38 an der in Karosseriequerrichtung inneren Seite des Schwellers 24 und an der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite des Tunnels 22 vorgesehen. Die Unterbodenverstärkung 38 ist ein Rahmenbauteil, das, wie in der Karosserievorderansicht gesehen, in Form eines umgedrehten Huts, der sich in Richtung der Karosserieoberseite öffnet, gebildet ist, und das sich in die Karosserielängsrichtung erstreckt. Ein Paar von linken und rechten Flanschabschnitten 38F der Unterbodenverstärkung 38 sind an die Unterseitenfläche der Bodenplatte 20 und die Unterseitenoberfläche des Bordbrettabschnitts 18B gefügt.
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Eine nicht dargestellte Antriebseinheit ist in der Antriebseinheitskammer 14, die weiter in Richtung der Karosserievorderseite als die Kabine 16 ausgebildet ist, untergebracht. In der vorliegenden Ausführungsform, als ein Beispiel, ist die Antriebseinheit so konstruiert, dass sie einen Verbrennungsmotor und einen Motor aufweist. Weiter kann die Antriebseinheitskammer 14 als sogenannter Motorraum angesehen werden.
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Die vorderen Längsträgerhauptteilabschnitte 42, die die Hauptteilabschnitte des Paars von linkem und rechtem vorderen Längsträgerbauteilen bilden, sind am unteren Abschnitt der Antriebseinheitskammer 14 an in Karosseriequerrichtung beiden Seiten vorgesehen. Der vordere Längsträgerhauptteilabschnitt 42 erstreckt sich entlang der Karosserielängsrichtung am Seitenabschnitt eines Karosseriefrontabschnitts 12A und ist genauer gesagt so angebracht, dass er in Richtung der Karosserievorderseite zu der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite hin geneigt ist. Zu beachten ist, dass der vordere Längsträger 40 später beschrieben ist. Eine Crashbox 28 ist mittels eines Verbindungsbauteils 26 an einen vorderen Endabschnitt des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts 42 befestigt. Weiter ist, wie in 1 und 2 dargestellt, ein oberes Schürzenbauteil 32 an der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite und oberen Seite des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts 42 angeordnet. Dieses obere Schürzenbauteil 32 erstreckt sich in die Karosserielängsrichtung. Ein vorderer Endabschnitt einer Schürzenverstärkung 32A, die den Vorderabschnitt eines oberen Schürzenbauteils 32 bildet, ist an dem Verbindungsbauteil 26 befestigt. Weiter ist ein Aufhängungsturm 34 zwischen dem hinteren Abschnitt des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts 42 und dem hinteren Abschnitt des oberen Schürzenbauteils 32 vorgesehen.
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Wie in 1 gezeigt, ist eine Stoßstangenverstärkung 30 an dem vorderen Abschnitt der Crashbox 28 befestigt. Die Stoßstangenverstärkung 30 ist am Karosseriefrontabschnitt 12A angebracht, wobei die Karosseriequerrichtung deren Längsrichtung ist. Zu beachten ist, dass Stoßstangenverstärkung 30 einen Abschnitt der vorderen Stoßstange konstruiert.
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Auf der anderen Seite unterstützt das Paar von linkem und rechtem vorderen Längsträgerhauptteilabschnitt 42 die Antriebseinheit mittels eines Motorblocks (nicht dargestellt). Weiter sind die vorderen Längsträgerhauptteilabschnitte 42 in der vorliegenden Erfindung aus einer Aluminiumlegierung gemacht.
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Wie in 3 gezeigt, bildet der vordere Längsträgerhauptteilabschnitt 42 einen geschlossenen Querschnittsabschnitt, dessen Querschnittsform orthogonal zur Längsrichtung rechteckig ist. Nämlich hat der vordere Längsträgerhauptteilabschnitt 42, als ein Paar von linken und rechten Seitenwandabschnitten, einen außenseitigen Seitenwandabschnitt 42A (siehe 2), der den Seitenwandabschnitt an der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite bildet, und einen innerseitigen Seidenwandabschnitt 42B, der den Seitenwandabschnitt an der in Karosseriequerrichtung inneren Seite bildet. Weiter hat der vordere Längsträgerhauptteilabschnitt 42 einen oberen Wandabschnitt 42C, der die oberen Enden des außenseitigen Seitenwandabschnitts 42A und des innerseitigen Seitenwandabschnitts 42B in Karosseriequerrichtung miteinander verbindet, und hat einen unteren Wandabschnitt 42D, der die unteren Enden des außenseitigen Seitenwandabschnitts 42A und des innerseitigen Seitenwandabschnitts 42B in Karosseriequerrichtung miteinander verbindet.
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Der vordere Längsträger 40 hat einen vorderen Längsträgerunterteilabschnitt 44 (auch Trittverstärkung genannt) an der hinteren Endabschnittsseite des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts 42. Der vordere Längsträgerunterteilabschnitt 44 wird durch ein einziges druckgegossenes Bauteil aus einer Aluminiumlegierung gebildet. Der vordere Längsträgerunterteilabschnitt 44 hat an seiner vorderen Endabschnittsseite einen Vorderseitenverbindungsabschnitt 46, der wie ein schräges Rohr geformt ist.
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Nämlich hat der Vorderseitenverbindungsabschnitt 46 des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts 44, als ein Paar von linken und rechten Seitenwandabschnitten, einen außenseitigen Seitenwandabschnitt 46A (siehe 2), der den Seitenwandabschnitt an der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite gebildet, und einen innerseitigen Seitenwandabschnitt 46B, der den Seitenwandabschnitt der in Karosseriequerrichtung inneren Seite gebildet. Weiter hat der Vorderseitenverbindungsabschnitt 46 des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts 44 einen oberen Wandabschnitt 46C, der die oberen Enden des außenseitigen Seitenwandabschnitts 46A (siehe 2) und des innerseitigen Seitenwandabschnitts 46B in Karosseriequerrichtung miteinander verbindet, und hat einen unteren Wandabschnitt 46D, der die unteren Enden des außenseitigen Seitenwandabschnitts 46A (siehe 2) und des innerseitigen Seitenwandabschnitts 46B in Karosseriequerrichtung miteinander verbindet. Der vordere Längsträgerunterteilabschnitt 44 ist derart durch Lichtbogenschweißen (mittels eines linear geschweißten Abschnitts) angefügt, dass der Vorderseitenverbindungsabschnitt 46 die äußere Umfangsfläche des hinteren Endabschnitts des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts 42 abdeckt.
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Weiter erstreckt sich der vordere Längsträgerunterteilabschnitt 44 in Richtung der hinteren und unteren Karosserieseite entlang des Armaturenbretts 18 (des Bordbrettabschnitts 18B), so wie in 2 dargestellt. Außerdem hat der vordere Längsträgerunterteilabschnitt 44 eine Form, in der seine hintere Endseite in Karosseriequerrichtung breiter als seine vordere Endseite ist, wie in der Karosserieunteransicht, dargestellt in 1, gesehen. In der vorliegenden Ausführungsform ist zu beachten, dass sich der hintere Endabschnitt des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts 44 zur unteren Oberflächenseite des vorderen Endabschnitts der Bodenplatte 20 erstreckt. Wie in 3 dargestellt, hat ein Trittabschnitt 48, der entlang des Armaturenbretts 18 (des Bordbrettabschnitts 18B) am vorderen Längsträgerunterteilabschnitt 44 angeordnet ist, an seinem äußeren Umfangsabschnitt einen Flanschabschnitt 48F, der das Armaturenbrett 18 überlagert. Der Flanschabschnitt 48F des Trittabschnitts 48 ist durch bekannte Befestigungsmittel B1, wie zum Beispiel Blechschrauben oder ähnliches, an das Armaturenbrett 18 gefügt. Obwohl die Darstellung und detaillierte Beschreibung hierfür ausgelassen wurde, ist zu beachten, dass Verstärkungsrippen passend an der inneren Oberflächenseite des Trittabschnitts 48 (an seiner dem Armaturenbrett 18 zugewandten Oberfläche) ausgebildet sind.
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Wie in 1 dargestellt, ist ein hervorstehender Abschnitt 48M, der in Richtung der Karosserieunterseite herausragt und sich in die Karosserielängsrichtung erstreckt, an dem in Karosseriequerrichtung mittleren Abschnitt des Trittabschnitts 48 ausgebildet. Der hervorstehende Abschnitt 48M des Trittabschnitts 48 ist derart angeordnet, dass er den vorderen Endabschnitt der Unterbodenverstärkung 38 abdeckt, und ist durch bekannte Befestigungsmittel (nicht dargestellt), wie zum Beispiel Blechschrauben oder ähnliches, an die Unterbodenverstärkung 38 gefügt.
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Ein erster Rückseitenverbindungsabschnitt 50 erstreckt sich von dem in Karosseriequerrichtung außenseitigen Endabschnitt des hinteren Abschnitts des Trittabschnitts 48 heraus. Der erste Rückseitenverbindungsabschnitt 50 hat einen Vorderendflanschabschnitt 50A (siehe 3), der den vorderen Endabschnitt des ersten Rückseitenverbindungsabschnitt 50 bildet und der Karosserievorderseite zugewandt ist, und hat einen horizontalen Flanschabschnitt 50B, der sich vom unteren Ende des Vorderendflanschabschnitts 50A in Richtung der Karosserierückseite erstreckt. Wie in 3 dargestellt, ist der Vorderendflanschabschnitt 50A durch bekannte Befestigungsmittel B3, wie zum Beispiel Blechschrauben oder ähnliches, an die Vorderendoberfläche 24A des Schwellers 24 gefügt. Weiter ist, wie in 1 gezeigt, der horizontale Flanschabschnitt 50B durch bekannte Befestigungsmittel B4, wie zum Beispiel Blechschrauben oder ähnliches, an den vorderen Endabschnitt des unteren Wandabschnitts 24B des Schwellers 24 gefügt.
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Weiter erstreckt sich, wie in 3 dargestellt, ein zweiter Rückseitenverbindungsabschnitt 52 von der in Karosseriequerrichtung inneren Seite des Trittabschnitts 48 in Richtung der unteren Abschnittsseite des Seitenwandabschnitts 22S des Tunnels 22 heraus. Der zweite Rückseitenverbindungsabschnitt 52 ist an den vorderen Endabschnitt des unteren Abschnitts eines Seitenwandabschnitts 22S des Tunnels 22 gefügt. Wie in 1 dargestellt, ist die Position in Karosserielängsrichtung des vorderen Endes des zweiten Rückseitenverbindungsabschnitts 52 so festgelegt, dass es weiter in Richtung der Karosserievorderseite liegt als die Position in Karosserielängsrichtung des vorderen Endes des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts 50.
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Der hintere Endabschnitt des außenseitigen Seitenwandabschnitts 46A des Vorderseitenverbindungsabschnitts 46 und der Vorderendflanschabschnitt 50A (der vordere Endabschnitt) des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts 50 sind durch einen ersten gekrümmten Wandabschnitt 54, der wie eine vertikale Wand geformt ist, verbunden. Der erste gekrümmte Wandabschnitt 54 ist so gebogen, um konkav schräg in Richtung der Karosserierückseite und der in Karosseriequerrichtung inneren Seite zu sein (in der vorliegenden Ausführungsform ist er nahezu in der Form eines Kreisbogens gebogen). Genauer gesagt ist der erste gekrümmte Wandabschnitt 54 entlang einer Kreisbogenform 60 gebogen, dessen tangentiale Linien entsprechend eine erste virtuelle gerade Linie L1, die, wie in der Karosserieunteransicht gesehen, durch eine Seitenoberfläche 46X an der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite des Vorderseitenverbindungsabschnitts 46 hindurch geht und sich in die verlängerte Richtung dieser Seitenoberfläche 46X erstreckt, und eine zweite virtuelle gerade Linie L2, die durch eine Vorderendoberfläche 50X des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts 50 hindurch geht und sich in die Karosseriequerrichtung erstreckt, sind und die Kreisbogenform 60 geht durch ein hinteres Ende 46Z der Seitenoberfläche 46X an der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite des Vorderseitenverbindungsabschnitts 46 und durch ein in Karosseriequerrichtung innerseitiges Ende 50Z der Vorderendoberfläche 50X des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts 50 hindurch. In der Zeichnung ist zu beachten, dass der Abschnitt der Kreisbogenform 60, der ein anderer ist als dessen Abschnitt, der durch die Zwei-Punkt-Strich-Linie angegeben ist, den ersten gekrümmten Wandabschnitt 54 überlappt.
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Weiter sind, wie in 1 und 3 dargestellt, der hintere Endabschnitt des innerseitigen Seitenwandabschnitts 46B des vorderen Seitenverbindungsabschnitts 46 und der vordere Endabschnitt des zweiten Rückseitenverbindungsabschnitts 52 sanft durch einen zweiten gekrümmten Wandabschnitt 56, der wie eine vertikale Wand geformt ist, gefügt. Der zweite gekrümmte Wandabschnitt 56 ist so gebogen, um konkav schräg in Richtung der Karosserierückseite und der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite zu sein (in der vorliegenden Ausführungsform ist er nahezu in der Form eines Kreisbogens gebogen). Weiter ist das Verhältnis zwischen minimalem Krümmungsradius R1 an der gekrümmten Form des ersten gekrümmten Wandabschnitts 54 und minimalem Krümmungsradius R2 an der gekrümmten Form des zweiten gekrümmten Wandabschnitts 56 so bestimmt, dass R1 > R2 ist.
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Als nächstes werden Betrieb und Funktionen der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben.
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Wie in 1 dargestellt, ist der vordere Längsträgerhauptteilabschnitt 42 an dem Seitenabschnitt des Karosseriefrontabschnitts 12A in Richtung der Karosserievorderseite mit einer Neigung zur in Karosseriequerrichtung äußeren Seite hin angeordnet. Daher wird eine Last aufgerbacht, die die vordere Endabschnittsseite des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts 42 zur in Karosseriequerrichtung äußeren Seite hin zu verschieben versucht, wenn eine Kollisionslast auf den vorderen Endabschnitt des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts 42 zum Zeitpunkt einer frontalen Kollision eines Fahrzeugs aufgebracht.
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Der Vorderseitenverbindungsabschnitt 46 des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts 44 ist derart an die äußere Umfangsfläche des hinteren Endabschnitts des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts 42 gefügt, dass er diese abdeckt. Der vordere Längsträgerunterteilabschnitt 44 ist an das Armaturenbrett 18 gefügt und erstreckt sich in Richtung der Karosserierück- und -unterseite hin entlang des Armaturenbretts 18 und ist derart geformt, dass dessen hintere Endseite in Karosseriequerrichtung breiter als dessen vordere Endseite ist. Somit ist die Stützfestigkeit des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts 44 hinsichtlich der Last, die die vordere Endabschnittsseite des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts 42 in Karosseriequerrichtung zu verschieben versucht, hoch im Vergleich zu einem Fall, in dem zum Beispiel der Stützabschnitt des hinteren Endabschnitts des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts in eine in der Karosserielängsrichtung geradliniege Form festgelegt ist, wie in der Karosserieunteransicht gesehen.
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Weiter sind der in Karosseriequerrichtung mittlere Abschnitt des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts 44 an den vorderen Endabschnitt der Unterbodenverstärkung 38 und der erste Rückseitenverbindungsabschnitt 50 ist an den vorderen Endabschnitt des Schwellers 24 und der zweite Rückseitenverbindungsabschnitt 52 an den vorderen Endabschnitt des Tunnels 22 gefügt. Dadurch bedingt wird Kollisionslast, die auf den vorderen Längsträgerhauptteilabschnitt 42 aufgegeben wird, über den vorderen Längsträgerunterteilabschnitt 44 auf die Unterbodenverstärkung 38, den Schweller 24 bzw. den Tunnel 22 übertragen und verteilt. Somit kann die Belastung der Last, die auf den Vorderseitenverbindungsabschnitt 46 des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts 44 aufgebracht wird, verringert werden.
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Weil der vordere Längsträgerunterteilabschnitt 44 durch ein einziges Bauteil gebildet wird, ist dies hinsichtlich der Sicherstellung der Stützfestigkeit durch den vorderen Längsträgerunterteilabschnitt 44 weiter vorteilhaft und zusätzlich kann die Kollisionslast, die von dem vorderen Längsträgerhauptteilabschnitt 42 auf den vorderen Längsträgerunterteilabschnitt 44 übertragen wird, direkt (ohne durch ein andere Bauteil hindurch zu gehen) auf die Unterbodenverstärkung 38, den Schweller 24 und den Tunnel 22 übertragen werden. In der Struktur der vorliegenden Ausführungsform ist nämlich die Stützfestigkeit hoch und zusätzlich ist die Fähigkeit, Last auf den Schweller 24 und den Tunnel 22 zum Zeitpunkt einer frontalen Kollision zu übertragen, gut im Vergleich zu einer vergleichsweisen Struktur, in welcher zum Beispiel der Stützabschnitt des hinteren Endabschnitts des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts in einer Karosserieunteransicht gesehen in eine im Wesentlichen in Karosserielängsrichtung geradlinige Form festgelegt und an den vorderen Endabschnitt der Unterbodenverstärkung gefügt ist, und Torque-Boxen, die separate Bauteile sind, zwischen diesem Stützabschnitt und dem vorderen Endabschnitt der Unterbodenverstärkung und dem Schweller und zwischen diesem Stützabschnitt und dem vorderen Endabschnitt der Unterbodenverstärkung und dem Tunnel vorgesehen sind.
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Darüber hinaus verbindet an dem vorderen Längsträgerunterteilabschnitt 44 dessen erster gekrümmter Wandabschnitt 54 die hintere Endseite des außenseitigen Seitenwandabschnitts 46A des Vorderseitenverbindungsabschnitts 46 und den Vorderendflanschabschnitt 50A des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts 50 und er ist so gebogen, um konkav schräg in Richtung der Karosserierückseite und einer in Karosseriequerrichtung inneren Seite zu sein. Der zweite gekrümmte Wandabschnitt 56 verbindet den hinteren Endabschnitt des innerseitigen Seitenwandabschnitts 46B des Vorderseitenverbindungsabschnitts 46 und den vorderen Enddabschnitt des zweiten Rückseitenverbindungsabschnitts 52 und ist so gebogen, um konkav schräg in Richtung der Karosserierückseite und der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite zu sein. Dementsprechend kann in einem Fall, in dem Kollisionslast von dem vorderen Längsträgerhauptteilabschnitt 42 auf den vorderen Längsträgerunterteilabschnitt 44 zum Zeitpunkt einer frontalen Kollision eines Fahrzeugs übertragen wird, ein Teil der Kollisionslast problemlos auf den Schweller 24 übertragen werden, wobei der erste gekrümmte Wandabschnitt 54 ein Lastübertragungspfad ist, und ein anderer Teil der Kollisionslast kann problemlos auf den Tunnel 22 übertragen werden, wobei der zweite gekrümmte Wandabschnitt 56 ein Lastübertragungspfad ist. Die Lastübertragungseffizienz kann nämlich weiter verbessert sein.
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Hier ist der minimale Krümmungsradius R1 an der gekrümmten Form des ersten gekrümmten Wandabschnitts 54 so bestimmt, dass er größer als der minimale Krümmungsradius R2 an der gekrümmten Form des zweiten gekrümmten Wandabschnitts 56 ist. Somit ist an dem vorderen Längsträgerunterteilabschnitt 44 die Biegefestigkeit hinsichtlich einer Last, die den vorderen Längsträgerunterteilabschnitt 44 in Richtung der Seite des ersten gekrümmten Wandabschnitts 54 (in Karosseriequerrichtung äußere Seite) zu biegen versucht, höher als die Biegefestigkeit hinsichtlich einer Last, die den vorderen Längsträgerunterteilabschnitt 44 in Richtung der Seite des zweiten gekrümmten Wandabschnitts 56 (in Karosseriequerrichtung innere Seite) zu biegen versucht. Demzufolge kann zum Zeitpunkt einer frontalen Kollision die Biegung des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts 44 zu der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite hin effektiv unterdrückt werden und im Ergebnis kann Verschiebung des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts 42 in Richtung der zur Karosseriequerrichtung äußeren Seite hin unterdrückt werden.
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Weiter ist in der vorliegenden Ausführungsform der Vorderendflanschabschnitt 50A des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts 50 an die Vorderendoberfläche 24A, die der Karosserievorderseite am vordersten Ende des Schwellers 24 zugewandt ist, gefügt. Weiter ist der erste gekrümmte Wandabschnitt 54 entlang einer Kreisbogenform 60 gebogen, dessen tangentiale Linien entsprechend die erste virtuelle gerade Linie L1, die, wie in einer Karosserieunteransicht gesehen, durch die Seitenoberfläche 46X an der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite des Vorderseitenverbindungsabschnitts 46 hindurch geht und sich in die verlängerte Richtung dieser Seitenoberfläche 46X erstreckt, und die zweite virtuelle gerade Linie L2, die durch die Vorderendoberfläche 50X des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts 50 hindurch geht und sich in die Karosseriequerrichtung erstreckt, und die Kreisbogenform 60 geht durch das hintere Ende 46Z der Seitenoberfläche 46X an der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite des Vorderseitenverbindungsabschnitts 46 und durch das in Karosseriequerrichtung innerseitiges Ende 50Z der Vorderendoberfläche 50X des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts 50 hindurch. Dadurch bedingt kann der Krümmungsradius R1 des ersten gekrümmten Wandabschnitts 54 größer festgelegt sein, während der hinterer Endabschnitt des außenseitigen Seitenwandabschnitts 46A des Vorderseitenverbindungsabschnitts 46 und der Vorderendflanschabschnitt 50A des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts 50 sanft durch den ersten gekrümmten Wandabschnitt 54 verbunden sind. Somit kann die Fähigkeit, Last von dem vorderen Längsträgerunterteilabschnitt 44 zum Zeitpunkt einer frontalen Kollision eines Fahrzeugs auf den Schweller 24 zu übertragen, gut sichergestellt werden und kann die Biegefestigkeit hinsichtlich der Last, die den vorderen Längsträgerunterteilabschnitt 44 in Richtung der Seite des ersten gekrümmten Wandabschnitts 54 (in Karosseriequerrichtung äußere Seite) zu biegen versucht, gut sichergestellt werden.
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Wie oben beschrieben kann gemäß der Fahrzeugrahmenstruktur der vorliegenden Offenbarung, sogar wenn der vordere Längsträgerhauptteilabschnitt 42 so angebracht ist, um zu der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite hin geneigt zu sein mit Verlauf in Richtung der Karosserievorderseite, Kollisionslast durch Verhindern oder Unterdrücken von Biegung des vorderen Längsträgerunterteilabschnitts 44 (der Stützabschnitt des hinteren Endabschnitts des vorderen Längsträgerhauptteilabschnitts 42) zum Zeitpunkt einer frontalen Kollision eines Fahrzeugs gut übertragen werden.
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Zu beachten ist, dass es bevorzugt ist, keine kleinen konvexen und konkaven Abschnitte (die anders als die gesamtheitlich gekrümmten Formen des ersten gekrümmten Wandabschnitts 54 und des zweiten gekrümmten Wandabschnitts 56 sind), auch nicht lokal, auszubilden. Dennoch können zum Beispiel angesichts des Verhältnisses mit Randstrukturen und dergleichen kleine konvexe und konkave Abschnitte lokal an dem ersten gekrümmten Wandabschnitt 54 und dem zweiten gekrümmten Wandabschnitt 56 unabhängig von den gesamtheitlichen gekrümmten Formen des ersten gekrümmten Wandabschnitts 54 und des zweiten gekrümmten Wandabschnitts 56 gebildet sein. Hier bedeutet der „minimale Krümmungsradius an einer gekrümmten Form des ersten gekrümmten Wandabschnitts” des ersten Aspekts, auch wenn kleine konvexe und konkave Abschnitte lokal am ersten gekrümmten Wandabschnitt unabhängig von der gesamtheitlich gekrümmten Form des ersten gekrümmten Wandabschnitts gebildet sind, der minimale Krümmungsradius an der gesamtheitlich gekrümmten Form, diese konvexen und konkaven Abschnitte ausgenommen. Ähnlich bedeutet der „minimale Krümmungsradius an einer gekrümmten Form des zweiten gekrümmten Wandabschnitts” des ersten Aspekts, auch wenn kleine konvexe und konkave Abschnitte lokal am zweiten gekrümmten Wandabschnitt unabhängig von der gesamtheitlich gekrümmten Form des zweiten gekrümmten Wandabschnitts gebildet sind, der minimale Krümmungsradius an der gesamtheitlich gekrümmten Form, diese konvexen und konkaven Abschnitte ausgenommen.
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Weiter ist in der oben beschriebenen Ausführungsform die gekrümmte Form des ersten gekrümmten Wandabschnitts 54 so gemacht, um eine Kreisbogenform zu sein, dessen Krümmungsradius in einer Karosserieunteransicht gesehen im Wesentlichen konstant ist. Dennoch kann die gekrümmte Form des ersten gekrümmten Wandabschnitts zum Beispiel eine gekrümmte Form sein, die durchgehend unverzerrt ist, während deren Krümmungsradius sich in einer Karosserieunteransicht gesehen graduell verändert. Dasselbe gilt auch für die gekrümmte Form des zweiten gekrümmten Wandabschnitts.
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Weiter ist in der oben beschriebenen Ausführungsform die Fahrzeugrahmenstruktur 10 so konstruiert, um grundsätzlich links und rechts symmetrisch zu sein, und es ist ein Fall beschrieben, in dem die in 1 dargestellte Struktur an den beiden linken und rechten Seiten der Karosserie bereitgestellt ist. Dennoch kann eine Struktur, in welcher eine Struktur so wie die in 1 dargestellte nur an der linken Karosserieseite vorgesehen ist, oder eine Struktur, in welcher eine Struktur so wie die in 1 dargestellte nur an der rechten Karosserieseite vorgesehen ist, auch verwendet werden.
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Zu beachten ist, dass „einziges Bauteil” des ersten Aspekts ein Bauteil ist, in welchem dessen Gesamtheit einstückig gebildet, ist ohne eine Vielzahl an Bauteilen als Strukturelemente aufzuweisen, so wie der vordere Längsträgerunterteilabschnitt 44 der oben beschriebenen Ausführungsform.
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Weiter enthält der Ausdruck des „ist entlang einer Kreisbogenform gebogen” des zweiten Aspekts Fälle, in denen der Bereich zwischen dem hinteren Endabschnitt des Seitenwandabschnitts an der in Karosseriequerrichtung äußeren Seite des Vorderseitenverbindungsabschnitts und dem vorderen Endabschnitt des ersten Rückseitenverbindungsabschnitts so gebogen ist, um mit dieser Kreisbogenform übereinzustimmen, wie in einer Karosserieunteransicht gesehen, und enthält zusätzlich auch Fälle, in denen wie in der oben beschriebenen Ausführungsform dieser Bereich in einer Karosserieunteransicht gesehen nicht vollständig mit der Kreisbogenform 60 übereinstimmt, aber der Bereich, wenn ganzheitlich betrachtet, im Wesentlichen ähnlich zu der Kreisbogenform 60 gebogen ist und als entlang der Kreisbogenform 60 gebogen betrachtet werden kann.
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Zu beachten ist, dass die oben beschrieben Ausführungsform und die oben beschriebenen mehrzähligen modifizierten Beispiele durch geeignete Kombination ausgeführt werden können.
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Auch wenn ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung oben beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf das obige beschränkt und kann, anders als das obige, selbstverständlich durch Modifizieren in unterschiedlichster Weise in einem Rahmen, der von deren Kern nicht abweicht, umgesetzt werden.
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Zusammenfassend wird eine Fahrzeugrahmenstruktur mit einem vorderen Längsträgerunterteilabschnitt offenbart, bei dem eine hintere Endseite eines außenseitigen Seitenwandabschnitts eines Vorderseitenverbindungsabschnitts, der an den vorderen Längsträgerhauptteilabschnitt gefügt ist, und ein Vorderendflanschabschnitt eines ersten Rückseitenverbindungsabschnitts, der an einen Schweller gefügt ist, durch einen ersten gekrümmten Wandabschnitt verbunden sind. Weiter sind ein hinterer Endabschnitt eines innerseitigen Seitenwandabschnitts des
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Vorderseitenverbindungsabschnitts und ein vorderer Endabschnitt eines zweiten Rückseitenverbindungsabschnitts, der an einen Tunnel gefügt ist, durch einen zweiten gekrümmten Wandabschnitt verbunden. Ein minimaler Krümmungsradius an einer Krümmung des ersten gekrümmten Wandabschnitts ist größer als ein minimaler Krümmungsradius an einer Krümmung des zweiten gekrümmten Wandabschnitts festgelegt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2011/148747 A1 [0002]
- JP 2013136362 A [0002]
