DE102018104520A1

DE102018104520A1 - Vordere Hilfsrahmenstruktur

Info

Publication number: DE102018104520A1
Application number: DE102018104520.4A
Authority: DE
Inventors: Katsuyuki Komiya; Yasushi Ishikawa
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2018-02-28
Publication date: 2018-09-27
Also published as: JP2018161980A; US10654525B2; JP6481704B2; CN108657277B; CN108657277A; US20180273098A1

Abstract

Eine vordere Hilfsrahmenstruktur weist vordere und hintere Querelemente, ein Paar von linken und rechten Seitenelementen und einen Montageabschnitt für die Karosserie des Fahrzeugs auf, der an den vorderen Enden der Seitenelemente angeordnet ist. Das Seitenelement weist einen seitlich verbreiterten Abschnitt an einem vorderen Ende davon auf, wobei der seitlich verbreiterte Abschnitt sich in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen wölbt. Das vordere Querelement weist einen vorderen verbreiterten Abschnitt an einem Endabschnitt davon in der Breitenrichtung des Fahrzeugs auf, wobei der vordere verbreiterte Abschnitt sich in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs wölbt. Ein Abschnitt des vorderen Querelements außer dem vorderen verbreiterten Abschnitt ist auf der hinteren Seite mit Bezug auf den Montageabschnitt für die Karosserie des Fahrzeugs und auf der vorderen Seite mit Bezug auf ein hinteres Ende des seitlich verbreiterten Abschnitts angeordnet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine vordere Hilfsrahmenstruktur für ein Fahrzeug zum Tragen eines Aufhängungsarms.
Stand der Technik
Allgemein ist ein vorderer Hilfsrahmen zum Tragen eines Aufhängungsarms unter einem Vorderseiterahmen in einem vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs ausgebildet. Der vordere Hilfsrahmen weist ein hinteres Querelement, das sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, ein Paar von linken und rechten Seitenelementen (vorderen Seitenelementen), die sich von dem hinteren Querelement in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs erstrecken, und ein vorderes Querelement zum Verbinden der vorderen Enden der gepaarten linken und rechten Seitenelemente in der Breitenrichtung des Fahrzeugs auf.
In den vergangenen Jahren ist ein Bedarf für das Vorsehen einer Struktur entstanden, die einen sog. „Small-Overlap-Crash“ in einem vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs zufriedenstellend übersteht. Zum Beispiel offenbart die nicht geprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2013-212757 (im Folgenden als Patentdruckschrift 1 bezeichnet) eine Struktur, bei der ein abragender Abschnitt, der in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen abragt, nicht an einem vorderen Hilfsrahmen ausgebildet ist, sondern an einem vorderen Abschnitt eines Vorderseiterahmens. Der abragende Abschnitt ist derart ausgebildet, dass eine seitliche Fläche des abragenden Abschnitts in einer Draufsicht des Fahrzeugs auf der äußeren Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen zu der hinteren Seite einer Karosserie eines Fahrzeugs geneigt ist. Weiterhin ist der abragende Abschnitt an einer Position angeordnet, wo eine Leistungseinheit und der abragende Abschnitt in der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs überlappen.
In der in der Patentdruckschrift 1 offenbarten Struktur ist es möglich, da der Vorderseiterahmen in der Breitenrichtung des Fahrzeugs über den abragenden Abschnitt nach innen gebogen ist, dass, wenn ein Small-Overlap-Crash auftritt, ein Moment zum Bewegen eines vorderen Abschnitts einer Karosserie eines Fahrzeugs in einer seitlichen Richtung erzeugt wird (was erlaubt, dass ein vorderer Abschnitt einer Karosserie eines Fahrzeugs von einem Kollisionsobjekt verschont wird), indem bewirkt wird, dass der gebogene Vorderseiterahmen auf die Leistungseinheit drückt. Jedoch kann in der in der Patentdruckschrift 1 offenbarten Struktur, da der vordere Hilfsrahmen kein vorderes Querelement aufweist, die Steifigkeit nicht ausreichend sein, und wahrscheinlich treten Vibrationen auf, wenn ein dem abragenden Abschnitt im Wesentlichen äquivalentes Element an dem vorderen Hilfsrahmen ausgebildet ist.
Die nicht geprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2016-141282 (im Folgenden als Patentdruckschrift 2 bezeichnet) offenbart eine vordere Hilfsrahmenstruktur einschließlich eines Paars von linken und rechten Seitenelementen, eines vorderen Querelements zum Verbinden der vorderen Enden der gepaarten linken und rechten Seitenelemente in der Breitenrichtung des Fahrzeugs, einer unteren Knautschdose, die in einer Draufsicht eine Trapezform aufweist und mit dem vorderen Ende jedes Seitenelements über eine Stellplatte und eine Montageplatte verbunden ist, und eines Verzweigungselements zum Verbinden einer hinteren Fläche eines Teils eines Basisabschnitts der unteren Knautschdose auf der äußeren Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs und eines vorderen Abschnitts jedes Seitenelements in einer schräg gegenüberliegenden Anordnung.
In der in der Patentdruckschrift 2 offenbarten Struktur ist es möglich, das Seitenelement in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen zu biegen, indem eine Last übertragen wird, die, wenn ein Small-Overlap-Crash auftritt, an einem Seitenelement auf der hinteren Seite über das Verzweigungselement erzeugt wird, nachdem die Last durch die trapezförmige untere Knautschdose aufgenommen ist.
Jedoch ist in der in der Patentdruckschrift 2 offenbarten Struktur ein Paar von linken und rechten Montageabschnitten zum Montieren des vorderen Hilfsrahmens an einer Karosserie eines Fahrzeugs an Positionen vorgesehen, die mit beiden Enden des vorderen Querelements zusammenfallen. Daher ist es notwendig, die Position des vorderen Querelements in eine relativ vordere Position einzustellen, um die oben erwähnte Positionsbeziehung sicherzustellen. Andererseits ist es üblich, dass eine Hilfskomponente wie z. B. ein Kühler auf der vorderen Seite eines vorderen Querelements angeordnet ist. Wenn jedoch versucht wird, eine Hilfskomponente derart anzuordnen, dass ausreichender Raum zum Montieren und Demontieren der Hilfskomponente auf der vorderen Seite des vorderen Querelements sichergestellt wird, können die Hilfskomponente und deren periphere Teile als Ganzes auf der vorderen Seite angeordnet sein. Dies kann ein Überstandsmaß des Fahrzeugs erhöhen (ein Maß eines Abschnitts auf der vorderen Seite mit Bezug auf die Vorderräder). Wie weiter oben beschrieben, ist es in der in der Patentdruckschrift 2 offenbarten Struktur schwierig, beide Anforderungen bei einer Positionierung einer Hilfskomponente (unter Sicherstellung eines Raums zum Montieren und Demontieren einer Hilfskomponente) und dem Kürzen eines Überstandsmaßes zu gleichzeitig erfüllen.
Darstellung der Erfindung
Im Hinblick auf Obiges ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vordere Hilfsrahmenstruktur einschließlich eines vorderen Querelements vorzusehen, die ermöglicht, indem verhindert wird, dass durch das vordere Querelement eine Biegeverformung eines Seitenelements in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen behindert wird, wenn ein Small-Overlap-Crash auftritt, das Verhalten bei Kollision zu verbessern und einen Freiheitsgrad bei der Positionierung einer Hilfskomponente und dergleichen zu erhöhen.
Um die oben erwähnte Aufgabe zu lösen, ist die vorliegende Erfindung auf eine vordere Hilfsrahmenstruktur zum Tragen eines Aufhängungsarms gerichtet. Die vordere Hilfsrahmenstruktur weist Folgendes auf: ein hinteres Querelement, das sich in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt; ein Paar von linken und rechten Seitenelementen, die sich von dem hinteren Querelement in Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs erstrecken; ein vorderes Querelement, das dazu ausgebildet ist, die vorderen Enden der gepaarten linken und rechten Seitenelemente in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zu verbinden; und einen Montageabschnitt für die Karosserie des Fahrzeugs, der an einem vorderen Ende des Seitenelements angeordnet und dazu ausgebildet ist, das Seitenelement an einer Karosserie eines Fahrzeugs anzubringen. Das Seitenelement weist einen seitlich verbreiterten Abschnitt an einem vorderen Ende davon auf, wobei der seitlich verbreiterte Abschnitt sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen wölbt. Das vordere Querelement weist einen vorderen verbreiterten Abschnitt an einem Endabschnitt davon in der Breitenrichtung des Fahrzeugs auf, wobei der vordere verbreiterte Abschnitt sich in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs wölbt. Ein Abschnitt des vorderen Querelements außer dem vorderen verbreiterten Abschnitt ist auf einer hinteren Seite mit Bezug auf den Montageabschnitt für die Karosserie des Fahrzeugs und auf einer vorderen Seite mit Bezug auf ein hinteres Ende des seitlich verbreiterten Abschnitts angeordnet.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine vordere Hilfsrahmenstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ist eine Draufsicht der vorderen Hilfsrahmenstruktur;
3 ist eine Ansicht der vorderen Hilfsrahmenstruktur von unten;
4 ist eine Seitenansicht der vorderen Hilfsrahmenstruktur;
5 ist eine Vorderansicht der vorderen Hilfsrahmenstruktur;
6 ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen Endabschnitt eines hinteren Querelements in der Breitenrichtung des Fahrzeugs und eine Umfangsstruktur davon darstellt;
7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 2; und
8 ist eine vergrößerte Draufsicht, die ein vorderes Ende eines Seitenelements und eine Umfangsstruktur davon darstellt;
9 ist eine vergrößerte Draufsicht zum Beschreiben einer Modifikation der Ausführungsform.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen näher beschrieben. 1 bis 5 stellen jeweils eine vordere Hilfsrahmenstruktur der Ausführungsform dar. 1 ist eine perspektivische Ansicht, 2 ist eine Draufsicht, 3 ist eine Ansicht von unten, 4 ist eine linke Seitenansicht, und 5 ist eine Vorderansicht. In 1 bis 4 bezeichnet der Pfeil F eine vordere Seite eines Fahrzeugs, und der Pfeil R bezeichnet eine hintere Seite des Fahrzeugs.
Die vordere Hilfsrahmenstruktur der Ausführungsform ist an einem Kraftfahrzeug mit Vorderradantrieb mit einem quer angebrachten Motor (im Folgenden einfach als Fahrzeug bezeichnet) angeordnet. Das Fahrzeug weist einen vorderen Hilfsrahmen A auf, der an einem unteren Abschnitt eines Motorraums in einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs ausgebildet ist. Der vordere Hilfsrahmen A weist ein hinteres Querelement 20, das sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, ein Paar von linken und rechten vorderen Seitenelementen 30 und 30 (so genannte Verlängerungen), die sich von vorderen Enden der linken und rechten seitlichen Abschnitte des hinteren Querelements 20 in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs erstrecken, und ein vorderes Querelement 40 zum Verbinden der vorderen Enden der gepaarten linken und rechten vorderen Seitenelemente 30 und 30 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs auf. Im Folgenden wird das vordere Seitenelement 30 einfach als Seitenelement 30 bezeichnet.
Das vordere Querelement 40 weist einen Bereich mit einer im Wesentlichen Torform auf und ist dazu ausgebildet, sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs im Wesentlichen gerade nach vorne zu erstrecken.
Das hintere Querelement 20 besteht aus der Kombination von mehreren Elementen und weist eine Breite von vorne nach hinten auf, die größer als die des vorderen Querelements 40 insgesamt ist. Die linken und rechten unteren Arme 10 (in den Zeichnungen ist nur der untere Arm 10 auf der rechten Seite des Fahrzeugs dargestellt) sind an dem hinteren Querelement 20 gehalten. Der untere Arm 10 ist einer der Aufhängungsarme.
Auf der vorderen Seite des vorderen Hilfsrahmens A ist ein Paar von linken und rechten unteren Knautschdosen 43 und 43, die an den vorderen Enden der gepaarten linken und rechten Seitenelemente 30 und 30 über Stellplatten 41 und Montageplatten 42 angebracht sind, und eine untere Stoßfängerversteifung 44 vorgesehen, die sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zum Verbinden der vorderen Enden der unteren Knautschdosen 43 und 43 erstreckt. Die untere Stoßfängerversteifung 44 bildet einen Teil einer Stoßfängerversteifung.
Ein säulenförmiger Sockelabschnitt 45 (entsprechend einem Montageabschnitt für die Karosserie des Fahrzeugs in der vorliegenden Erfindung), der sich um einen kurzen Abstand in der Richtung von oben nach unten erstreckt, ist an einem vorderen Ende des Seitenelements 30 ausgebildet (ein Abschnitt unmittelbar hinter der Stellplatte 41). Ein Befestigungselement 46, bestehend aus einem Befestigungselement wie z. B. einem sich nach oben erstreckenden Bolzen, ist an einer unteren Fläche des Sockelabschnitts 45 ausgebildet. Der Sockelabschnitt 45 und das Befestigungselement 46 sind Elemente zur Montage des Seitenelements 30 an einem nicht gezeigten Vorderseiterahmen (Karosserie des Fahrzeugs).
6 ist eine vergrößerte Draufsicht, die einen Endabschnitt des hinteren Querelements 20 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs und eine Umfangsstruktur davon darstellt. 7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in 2. In 6 bezeichnet der Pfeil IN eine innere Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs, und der Pfeil OUT bezeichnet eine äußere Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs.
Wie in 4 bis 6 dargestellt, weist der untere Arm 10 einen Achsschenkellagerungsabschnitt 11 auf der äußeren Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs und auf der vorderen Seite, einen vorderen Buchsenabschnitt 12 auf der inneren Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs und auf der vorderen Seite und einen hinteren Buchsenabschnitt 13 auf der inneren Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs und auf der hinteren Seite auf. Der untere Arm 10 ist über den vorderen Buchsenabschnitt 12 und den hinteren Buchsenabschnitt 13 an der Karosserie des Fahrzeugs angebracht.
Wie in 1 bis 4 und 6 dargestellt, weist das hintere Querelement 20 eine untere Platte 21, eine untere Platte 23 auf der unteren Seite der unteren Platte 21 und ein Paar von linken und rechten Verlängerungsabschnitten 25 und 25 auf, die sich von linken und rechten seitlichen Abschnitten der unteren Platte 21 und der unteren Platte 23 in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Jeder der Verlängerungsabschnitte 25 weist eine untere Verlängerungsplatte 24, die sich von den linken und rechten seitlichen Abschnitten der unteren Platte 21 in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, und eine untere Verlängerungsplatte 22 auf, die sich von den linken und rechten seitlichen Abschnitten der unteren Platte 23 in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs erstreckt.
Die hinteren Enden der gepaarten linken und rechten Seitenelemente 30 und 30 sind mit den vorderen Enden der gepaarten linken und rechten Verlängerungsabschnitte 25 und 25 verbunden und an diesen befestigt.
Wie in 1 bis 4 und 6 dargestellt, sind von linken und rechten seitlichen Abschnitten eines hinteren Abschnitts des hinteren Querelements 20 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen abragende hintere Trägerabschnitte 26 und 26 an dem hinteren Abschnitt des hinteren Querelements 20 ausgebildet. Der hintere Trägerabschnitt 26 besteht aus einem Teil der unteren Platte 21 und der unteren Platte 23 und trägt den hinteren Buchsenabschnitt 13 des unteren Arms 10.
Wie in 6 dargestellt, ist ein Armträgerbügel 27 zum Tragen des vorderen Buchsenabschnitts 12 des unteren Arms 10 an dem Verlängerungsabschnitt 25 angebracht.
Der Armträgerbügel 27 bildet einen vorderen Trägerabschnitt eines Aufhängungsarms (unterer Arm 10). Ein Verbindungsabschnitt 28 für eine Strebe 29 (Verstärkungselement), die später beschrieben wird, ist durch den vorderen Trägerabschnitt an einem Abschnitt des Verlängerungsabschnitts 25 mit Bezug auf eine Trägermitte, insbesondere eine Mitte des von dem Armträgerbügel 27 gehaltenen vorderen Buchsenabschnitts 12, in der Front-Heck-Richtung und in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach vorne und nach unten versetzt ausgebildet.
In 6 und 7 ist eine Linie, die die Trägermitten durch die linken und rechten vorderen Trägerabschnitte verbindet, durch die Linie L1 angezeigt. Wie in 6 dargestellt, befindet sich der Verbindungsabschnitt 28 auf der vorderen Seite mit Bezug auf die Linie L1. Weiterhin befindet sich, wie in 7 dargestellt, der Verbindungsabschnitt 28 auf der unteren Seite mit Bezug auf die Linie L1.
Die Strebe 29 als Verstärkungselement für das lineare Verbinden des linken und des rechten Verbindungsabschnitts 28 und 28 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs ist an der vorderen Seite des hinteren Querelements 20 ausgebildet. Ein plattenförmiges Element ohne Wülste wird als Strebe 29 verwendet. Wie in 7 dargestellt, sind in der Ausführungsform beide Enden der Strebe 29 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs an den Verbindungsabschnitten 28 und 28 über Befestigungselemente wie z. B. Schrauben 47 und Muttern 48 angebracht und befestigt.
Wie in 6 dargestellt, ist ein Abstandshalteabschnitt S1 ist zwischen einem vorderen Umfang des hinteren Querelements 20 (ein vorderer Umfang sowohl der unteren Platte 21 als auch der unteren Platte 23) und einem hinteren Umfang der Strebe 29 ausgebildet, indem die Strebe 29 zwischen dem linken und dem rechten Verbindungsabschnitt 28 und 28 angebracht ist, wie weiter oben beschrieben.
Weiterhin wird die Steifigkeit des vorderen Hilfsrahmens A verbessert, und niederfrequente Vibrationen von etwa 300 Hz, die in dem vorderen Hilfsrahmen A erzeugt werden, werden unterdrückt, indem der linke und der rechte Verbindungsabschnitt 28 und 28 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs durch die Strebe 29 linear verbunden sind. Somit wird, da die Trägersteifigkeit des unteren Arms 10 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs verbessert wird, die Lenkfähigkeit verbessert.
Wie in 1, 2, 3 und 6 dargestellt, sind mehrere Verkleidungs-Montageabschnitte 29a und 29a, die sich von einem vorderen Umfang eines Zwischenabschnitts der Strebe 29 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs schrittweise in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs erstrecken, einteilig an dem Zwischenabschnitt der Strebe 29 ausgebildet. Insbesondere ist, wie in 6 dargestellt, der Verkleidungs-Montageabschnitt 29a in einer gebogenen Form mit zwei Kammlinien X1 und X2 ausgebildet. Eine nicht gezeigte Verkleidung ist an dem Verkleidungs-Montageabschnitt 29a angebracht. Dies macht es schwierig, eine Torsionsbelastung von der Verkleidung auf die Strebe 29 aufzubringen. Daher ist es möglich, einen Effekt der Verbesserung der Steifigkeit in der Breitenrichtung des Fahrzeugs durch die Strebe 29 zu verstärken, während die Montierbarkeit der Verkleidung durch den Verkleidungs-Montageabschnitt 29a sichergestellt ist.
Wie in 1 bis 3 dargestellt, ist die Strebe 29 dazu ausgebildet, die Verlängerungsabschnitte 25 und 25 auf der linken Seite und der rechten Seite eines vorderen Endes des hinteren Querelements 20 zu verbinden. Das Seitenelement 30 erstreckt sich von einem vorderen Ende jedes Verlängerungsabschnitts 25 nach vorne. Dies erlaubt, dass die Strebe 29 eine Rolle beim Erhöhen der Steifigkeit des Seitenelements 30 spielt. Der vordere Hilfsrahmen A mit dem hinteren Querelement 20, den Verlängerungsabschnitten 25 und 25, den Seitenelementen 30 und 30 und dem oben erwähnten vorderen Querelement 40 bildet eine so genannte Umfangsrahmenstruktur.
Wie in 3 und 6 dargestellt, ist ein vorderer Umfang 29c der Strebe 29 in einer linearen Form ausgebildet, die sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs gerade nach vorne erstreckt. Andererseits ist jedes der beiden Enden der Strebe 29 als Befestigungsabschnitt mittels der Schraube 47 und der Mutter 48 nach hinten verbreitert. Verbindungsabschnitte 29b und 29b zum Verbinden mit dem Armträgerbügel 27 werden durch den verbreiterten Abschnitt gebildet. Drei Elemente, d. h. der Verbindungsabschnitt 29b, die untere Verlängerungsplatte 22 und der Armträgerbügel 27 sind mittels eines Befestigungselements 49, wie z. B. einer Schraube und einer Mutter, angebracht und befestigt. Dies ermöglicht es, die Steifigkeit weiter zu erhöhen und niederfrequente Vibrationen zu unterdrücken.
Wie in 6 dargestellt, sind eine Trägermitte durch einen vorderen Trägerabschnitt des unteren Arms 10, in anderen Worten, eine Mitte des durch den Armträgerbügel 27 gehaltenen vorderen Buchsenabschnitts 12 in der Front-Heck-Richtung und in der Breitenrichtung des Fahrzeugs, und der Achsschenkellagerungsabschnitt 11 derart vorgesehen, dass die jeweiligen Positionen davon in der Front-Heck-Richtung im Wesentlichen zusammenfallen. Dies ermöglicht es, die Trägersteifigkeit eines Rads zu erhöhen. Weiterhin ist die Strebe 29 (ein Abschnitt außer den Verbindungsabschnitten 29b und 29b an beiden Enden der Strebe 29) an einer Position angeordnet, die mit Bezug auf die Mitte des Achsschenkellagerungsabschnitts 11 nach vorne versetzt ist. Der oben erwähnte Abstandshalteabschnitt S1 wird durch die versetzte Konfiguration verlängert. Somit werden niederfrequente Vibrationen reduziert.
Weiterhin ist, wie in 3, 4 und 5 dargestellt, ein vorderer Umfang einer unteren Fläche des hinteren Querelements 20, in anderen Worten, ein vorderer Umfang der unteren Platte 23 entlang einer im Wesentlichen horizontalen Ebene ausgebildet. In einigen Fahrzeugen kann ein hinteres Querelement in einer Vorderansicht in einer Sattelform gekrümmt sein. In der Ausführungsform ist es jedoch möglich, die Steifigkeit des vorderen Hilfsrahmens A durch den oben erwähnten Versteifungseffekt durch die Strebe 29 ausreichend sicherzustellen, auch wenn das hintere Querelement 20 nicht gekrümmt ist.
Wie in 1, 2 und 4 bis 6 dargestellt, sind mehrere Montagebügel 50 zum Montieren eines Stabilisators an der unteren Platte 21 des hinteren Querelements 20 angebracht und befestigt. Weiterhin ist, wie in 1, 2, 4 und 5 dargestellt, ein Turmabschnitt 51, der sich von einem Basisabschnitt (hinteres Ende) der unteren Verlängerungsplatte 24 des hinteren Querelements 20 nach oben erstreckt, an dem Basisabschnitt ausgebildet. Der Turmabschnitt 51 ist ein Element zum Montieren des hinteren Querelements 20 an einem nicht gezeigten Vorderseiterahmen.
8 ist eine vergrößerte Draufsicht, die ein vorderes Ende des Seitenelements 30 und eine Umfangsstruktur davon darstellt.
Wie in 1 bis 3 und 8 dargestellt, ist ein vorderes Ende jedes der Seitenelemente 30 und 30 mit einem seitlich verbreiterten Abschnitt 52 als Gegenmaßnahme gegen einen Small-Overlap-Crash versehen. Jeder der seitlich verbreiterten Abschnitte 52 und 52 wölbt sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen.
Insbesondere ist der seitlich verbreiterte Abschnitt 52 derart ausgebildet, dass ein Wert des Abragens eines vorderen Abschnitts des in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen abragenden seitlich verbreiterten Abschnitts 52 größer ist als ein Wert des Abragens eines hinteren Abschnitts des in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen abragenden seitlich verbreiterten Abschnitts 52. Somit dient eine äußere seitliche Fläche 52a als seitliche Fläche des seitlich verbreiterten Abschnitts 52 auf der äußeren Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs als schräge Fläche, die in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen zur hinteren Seite der Karosserie des Fahrzeugs geneigt ist. Der seitlich verbreiterte Abschnitt 52 ist an sowohl dem vorderen Ende des Seitenelements 30 als auch einer hinteren Fläche der Stellplatte 41 angebracht und befestigt.
Eine vordere Fläche des seitlich verbreiterten Abschnitts 52 ist von einer hinteren Fläche der unteren Stoßfängerversteifung 44 weg nach hinten weisend angeordnet. Somit ist ein Abstandshalteabschnitt S2, definiert durch die vordere Fläche des seitlich verbreiterten Abschnitts 52, die hintere Fläche der unteren Stoßfängerversteifung 44 und eine äußere seitliche Fläche (eine Fläche auf der äußeren Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs) der unteren Knautschdose 43 in einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs ausgebildet.
Wie in 1 und 8 dargestellt, ist ein Biegeunterstützungsabschnitt 31 an einem Abschnitt des Seitenelements 30 von einem hinteren Ende 52b des seitlich verbreiterten Abschnitts 52 weg nach hinten weisend ausgebildet. Der Biegeunterstützungsabschnitt 31 ist eine vertiefte Nut, die durch Vertiefen einer äußeren seitlichen Fläche (einer Fläche auf der äußeren Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs) des Seitenelements 30 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen gebildet ist, und ist dazu ausgebildet, sich in der Richtung von oben nach unten in einem Bereich von einem oberen Umfang des Seitenelements 30 zu einem unteren Umfang davon zu erstrecken.
Wie in 4 dargestellt, ist ein Abschnitt des Seitenelements 30 auf der hinteren Seite mit Bezug auf das hintere Ende 52b des seitlich verbreiterten Abschnitts 52 nach unten gebogen. Andererseits sind das vordere Ende des Seitenelements 30 und der seitlich verbreiterte Abschnitt 52 entlang einer im Wesentlichen horizontalen Ebene ausgebildet. Auf diese Weise ermöglicht die Bildung des seitlich verbreiterten Abschnitts 52 entlang einer im Wesentlichen horizontalen Ebene, die Aufbringung einer Torsionskraft mit einem Drehmoment auf den seitlich verbreiterten Abschnitt 52 zu unterdrücken.
Wie in 1 bis 3 und 8 dargestellt, sind beide Enden des vorderen Querelements 40 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs jeweils mit einem vorderen verbreiterten Abschnitt 40a versehen. Jeder der vorderen verbreiterten Abschnitte 40a und 40a wölbt sich in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs. In anderen Worten, das vordere Querelement 40 weist einen Karosserieabschnitt 40b mit einer im Wesentlichen festen Querschnittsform auf, der sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs gerade nach vorne erstreckt, und die gepaarten linken und rechten vorderen verbreiterten Abschnitte 40a und 40a ragen von beiden Enden des Karosserieabschnitts 40b in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach vorne ab.
Wie hauptsächlich in 8 dargestellt, ist der Karosserieabschnitt 40b (ein Abschnitt außer den vorderen verbreiterten Abschnitten 40a und 40a) des vorderen Querelements 40 auf der hinteren Seite mit Bezug auf den Sockelabschnitt 45 zum Montieren des Seitenelements 30 an der Karosserie des Fahrzeugs und auf der vorderen Seite mit Bezug auf das hintere Ende 52b des seitlich verbreiterten Abschnitts 52 des Seitenelements 30 angeordnet.
Die in 8 dargestellte Linie L2 ist eine neutrale Achse eines vorderen Querelements als Vergleichsbeispiel, bei dem die vorderen verbreiterten Abschnitte 40a und 40a weggelassen sind (in anderen Worten, ein nur aus dem Karosserieabschnitt 40b bestehendes vorderes Querelement). Die Linie L3 ist eine neutrale Achse des vorderen Querelements 40 gemäß der Ausführungsform, in dem die vorderen verbreiterten Abschnitte 40a und 40a enthalten sind (in anderen Worten, ein aus dem Karosserieabschnitt 40b und den gepaarten vorderen verbreiterten Abschnitten 40a und 40a bestehendes vorderes Querelement). Die neutrale Achse wird nicht verlängert oder verkürzt, wenn eine Biegeverformung auftritt. In anderen Worten, weder eine Zugbelastung noch eine Druckbelastung tritt in einem Bereich auf der neutralen Achse auf, wenn das vordere Querelement 40 einer Biegeverformung unterworfen wird.
Wie es aufgrund des Vergleichs zwischen den Linien L2 und L3 verständlich ist, befindet sich die neutrale Achse (Linie L3) des vorderen Querelements 40 einschließlich der vorderen verbreiterten Abschnitte 40a und 40a gemäß der Ausführungsform auf der vorderen Seite des Fahrzeugs im Vergleich mit der neutralen Achse (Linie L2) des vorderen Querelements als Vergleichsbeispiel in einem Bereich entsprechend beiden Enden des vorderen Querelements 40 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nahe dem Seitenelement 30. Dies bedeutet, dass die neutrale Achse (Mitte der Steifigkeit) des vorderen Querelements 40 dicht an das Befestigungselement 46 des Sockelabschnitts 45 kommt (Drehpunkt des seitlich verbreiterten Abschnitts 52, wenn ein Small-Overlap-Crash auftritt).
Man kann sagen, dass die neutrale Achse (Linie L2) des vorderen Querelements als Vergleichsbeispiel eine neutrale Achse ist, wenn angenommen wird, dass beide Enden des vorderen Querelements in der Breitenrichtung des Fahrzeugs eine gleiche Form als Form eines Zwischenabschnitts des vorderen Querelements an einer Zwischenposition zwischen den beiden Enden aufweisen. In anderen Worten, in der Ausführungsform ist die neutrale Achse (Linie L3) nach vorne versetzt, verglichen mit dem Vergleichsbeispiel, indem beide Enden des vorderen Querelements 40 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs in einer anderen Form als der Form des Zwischenabschnitts gebildet sind.
Wie in 8 dargestellt, ist eine Hilfskomponente 53 bestehend aus z. B. einem Wärmetauscher auf der vorderen Seite des vorderen Querelements 40 angeordnet. Die vorderen verbreiterten Abschnitte 40a und 40a sind durch verbreiterte Abschnitte des vorderen Querelements 40 auf der äußeren Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs mit Bezug auf die Hilfskomponente 53 in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs ausgebildet.
Wie in 8 dargestellt, ist die Hilfskomponente 53 von dem Sockelabschnitt 45 auf der inneren Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs weg an einer Position angeordnet, die im Wesentlichen mit dem Sockelabschnitt 45 in der Front-Heck-Richtung zusammenfällt. Der vordere verbreiterte Abschnitt 40a des vorderen Querelements 40 ist zwischen der Hilfskomponente 53 und dem Sockelabschnitt 45 derart ausgebildet, dass der vordere verbreiterte Abschnitt 40a gegenüber einem hinteren Ende sowohl der Hilfskomponente 53 als auch des Sockelabschnitts 45 nach vorne verbreitert ist. In anderen Worten, die Hilfskomponente 53 ist an einer derartigen Position angeordnet, dass sie mit dem vorderen verbreiterten Abschnitt 40a und dem Sockelabschnitt 45 in der Front-Heck-Richtung überlappt. In diesem Beispiel bedeutet der Ausdruck, dass ein Element A und ein Element B in der Front-Heck-Richtung überlappen, dass das Element A und das Element B eine Positionsbeziehung aufweisen, die es ermöglicht, eine imaginäre gerade Linie durch das Element A und das Element B zu definieren, die sich in einer Draufsicht des Fahrzeugs in der Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt.
Ein Antriebsstrang 54 einschließlich eines quer angeordneten Motors ist auf der hinteren Seite des vorderen Querelements 40 und zwischen den gepaarten linken und rechten Seitenelementen 30 und 30 vorgesehen. Der Biegeunterstützungsabschnitt 31 jedes der Seitenelemente 30 und 30 befindet sich auf der äußeren Seite des Antriebsstrangs 54 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs.
Wie weiter oben beschrieben, ist in der Ausführungsform der Karosserieabschnitt 40b (ein Abschnitt außer den vorderen verbreiterten Abschnitten 40a und 40a) des vorderen Querelements 40 auf der hinteren Seite mit Bezug auf den Sockelabschnitt 45 angeordnet, und eine neutrale Achse (Mitte der Steifigkeit) des vorderen Querelements 40 ist von der Linie L2 zu der Linie L3 nach vorne versetzt und kommt dicht an den Drehpunkt (Befestigungselement 46). Dies ermöglicht es, zu verhindern, dass die Biegeverformung des Seitenelements 30 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen behindert wird, wenn ein Small-Overlap-Crash auftritt, und dadurch das Verhalten bei Kollision zu verbessern, während ein Freiheitsgrad bei der Positionierung der Hilfskomponente 53 erhöht wird.
Insbesondere wird, wenn ein Small-Overlap-Crash auftritt, und eine Kollisionslast von einem Endabschnitt der unteren Stoßfängerversteifung 44 über die Stellplatte 41 auf den seitlich verbreiterten Abschnitt 52 aufgebracht wird, die Kollisionslast über den seitlich verbreiterten Abschnitt 52 nach hinten und auf das Seitenelement 30 übertragen. In Reaktion auf das Aufbringen der Kollisionslast wird das Seitenelement 30 in eine derartige Richtung gedrückt, dass es sich um den Sockelabschnitt 45 dreht (insbesondere um das Befestigungselement 46 des Sockelabschnitts 45). Dann wird, wie durch die imaginäre Linie α in 8 dargestellt, das Seitenelement 30 verformt und in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen gebogen. Das gebogene Seitenelement 30, wie weiter oben beschrieben, drückt den Antriebsstrang 54 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen, und durch die Druckkraft des Seitenelements 30 wird ein Moment zur Bewegung eines vorderen Abschnitts des Fahrzeugs in einer seitlichen Richtung erzeugt.
In diesem Fall wird, falls das vordere Querelement 40 von dem Drehpunkt (Befestigungselement 46) weit nach hinten verschoben wird, das Biegen des Seitenelements 30 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen durch das vordere Querelement 40 behindert. Andererseits ist es in der Ausführungsform möglich, da die neutrale Achse (Mitte der Steifigkeit) des vorderen Querelements 40 von der Linie L2 zu der Linie L3 nach vorne versetzt ist, zu verhindern, dass das Biegen des Seitenelements 30 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen durch das vordere Querelement 40 behindert wird, und es ist möglich, das Verhalten bei Kollision zu verbessern.
Weiterhin wird in der Ausführungsform, wie in 8 dargestellt, da die Hilfskomponente 53, bestehend aus z. B. einem Wärmetauscher, auf der vorderen Seite des vorderen Querelements 40 angeordnet ist, und der in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs verbreiterte vordere verbreiterte Abschnitt 40a an einem Abschnitt des vorderen Querelements 40 auf der äußeren Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs mit Bezug auf die Hilfskomponente 53 ausgebildet ist, ein Freiheitsgrad bei der Positionierung weiter erhöht. Insbesondere ist es möglich, da die Hilfskomponente 53 so weit wie möglich auf der hinteren Seite angeordnet ist, ein Überstandsmaß des Fahrzeugs zu verkürzen, und einen ausreichenden Raum zum Absorbieren einer Last sicherzustellen, wenn eine leichte Kollision auftritt.
Weiterhin ist in der Ausführungsform, wie in 2 und 8 dargestellt, die untere Stoßfängerversteifung 44 über die unteren Knautschdosen 43 und 43 an den vorderen Enden der gepaarten linken und rechten Seitenelemente 30 und 30 angebracht, und eine vordere Fläche des seitlich verbreiterten Abschnitts 52 und eine hintere Fläche der unteren Stoßfängerversteifung 44 weisen in der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs voneinander weg. Daher ist der Raum S2 zwischen der vorderen Fläche des seitlich verbreiterten Abschnitts 52 und der hinteren Fläche der unteren Stoßfängerversteifung 44 ausgebildet (auf der äußeren Seite der unteren Knautschdose 43 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs). Somit wird, wenn eine Kollisionslast auf einen Endabschnitt der unteren Stoßfängerversteifung 44 aufgebracht wird, die untere Knautschdose 43 nach dem Crash in der Front-Heck-Richtung durch die nach hinten übertragene Last im Wesentlichen linear zu dem Endabschnitt verformt, und die Kollisionslast wird durch die Crashverformung absorbiert. Danach wird, wenn die Last auf den seitlich verbreiterten Abschnitt 52 übertragen wird, das Seitenelement 30 leicht durch den oben erwähnten Mechanismus gebogen, und die Kollisionslast wird durch die Biegeverformung weiter absorbiert.
Zusätzlich zu Obigem, wie in 8 dargestellt, ist der in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen vertiefte Biegeunterstützungsabschnitt 31, der sich in der Richtung von oben nach unten erstreckt, an einem Abschnitt des Seitenelements 30 von dem hinteren Ende 52b des seitlich verbreiterten Abschnitts 52 weg nach hinten weisend ausgebildet. Weiterhin ist der Antriebsstrang 54 auf der inneren Seite des Biegeunterstützungsabschnitts 31 in der Richtung des Fahrzeugs vorgesehen. Gemäß der oben erwähnten Konfiguration ist es möglich, da die Biegeverformung des Seitenelements 30 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen durch den Biegeunterstützungsabschnitt 31 unterstützt wird, wenn ein Small-Overlap-Crash auftritt, das Seitenelement 30 mit dem Antriebsstrang 54 sicher zu überlagern. Somit ist es möglich, ein Moment zum Bewegen eines vorderen Abschnitts des Fahrzeugs in einer seitlichen Richtung zu erzeugen, und es ist möglich, dass der vordere Abschnitt des Fahrzeugs durch Verwendung des Moments von einem Kollisionsobjekt verschont werden kann.
Wie weiter oben beschrieben, ist in der vorderen Hilfsrahmenstruktur der Ausführungsform der Karosserieabschnitt 40b (ein Abschnitt außer den vorderen seitlichen Abschnitten 40a und 40a) des vorderen Querelements 40 auf der hinteren Seite des Fahrzeugs mit Bezug auf das Befestigungselement 46 des Sockelabschnitts 45 angeordnet, und das vordere Querelement 40 ist derart ausgebildet, dass eine neutrale Achse (Linie L3) des vorderen Querelements 40 nach vorne versetzt ist. Daher ist es möglich, eine Behinderung des Biegens des Seitenelements 30 durch das vordere Querelement 40 zu verhindern, während eine Behinderung der Hilfskomponente 53 durch das vordere Querelement 40 vermieden wird.
In diesem Beispiel wird, wie durch die imaginäre Linie α in 8 dargestellt, wenn das hintere Ende 52b des seitlich verbreiterten Abschnitts 52 sich nach hinten zu dem Biegeunterstützungsabschnitt 31 erstreckt, eine Komponente eines Drehmoments in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen reduziert, wenn das Seitenelement 30 gebogen wird, was nicht bevorzugt ist. Im Hinblick auf Obiges weist in der Ausführungsform das hintere Ende 52b des seitlich verbreiterten Abschnitts 52 von dem Biegeunterstützungsabschnitt 31 weg nach vorne.
<Zusammenfassung>
Es folgt eine Zusammenfassung der Merkmale der Ausführungsform.
Die Ausführungsform betrifft eine vordere Hilfsrahmenstruktur zum Tragen der unteren Arme 10 (Aufhängungsarme). Die vordere Hilfsrahmenstruktur weist das hintere Querelement 20, das sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, die gepaarten linken und rechten Seitenelemente 30 und 30, die sich von dem hinteren Querelement in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 20 erstrecken, das vordere Querelement 40, das dazu ausgebildet ist, die vorderen Enden der gepaarten linken und rechten Seitenelemente 30 und 30 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zu verbinden, und den Sockelabschnitt 45 (Montageabschnitt für die Karosserie des Fahrzeugs) auf, der an einem vorderen Ende jedes Seitenelements 30 angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, jedes Seitenelement 30 an dem Vorderseiterahmen (Karosserie des Fahrzeugs) anzubringen. Jedes Seitenelement 30 weist einen seitlich verbreiterten Abschnitt 52 an einem vorderen Ende davon auf, wobei der seitlich verbreiterte Abschnitt 52 sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen wölbt. Das vordere Querelement 40 weist einen vorderen verbreiterten Abschnitt 40a an jedem Endabschnitt davon in der Breitenrichtung des Fahrzeugs auf, wobei der vordere verbreiterte Abschnitt 40a sich in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs wölbt. Ein Abschnitt des vorderen Querelements 40 außer den vorderen verbreiterten Abschnitten 40a und 40a, in anderen Worten, der Karosserieabschnitt 40b ist auf der hinteren Seite mit Bezug auf den Sockelabschnitt 45 und auf der vorderen Seite mit Bezug auf das hintere Ende 52b des seitlich verbreiterten Abschnitts 52 angeordnet (siehe 1 und 8).
Gemäß der oben erwähnten Konfiguration ist der Abschnitt des vorderen Querelements 40 außer den vorderen verbreiterten Abschnitten 40a und 40a auf der hinteren Seite mit Bezug auf den Sockelabschnitt 45 angeordnet, und eine neutrale Achse (Linie L3) des vorderen Querelements 40 ist durch die Bildung des vorderen verbreiterten Abschnitts 40a nach vorne versetzt. Daher ist es möglich, eine Behinderung einer Biegeverformung des Seitenelements 30 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen zu verhindern, wenn ein Small-Overlap-Crash auftritt und eine Kollisionslast auf den seitlich verbreiterten Abschnitt 52 des Seitenelements 30 aufgebracht wird, und dadurch das Verhalten bei Kollision zu verbessern, während ein Freiheitsgrad bei der Positionierung der Hilfskomponente 53 und dergleichen erhöht wird.
Insbesondere wenn ein Small-Overlap-Crash auftritt, und eine Kollisionslast auf den seitlich verbreiterten Abschnitt 52 aufgebracht wird, wird die Kollisionslast über den seitlich verbreiterten Abschnitt 52 nach hinten und auf das Seitenelement 30 übertragen. In Reaktion auf das Aufbringen der Kollisionslast wird das Seitenelement 30 in eine derartige Richtung gedrückt, dass es um den Sockelabschnitt 45 dreht (insbesondere um das Befestigungselement 46 des Sockelabschnitts 45). Dann wird das Seitenelement 30 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen verformt und gebogen. Das gebogene Seitenelement 30, wie weiter oben beschrieben, drückt den Antriebsstrang 54 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen. Weiterhin wird durch die Druckkraft des Seitenelements 30 ein Moment zum Bewegen eines vorderen Abschnitts des Fahrzeugs in einer seitlichen Richtung erzeugt. In der Ausführungsform ist es möglich, da eine neutrale Achse (Linie L3) des vorderen Querelements 40 nach vorne versetzt ist, zu verhindern, dass eine Biegeverformung des Seitenelements 30 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen durch das vordere Querelement 40 behindert wird. Somit ist es möglich, das Verhalten bei Kollision zu verbessern.
In der Ausführungsform ist die aus z. B. einem Wärmetauscher bestehende Hilfskomponente 53 auf der vorderen Seite des vorderen Querelements 40 angeordnet, und der vordere verbreiterte Abschnitt 40a ist auf der äußeren Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs mit Bezug auf die Hilfskomponente 53 angeordnet (siehe 8).
Gemäß der oben erwähnten Konfiguration ist es möglich, da die Hilfskomponente 53 so weit wie möglich auf der hinteren Seite angeordnet ist, ein Überstandsmaß des Fahrzeugs zu verkürzen und einen ausreichenden Raum zum Absorbieren einer Last sicherzustellen, wenn eine leichte Kollision auftritt.
In der Ausführungsform ist die untere Stoßfängerversteifung 44 (Stoßfängerversteifung), die sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, über die unteren Knautschdosen 43 und 43 (Knautschdosen) an den vorderen Enden der gepaarten linken und rechten Seitenelemente 30 und 30 angebracht, und eine vordere Fläche des seitlich verbreiterten Abschnitts 52 und eine hintere Fläche der unteren Stoßfängerversteifung 44 sind in der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs voneinander weg weisend vorgesehen, so dass der Abstandshalteabschnitt S2 zwischen der vorderen Fläche und der hinteren Fläche entsteht (siehe 1 und 8).
Gemäß der oben erwähnten Konfiguration wird, wenn eine Kollisionslast auf einen Endabschnitt der unteren Stoßfängerversteifung 44 aufgebracht wird, die untere Knautschdose 43 nach dem Crash in der Front-Heck-Richtung durch die übertragene Last im Wesentlichen linear von dem Endabschnitt nach hinten verformt, und die Kollisionslast wird durch die Crashverformung absorbiert. Danach wird, wenn die Last auf den seitlich verbreiterten Abschnitt 52 übertragen wird, das Seitenelement 30 leicht durch den oben erwähnten Mechanismus gebogen, und die Kollisionslast wird durch die Biegeverformung weiter absorbiert.
In der Ausführungsform ist der Biegeunterstützungsabschnitt 31 an einem Abschnitt des Seitenelements 30 von dem seitlich verbreiterten Abschnitt 52 weg nach hinten weisend angeordnet, und der Antriebsstrang 54 ist auf der inneren Seite des Biegeunterstützungsabschnitts 31 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen (siehe 8).
Gemäß der oben erwähnten Konfiguration wird die Biegeverformung des Seitenelements 30 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen unterstützt, wenn ein Small-Overlap-Crash auftritt, und das Seitenelement 30 und der Antriebsstrang 54 wirken sicher miteinander zusammen. Somit ist es möglich, da ein Moment zum Bewegen eines vorderen Abschnitts des Fahrzeugs in einer seitlichen Richtung erzeugt wird, zu erlauben, dass der vordere Abschnitt des Fahrzeugs von einem Kollisionsobjekt in einer seitlichen Richtung verschont wird.
Vorstehend ist eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung jedoch ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt, und diverse Modifikationen sind anwendbar, vorausgesetzt die Modifikationen weichen nicht vom Geist der vorliegenden Erfindung ab.
Zum Beispiel kann, wie in 9 dargestellt, eine Hilfskomponente 53' an einem vorderen Querelement 40 angeordnet sein. In diesem Fall wird, da ein Raum auf der vorderen Seite des vorderen Querelements 40 vergrößert ist, der Raum als Raum zum Montieren und Demontieren der Hilfskomponente 53' bei Reparatur oder Austausch verwendet. Somit wird die Reparatur oder der Austausch erleichtert.
Weiterhin kann, wie auch in 9 dargestellt, ein durch Krümmen eines mittleren Abschnitts eines Seitenelements 30 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs ausgebildeter gekrümmter Abschnitt als Biegeunterstützungsabschnitt 31' ausgebildet sein.
<Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung>
Die vorliegende Erfindung betrifft eine vordere Hilfsrahmenstruktur zum Tragen eines Aufhängungsarms. Die vordere Hilfsrahmenstruktur weist Folgendes auf: ein hinteres Querelement, das sich in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt; ein Paar von linken und rechten Seitenelementen, die sich von dem hinteren Querelement in Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs erstrecken; ein vorderes Querelement, das dazu ausgebildet ist, die vorderen Enden der gepaarten linken und rechten Seitenelemente in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zu verbinden; und einen Montageabschnitt für die Karosserie des Fahrzeugs, der an einem vorderen Ende des Seitenelements angeordnet und dazu ausgebildet ist, das Seitenelement an einer Karosserie eines Fahrzeugs anzubringen. Das Seitenelement weist einen seitlich verbreiterten Abschnitt an einem vorderen Ende davon auf, wobei der seitlich verbreiterte Abschnitt sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen wölbt. Das vordere Querelement weist einen vorderen verbreiterten Abschnitt an einem Endabschnitt davon in der Breitenrichtung des Fahrzeugs auf, wobei der vordere verbreiterte Abschnitt sich in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs wölbt. Ein Abschnitt des vorderen Querelements außer dem vorderen verbreiterten Abschnitt ist auf einer hinteren Seite mit Bezug auf den Montageabschnitt für die Karosserie des Fahrzeugs und auf einer vorderen Seite mit Bezug auf ein hinteres Ende des seitlich verbreiterten Abschnitts angeordnet.
Gemäß der oben erwähnten Konfiguration ist ein Abschnitt des vorderen Querelements außer dem vorderen verbreiterten Abschnitt auf der hinteren Seite mit Bezug auf den Montageabschnitt für die Karosserie des Fahrzeugs angeordnet, und eine neutrale Achse (Mitte der Steifigkeit) des vorderen Querelements ist durch Bildung des vorderen verbreiterten Abschnitts nach vorne versetzt. Daher ist es möglich, eine Behinderung einer Biegeverformung des Seitenelements in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen zu verhindern, wenn ein Small-Overlap-Crash auftritt und eine Kollisionslast auf den seitlich verbreiterten Abschnitt des Seitenelements aufgebracht wird, und dadurch das Verhalten bei Kollision zu verbessern, während ein Freiheitsgrad bei der Positionierung einer Hilfskomponente und dergleichen erhöht wird.
Insbesondere wird, wenn ein Small-Overlap-Crash auftritt, und eine Last auf den seitlich verbreiterten Abschnitt aufgebracht wird, die Kollisionslast über den seitlich verbreiterten Abschnitt nach hinten und auf das Seitenelement übertragen. In Reaktion auf das Aufbringen der Kollisionslast wird das Seitenelement in eine derartige Richtung gedrückt, dass es um den Montageabschnitt für die Karosserie des Fahrzeugs dreht. Dann wird das Seitenelement verformt und in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen gebogen. Das gebogene Seitenelement, wie weiter oben beschrieben, drückt den Antriebsstrang in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen. Weiterhin wird durch die Druckkraft des Seitenelements ein Moment zum Bewegen eines vorderen Abschnitts des Fahrzeugs in einer seitlichen Richtung erzeugt. Gemäß der oben erwähnten Konfiguration, in der die neutrale Achse des vorderen Querelements nach vorne versetzt ist, wird die Behinderung der Biegeverformung des Seitenelements in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen durch das vordere Querelement unterdrückt. Daher ist es möglich, das Verhalten bei Kollision zu verbessern.
Bevorzugt kann eine Hilfskomponente auf einer vorderen Seite des vorderen Querelements angeordnet sein, und der vordere verbreiterte Abschnitt kann auf einer äußeren Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs mit Bezug auf die Hilfskomponente angeordnet sein.
Gemäß der oben erwähnten Konfiguration ist es möglich, da die Hilfskomponente so weit wie möglich auf der hinteren Seite angeordnet ist, ein Überstandsmaß des Fahrzeugs zu verkürzen und einen ausreichenden Raum zum Absorbieren einer Last sicherzustellen, wenn eine leichte Kollision auftritt.
Die Hilfskomponente kann an dem vorderen Querelement angeordnet sein. In diesem Fall wird, da ein Raum auf der vorderen Seite des vorderen Querelements vergrößert ist, der Raum als Raum zum Montieren und Demontieren der Hilfskomponente bei Reparatur oder Austausch verwendet. Somit wird die Reparatur oder der Austausch erleichtert.
Bevorzugt kann eine Stoßfängerversteifung, die sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, über eine Knautschdose an einem vorderen Ende jeder der gepaarten linken und rechten Seitenelemente angebracht sein. Eine vordere Fläche des seitlich verbreiterten Abschnitts und eine hintere Fläche der Stoßfängerversteifung können in einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs voneinander weg weisend angeordnet sein, so dass ein Abstandshalteabschnitt zwischen der vorderen Fläche und der hinteren Fläche entsteht.
Gemäß der oben erwähnten Konfiguration wird, wenn eine Kollisionslast auf einen Endabschnitt der Stoßfängerversteifung aufgebracht wird, die Knautschdose nach dem Crash durch die übertragene Last in der Front-Heck-Richtung im Wesentlichen linear von dem Endabschnitt nach hinten verformt, und die Kollisionslast wird durch die Crashverformung absorbiert. Danach wird, wenn die Last auf den seitlich verbreiterten Abschnitt übertragen wird, das Seitenelement leicht durch den oben erwähnten Mechanismus gebogen, und die Kollisionslast wird durch die Biegeverformung weiter absorbiert.
Bevorzugt kann ein Biegeunterstützungsabschnitt an einem Abschnitt des Seitenelements von dem seitlich verbreiterten Abschnitt weg nach hinten weisend angeordnet sein. Ein Antriebsstrang kann auf einer inneren Seite des Biegeunterstützungsabschnitts in der Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen sein.
Gemäß der oben erwähnten Konfiguration wird, wenn ein Small-Overlap-Crash auftritt, die Biegeverformung des Seitenelements in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen unterstützt, und das Seitenelement und der Antriebsstrang wirken sicher miteinander zusammen. Da ein Moment zum Bewegen eines vorderen Abschnitts des Fahrzeugs in einer seitlichen Richtung erzeugt wird, ist es möglich, dass der vordere Abschnitt des Fahrzeugs von einem Kollisionsobjekt in einer seitlichen Richtung verschont werden kann.
Bevorzugt kann die Hilfskomponente an einer derartigen Position angeordnet sein, dass sie mit dem vorderen verbreiterten Abschnitt und dem Montageabschnitt für die Karosserie des Fahrzeugs in einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs überlappt.
Gemäß der oben erwähnten Konfiguration ist es möglich, eine Behinderung einer Biegeverformung des Seitenelements durch das vordere Querelement zu verhindern, wenn eine Kollision auftritt, während die Hilfskomponente so dicht wie möglich an dem vorderen Querelement angeordnet ist. Somit ist es möglich, gleichzeitig beide Anforderungen zu erfüllen, d. h. Kürzen eines Überstandsmaßes des Fahrzeugs und Verbessern des Verhaltens bei Kollision in einem hohen Niveau.
Bevorzugt kann der Biegeunterstützungsabschnitt eine vertiefte Nut in einer äußeren seitlichen Fläche an einem Abschnitt des Seitenelements von dem seitlich verbreiterten Abschnitt weg nach hinten weisend sein. Die vertiefte Nut kann in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen vertieft sein und sich in einer Richtung von oben nach unten erstrecken.
Gemäß der oben erwähnten Konfiguration ist es möglich, die Biegeverformung des Seitenelements, wenn eine Kollision auftritt, durch den aus der vertieften Nut bestehenden Biegeunterstützungsabschnitt wirksam zu unterstützen.
Der Biegeunterstützungsabschnitt kann ein gekrümmter Abschnitt in einem Abschnitt des Seitenelements von dem seitlich verbreiterten Abschnitt weg nach hinten weisend sein. Der gekrümmte Abschnitt kann in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen gekrümmt sein.
Gemäß der oben erwähnten Konfiguration ist es möglich, die Biegeverformung des Seitenelements, wenn eine Kollision auftritt, wirksam zu unterstützen.
Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-060416 , eingereicht am 27. Märt 2017, deren Inhalt durch Bezugnahme hier in ihrer Gänze aufgenommen ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, versteht es sich, dass sich diverse Änderungen und Modifikationen für die Fachpersonen auf diesem Gebiet ergeben können. Daher sollten, außer wenn ansonsten derartige Änderungen und Modifikationen vom im Folgenden definierten Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abweichen, diese als hier eingeschlossen angesehen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017060416 [0085]

Claims

Vordere Hilfsrahmenstruktur zum Tragen eines Aufhängungsarms (10), aufweisend: ein hinteres Querelement (20), das sich in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt; ein Paar von linken und rechten Seitenelementen (30), die sich von dem hinteren Querelement in Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs (20) erstrecken; ein vorderes Querelement (40), das dazu ausgebildet ist, die vorderen Enden der gepaarten linken und rechten Seitenelemente (30) in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zu verbinden; und einen Montageabschnitt für die Karosserie des Fahrzeugs (45), der an einem vorderen Ende des Seitenelements (30) angeordnet und dazu ausgebildet ist, das Seitenelement (30) an einer Karosserie eines Fahrzeugs anzubringen, wobei das Seitenelement (30) einen seitlich verbreiterten Abschnitt (52) an einem vorderen Ende davon aufweist, wobei der seitlich verbreiterte Abschnitt (52) sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen wölbt, das vordere Querelement (40) einen vorderen verbreiterten Abschnitt (40a) an einem Endabschnitt davon in der Breitenrichtung des Fahrzeugs aufweist, wobei der vordere verbreiterte Abschnitt (40a) sich in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs wölbt, und ein Abschnitt (40b) des vorderen Querelements (40) außer dem vorderen verbreiterten Abschnitt (40a) auf einer hinteren Seite mit Bezug auf den Montageabschnitt für die Karosserie des Fahrzeugs (45) und auf einer vorderen Seite mit Bezug auf ein hinteres Ende (52b) des seitlich verbreiterten Abschnitts (52) angeordnet ist.
Vordere Hilfsrahmenstruktur nach Anspruch 1, wobei eine Hilfskomponente (53) auf einer vorderen Seite des vorderen Querelements (40) angeordnet ist, und der vordere verbreiterte Abschnitt (40a) auf einer äußeren Seite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs mit Bezug auf die Hilfskomponente (53) angeordnet ist.
Vordere Hilfsrahmenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Stoßfängerversteifung (44), die sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, über eine Knautschdose (43) an einem vorderen Ende jeder der gepaarten linken und rechten Seitenelemente (30) angebracht ist, und eine vordere Fläche des seitlich verbreiterten Abschnitts (52) und eine hintere Fläche der Stoßfängerversteifung (44) in einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs voneinander weg weisend vorgesehen sind, so dass ein Abstandshalteabschnitt (S2) zwischen der vorderen Fläche und der hinteren Fläche entsteht.
Vordere Hilfsrahmenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Biegeunterstützungsabschnitt (31; 31') an einem Abschnitt des Seitenelements (30) von dem seitlich verbreiterten Abschnitt (52) weg nach hinten weisend angeordnet ist, und ein Antriebsstrang (54) auf einer inneren Seite des Biegeunterstützungsabschnitts (31; 31') in der Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen ist.
Vordere Hilfsrahmenstruktur nach Anspruch 2, wobei die Hilfskomponente (53) an einer derartigen Position angeordnet ist, dass sie mit dem vorderen verbreiterten Abschnitt (40a) und dem Montageabschnitt für die Karosserie des Fahrzeugs (45) in einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs überlappt.
Vordere Hilfsrahmenstruktur nach Anspruch 4, wobei der Biegeunterstützungsabschnitt (31) eine vertiefte Nut in einer äußeren seitlichen Fläche an einem Abschnitt des Seitenelements (30) ist, die von dem seitlich verbreiterten Abschnitt (52) weg nach hinten weist, und die vertiefte Nut in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen vertieft ist und sich in einer Richtung von oben nach unten erstreckt.
Vordere Hilfsrahmenstruktur nach Anspruch 4, wobei der Biegeunterstützungsabschnitt (31') ein gekrümmter Abschnitt in einem Abschnitt des Seitenelements (30) ist, der von dem seitlich verbreiterten Abschnitt (52) weg nach hinten weist, und der gekrümmte Abschnitt in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen gekrümmt ist.