DE102018127543A1

DE102018127543A1 - Fahrzeugkarosseriestruktur

Info

Publication number: DE102018127543A1
Application number: DE102018127543.9A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kikuta
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2017-11-16
Filing date: 2018-11-05
Publication date: 2019-05-16
Also published as: FR3073487A1; CN109795557A; JP6624182B2; JP2019089510A; CN109795557B

Abstract

Aufgabe: Bereitstellen einer Fahrzeugkarosseriestruktur, die einer in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach innen gerichteten Verformung eines Seitenrahmens bei einer Seitenkollision entgegenwirken kann.Mittel zur Lösung der Aufgabe: Eine Fahrzeugkarosseriestruktur 100 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugkarosseriestruktur mit einem Paar Seitenrahmen 104 und 106, die sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und in einer Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet sind, wobei das Paar Seitenrahmen mit Aufweitungsabschnitten 126 und 128, die sich in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach außen zum Fahrzeugheck hin erstrecken, und mit Parallelabschnitten versehen ist, die heckseitig der Aufweitungsabschnitte angeordnet sind und sich parallel zueinander in Richtung Heck erstrecken. Die Fahrzeugkarosseriestruktur umfasst ferner Kastenelemente 116 und 118, die jeweils an Seitenwänden 120 und 122 in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung an der Außenseite der Seitenrahmen angeordnet sind und die Biegungsabschnitte 134 und 136 überspannen, die jeweils als Grenze zwischen den Aufweitungsabschnitten und den Parallelabschnitten des Paars Seitenrahmen dienen und von den Seitenwänden in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach außen vorstehen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosseriestruktur.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Ein Fahrzeug, wie etwa ein Automobil, kann mit einer Fahrzeugkarosseriestruktur versehen sein, die ein Paar Seitenrahmen umfasst, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung (Front-Heck-Richtung) erstrecken und in der Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet sind. Patentdokument 1 offenbart eine Fahrzeugkarosseriebodenstruktur, bei der ein gewelltes Element zwischen einem Paar Seitenelemente (Seitenrahmen) und einem Paar Seitenschweller, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung entlang der Seitenkante eines Bodenblechs erstrecken, angeordnet ist. Das Paar Seitenschweller ist in der Fahrzeugquerrichtung außenseitig des Paars Seitenelemente angeordnet und davon beabstandet.
Das in Patentdokument 1 offenbarte gewellte Element ist derart angeordnet, dass durch Rippenabschnitte und Talabschnitte gebildete Rippenlinien in der Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet sind. Die Rippenabschnitte des gewellten Elements sind an die untere Fläche des Bodenblechs geschweißt und werden beim Anbringen an die Fahrzeugkarosserie im Wesentlichen horizontal angeordnet.
Die Talabschnitte des gewellten Elements sind derart ausgebildet, dass deren Enden auf der einen Seite mit der Unterseite des Seitenrahmens bündig abschließen und auf der anderen Seite bündig mit der Unterseite des Seitenschwellers abschließen. Außerdem liegt die Unterseite des Seitenrahmens tiefer als die Unterseite des Seitenschwellers. Zusätzlich hat das gewellte Element in einer Ansicht von vorn eine Trapezform.
Da die Querschnittsfläche des gewellten Elements in Patentdokument 1 in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach außen hin abnimmt, nimmt seine Steifigkeit nach außen hin allmählich ab, wodurch es leicht verformbar wird und die Energieabsorptionseffizienz verbessert werden kann. Demgemäß kann bei der in Patentdokument 1 offenbarten Fahrzeugbodenstruktur mit einem kurzen Hub gegen eine Belastung vom Fahrzeugseitenabschnitt eine große Energiemenge absorbiert werden.
VORBEKANNTE TECHNISCHE DOKUMENTE
PATENTDOKUMENTE
Patentdokument 1: JP 4741453 B
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNGVON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
Bei der in Patentdokument 1 offenbarten technischen Lehre handelt es sich jedoch lediglich um eine Technik, bei der Energie absorbiert wird, indem das gewellte Element, das (bei einer Seitenkollision) einer Belastung vom Fahrzeugseitenabschnitt ausgesetzt ist, positiv bzw. absichtlich verformt wird. Wenn die Energieabsorption unzureichend ist, obwohl sich das gewellte Element bei einer Seitenkollision verformt, besteht auch die Möglichkeit, dass sich der Seitenrahmen in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach innen verformt und der Fahrzeuginnenraum (die Fahrgastzelle) verformt wird.
Im Hinblick auf dieses Problem liegt der vorliegenden Erfindung als Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugkarosseriestruktur bereitzustellen, die einer in Fahrzeugquerrichtung nach innen gerichteten Verformung eines Seitenrahmens bei einer Seitenkollision entgegenwirken kann.
MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
Die Aufgabe wird durch eine typische Ausgestaltung einer Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung gelöst, bei der es sich um eine Fahrzeugkarosseriestruktur mit einem Paar Seitenrahmen handelt, die sich in Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet sind, wobei das Paar Seitenrahmen mit Aufweitungsabschnitten (bzw. sich aufweitende Abschnitte), die sich in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach außen zum Fahrzeugheck hin erstrecken, und mit Parallelabschnitten versehen ist, die heckseitig der Aufweitungsabschnitte angeordnet sind und sich parallel zueinander heckwärts erstrecken. Die Fahrzeugkarosseriestruktur umfasst ferner Kastenelemente, die jeweils an Seitenwänden in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung an der Außenseite der Seitenrahmen angeordnet sind, Biegungsabschnitte (bzw. gebogene Abschnitte) überspannen, die jeweils als Grenze zwischen den Aufweitungsabschnitten und den Parallelabschnitten des Paars Seitenrahmen dienen, und von den Seitenwänden in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach außen vorstehen.
EFFEKT DER ERFINDUNG
Es kann eine Fahrzeugkarosseriestruktur bereitgestellt werden, mit der einer in einer Fahrzeugquerrichtung nach innen gerichteten Verformung eines Seitenrahmens bei einer Seitenkollision entgegengewirkt werden kann.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung, die eine Fahrzeugkarosseriestruktur und eine an der Fahrzeugkarosseriestruktur angeordnete Fahrgastzelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem die Fahrzeugkarosseriestruktur aus 1 von oben betrachtet wird.
3 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der in 1 gezeigten Fahrzeugkarosseriestruktur.
4 ist eine schematische Darstellung, die einen Abschnitt eines Zustands zeigt, in dem die Fahrzeugkarosseriestruktur aus 2 von unten betrachtet wird.
5 ist eine schematische Darstellung, die die Fahrzeugkarosseriestruktur aus 2 bei Betrachtung in Richtung des Pfeils B zeigt.
6 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie C-C der in 2 gezeigten Fahrzeugkarosseriestruktur.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Eine typische Ausgestaltung einer Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugkarosseriestruktur mit einem Paar Seitenrahmen, die sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und in einer Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet sind, wobei das Paar Seitenrahmen mit Aufweitungsabschnitten, die sich in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach außen zum Fahrzeugheck hin erstrecken, und mit Parallelabschnitten versehen ist, die heckseitig der Aufweitungsabschnitte angeordnet sind und sich parallel zueinander heckwärts erstrecken. Die Fahrzeugkarosseriestruktur umfasst ferner Kastenelemente, die jeweils an Seitenwänden in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung an der Außenseite der Seitenrahmen angeordnet sind, Biegungsabschnitte überspannen, die jeweils als Grenze zwischen den Aufweitungsabschnitten und den Parallelabschnitten des Paars Seitenrahmen dienen, und von den Seitenwänden in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach außen vorstehen.
Bei der oben genannten Ausgestaltung nimmt der Abstand zwischen dem Paar Seitenrahmen in Fahrzeugquerrichtung an den Aufweitungsabschnitten zum Fahrzeugheck hin zu, und das Paar Seitenrahmen wird, durch die Biegungsabschnitte verlaufend, an den Parallelabschnitten parallel zueinander. Das Kastenelement ist an der Seitenwand in Fahrzeugquerrichtung an der Außenseite des Seitenrahmens angeordnet und überspannt den Biegungsabschnitt, der in der Fahrzeugquerrichtung nach außen vorsteht, und das Kastenelement steht von der Seitenwand in der Fahrzeugquerrichtung nach außen vor. Demgemäß wird das Kastenelement, wenn es bei einer Seitenkollision einer Belastung ausgesetzt ist, durch den Biegungsabschnitt des Seitenrahmens gestützt.
Da der Biegungsabschnitt des Seitenrahmens in der Fahrzeugquerrichtung nach außen vorsteht, handelt es sich bei ihm um einen Abschnitt, der eine hohe Steifigkeit aufweist und wenn der Biegungsabschnitt einer mit einer Seitenkollision einhergehenden Belastung ausgesetzt ist, eine Abstoßungskraft gegen die Belastung erzeugt, um seine Form zu halten. Auch das Kastenelement weist eine hohe Steifigkeit auf und kann, selbst wenn das Kastenelement bei einer Seitenkollision einer Belastung ausgesetzt ist, nicht einfach zusammengedrückt werden. Daher wird mit der vorstehenden Ausgestaltung die Steifigkeit des Seitenrahmens stark verbessert, und eine Verformung wird, selbst wenn der Seitenrahmen einer Seitenkollision ausgesetzt wird, weniger wahrscheinlich. Somit ist es bei einer Seitenkollision möglich, eine Bewegung des Kastenelements in Fahrzeugquerrichtung nach innen zu verhindern. Bei einem Fahrzeugtyp, bei dem eine Fahrgastzelle über der Fahrzeugkarosseriestruktur angeordnet ist, verformt sich infolgedessen der Seitenrahmen durch eine Seitenkollision in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach innen, und der Verformung der Fahrgastzelle kann entgegengewirkt werden.
Die vorstehend beschriebene Fahrzeugkarosseriestruktur umfasst ferner Aufhängungshalterungen, die an einer unteren Seite jedes Seitenrahmens des Paars Seitenrahmen angeordnet sind, und die Aufhängungshalterungen können, von der Seite betrachtet, jeweils mindestens einen hinteren Endabschnitt jedes Kastenelements überlappen.
Hierbei ist die Aufhängungshalterung eine Halterung zum Aufhängen eines Hinterrads und ist am Seitenrahmen mit hoher Steifigkeit fixiert. Als Seitenkollision wird angenommen, dass ein Mast (Strommast) in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung von der Außenseite her diagonal von vorn in einem Winkel von etwa 75 Grad in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung aufprallt. Für eine derartige Seitenkollision ist, wenn die Aufhängungshalterung so angeordnet ist, dass sie bei Betrachtung von der Seite mindestens den hinteren Endabschnitt des Kastenelements überlappt, die Aufhängungshalterung in der Richtung angeordnet, in der das Kastenelement bei einer Seitenkollision einer Belastung ausgesetzt ist. Deshalb kann mit der vorstehenden Ausgestaltung, weil die Aufhängungshalterung als Träger dient und das Kastenelement bei einer Seitenkollision stützt, die Steifigkeit des Seitenrahmens erhöht werden.
Die vorstehende Fahrzeugkarosseriestruktur weist ferner Querelemente auf, die umfassen: einen linken frontseitigen Armabschnitt, der sich von einem linken Seitenrahmen des Paars Seitenrahmen diagonal nach rechts hinten erstreckt, einen rechten frontseitigen Armabschnitt, der sich von einem rechten Seitenrahmen des Paars Seitenrahmen nach links hinten erstreckt, einen linken heckseitigen Armabschnitt, der sich von dem linken Seitenrahmen diagonal nach rechts vorne erstreckt, und einen rechten heckseitigen Armabschnitt, der sich von dem rechten Seitenrahmen diagonal nach links vorne erstreckt, wobei die Armabschnitte der Querelemente an einer Stelle zwischen dem Paar Seitenrahmen verbunden sind, sowie Anbringungshalterungen zum Anbringen des linken heckseitigen Armabschnitts und des rechten heckseitigen Armabschnitts der Querelemente an dem Paar Seitenrahmen. Die Anbringungshalterungen können von der Seite betrachtet jeweils mindestens einen vorderen Endabschnitt eines jeweiligen der Kastenelemente überlappen.
In der vorstehenden Ausgestaltung sind die Anbringungshalterungen zum Anbringen des linken heckseitigen Armabschnitts und des rechten heckseitigen Armabschnitts der Querelemente an dem Paar Seitenrahmen derart angeordnet, dass sie von der Seite betrachtet den vorderen Endabschnitt eines jeweiligen der Kastenelemente überlappen, und somit können die Anbringungshalterungen als Träger dienen und die Kastenelemente bei einer Seitenkollision stützen. Außerdem umfassen die Querelemente vier Armabschnitte, nämlich den linken frontseitigen Armabschnitt, den rechten frontseitigen Armabschnitt, den linken heckseitigen Armabschnitt und den rechten heckseitigen Armabschnitt, und diese Armabschnitte sind an einer Stelle zwischen dem Paar Seitenrahmen verbunden. Demgemäß wird eine Belastung, der das Kastenelement ausgesetzt wird, über die Anbringungshalterung auf den sich diagonal nach vorn erstreckenden linken heckseitigen Armabschnitt bzw. rechten heckseitigen Armabschnitt der Querelemente übertragen. Ferner wird die Belastung über den einen Punkt, an dem die Armabschnitte verbunden sind, zu dem linken frontseitigen Armabschnitt oder dem rechten frontseitigen Armabschnitt der Querelemente übertragen und somit verteilt. Deshalb kann mit der vorstehenden Ausgestaltung die Steifigkeit des Seitenrahmens weiter erhöht werden.
Die vorstehend beschriebene Anbringungshalterung kann eine polygonale Form aufweisen mit: mindestens einer Seite, die sich entlang des linken bzw. rechten heckseitigen Armabschnitts erstreckt, einer Seite, die den linken bzw. rechten heckseitigen Armabschnitt schneidet, und einer Seite, die sich entlang des Seitenrahmens erstreckt. Auf diese Weise hat die Anbringungshalterung eine polygonale Form wie etwa eine dreieckige oder eine trapezförmige Form mit mindestens drei Seiten, und somit können der linke und der rechte heckseitige Armabschnitt der Querelemente mit hoher Steifigkeit an dem Paar Seitenrahmen befestigt werden.
Die vorstehende Fahrzeugkarosseriestruktur umfasst ferner Montagehalterungen, die an einer Seitenwand in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung an einer Innenseite des Seitenrahmens angebracht sind, und mindestens ein Abschnitt einer jeweiligen der Montagehalterungen kann von der Seite betrachtet die Kastenelemente überlappen. Hier ist die Montagehalterung eine Halterung zum Anordnen einer Antriebsstrangkomponente (z. B. eines Differentialgetriebes) und ist am Seitenrahmen mit hoher Steifigkeit fixiert. Dementsprechend dient bei der vorstehenden Ausgestaltung die Montagehalterung, die eine hohe Steifigkeit aufweist, als Träger und kann das Kastenelement stützen, wodurch die Steifigkeit des Seitenrahmens weiter erhöht werden kann.
Die vorstehende Fahrzeugkarosseriestruktur umfasst ferner eine Querwand zur Verstärkung der Seitenrahmen von deren Innenseite her, und von der Seite betrachtet kann mindestens ein Abschnitt der Querwand die Kastenelemente überlappen. Auf diese Weise ist die Querwand zum Verstärken der Seitenrahmen von innen heraus derart angeordnet, dass sie die Kastenelemente von der Seite betrachtet überlappt, und somit kann der Verformung der Seitenrahmen, die als Träger der Kastenelemente bei einer Seitenkollision dienen, entgegengewirkt und die Steifigkeit weiter erhöht werden.
Ausführungsform
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die Abmessungen, Materialien und anderen bei der Ausführungsform beschriebenen spezifischen Zahlenwerte sind lediglich Beispiele, die dem Verständnis der vorliegenden Erfindung dienen und, sofern nichts anderes angegeben ist, nicht so zu verstehen sind, dass sie die Erfindung einschränken. Es sei angemerkt, dass Elemente, die im Wesentlichen gleiche Funktionen und Ausgestaltungen darstellen, in der vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen tragen und daher von einer erneuten Beschreibung abgesehen wird. Auch sind Elemente, die für die vorliegende Erfindung nicht direkt relevant sind, nicht mit dargestellt.
1 ist eine schematische Darstellung, die eine Fahrzeugkarosseriestruktur 100 und eine an der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 angeordnete Fahrgastzelle 102 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 1 zeigt einen Zustand, in dem die Fahrzeugkarosseriestruktur 100 und die Fahrgastzelle 102 von schräg unten betrachtet werden. 2 ist eine schematische Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem die Fahrzeugkarosseriestruktur 100 aus 1 von oben betrachtet wird. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der in 1 gezeigten Fahrzeugkarosseriestruktur 100. 4 ist eine schematische Darstellung, die einen Zustandsabschnitt zeigt, in dem die Fahrzeugkarosseriestruktur 100 aus 2 von unten betrachtet wird. Nachfolgend zeigen die Pfeile X und Y in den schematischen Darstellungen in Fahrzeugfrontrichtung bzw. zur linken Seite des Fahrzeugs.
Wie in 1 gezeigt, umfasst die Fahrzeugkarosseriestruktur 100 ein Paar Seitenrahmen 104 und 106, die in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet sind, und mehrere Querelemente 108a bis 108i, die zwischen dem Paar Seitenrahmen 104 und 106 vorgesehen sind. Wie in 1 gezeigt, bildet die Fahrzeugkarosseriestruktur 100 mit diesen Elementen eine Rahmenstruktur. Die Fahrzeugkarosseriestruktur 100 kann auch auf Fahrzeugtypen anwendbar sein, bei welchen die Fahrgastzelle 102 oberhalb der Rahmenstruktur angeordnet ist, wie in 1 gezeigt.
Die Kabine 102 umfasst ein Paar Seitenschweller 110 und 112. Das Paar Seitenschweller 110 und 112 sind Elemente, die sich in Fahrzeuglängsrichtung entlang der Seitenkante eines Bodenblechs 114 erstrecken, und sind jeweils von dem Paar Seitenrahmen 104 und 106 in der Fahrzeugquerrichtung beabstandet (siehe 3).
Die Fahrzeugkarosseriestruktur 100 umfasst ferner ein Paar Kastenelemente 116 und 118, die eine hohe Steifigkeit aufweisen. Wie in 3 gezeigt, ist das Kastenelement 116 an einer Seitenwand 120 in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung an der Außenseite des Seitenrahmens 104 angeordnet. Das Kastenelement 116 ist zwischen der Seitenwand 120 und dem Seitenschweller 110 angeordnet und steht von der Seitenwand 120 in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach außen vor. Es ist zu beachten, dass das Kastenelement 116 von der Seitenwand 120 um eine Abmessung La in Fahrzeugquerrichtung nach außen vorsteht und ausreichend nahe am Seitenschweller 110 angeordnet ist, wobei der Zwischenraum Lb zwischen dem Kastenelement 116 und dem Seitenschweller 110 kleiner ist als die Abmessung La. Das Kastenelement 118 dagegen ist an einer Seitenwand 122 (siehe 2) in Fahrzeugquerrichtung außen an dem Seitenrahmen 106 angeordnet, steht von der Seitenwand 122 in Fahrzeugquerrichtung nach außen vor und nähert sich dem Seitenschweller 112, wie in 1 gezeigt.
Wie in 2 gezeigt, erstrecken sich die Seitenrahmen 104 und 106 in Fahrzeuglängsrichtung und sind zueinander symmetrisch. Auch sind die Seitenrahmen 104 und 106 Elemente mit einem rechteckigen geschlossenen Querschnitt 124 (siehe 3).
Darüber hinaus sind die Seitenrahmen 104 und 106, wie in 2 gezeigt, jeweils mit Aufweitungsabschnitten (bzw. sich aufweitende Abschnitte) 126 und 128, Parallelabschnitten 130 und 132 und Biegungsabschnitten (bzw. gebogene Abschnitte) 134 und 136 vorgesehen. Die Aufweitungsabschnitte 126 und 128 sind Abschnitte, die sich in Fahrzeugquerrichtung nach außen in Richtung Fahrzeugheck erstrecken. Die Parallelabschnitte 130 und 132 sind Abschnitte, die heckseitig der Aufweitungsabschnitte 126 und 128 angeordnet sind und sich parallel zueinander in Richtung Heck erstrecken. Die Biegungsabschnitte 134 und 136 sind Abschnitte, die jeweils als Grenze zwischen den Aufweitungsabschnitten 126 und 128 und den Parallelabschnitten 130 und 132 dienen.
Das heißt, wie in 2 gezeigt, nimmt der Abstand zwischen den Seitenrahmen 104 und 106 in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung zum Fahrzeugheck hin an den Aufweitungsabschnitten 126 und 128 zu, und die Seitenrahmen 104 und 106 werden, durch die Biegungsabschnitte 134 und 136 verlaufend, an den Parallelabschnitten 130 und 132 parallel zueinander. Demgemäß stehen die Biegungsabschnitte 134 und 136 der Seitenrahmen 104 und 106 in Fahrzeugquerrichtung nach außen vor und weisen eine hohe Steifigkeit auf, die, wenn die Biegungsabschnitte 134 und 136 einer mit einer Seitenkollision einhergehenden Belastung ausgesetzt werden, eine Abstoßungskraft gegen die Belastung erzeugen, um ihre Form zu halten. Als Seitenkollision wird hier angenommen, dass ein Mast (Strommast) 138, in 2 durch eine Strich-Zweipunktlinie dargestellt, in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung von der Außenseite her diagonal von vorn in einem Winkel R von etwa 75 Grad in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung aufprallt. In 2 ist eine Situation veranschaulicht, in der das Kastenelement 116 einer durch eine solche Seitenkollision ausgeübten Belastung (siehe Pfeil D) ausgesetzt ist.
Die Kastenelemente 116 und 118 sind jeweils an den Seitenwänden 120 und 122 in Fahrzeugquerrichtung an der Außenseite der Seitenrahmen 104 und 106 die Biegungsabschnitte 134 und 136 überspannend angeordnet, die somit eine hohe Steifigkeit aufweisen, und stehen von den Seitenwänden 120 und 122 in Fahrzeugquerrichtung nach außen vor. Demgemäß werden die Kastenelemente 116 und 118, wenn sie bei einer Seitenkollision einer Belastung ausgesetzt sind, jeweils durch die Biegungsabschnitte 134 und 136 und die Seitenrahmen 104 und 106 gestützt.
Wie in 2 gezeigt, sind das Querelement 108d und das Querelement 108e von der Fahrzeugfrontseite aus jeweils an der vierten und fünften Position der Querelemente 108a bis 108i angeordnet. Das Querelement 108d ist derart gebogen, dass beide seiner in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung jeweils äußeren Endabschnitte frontseitig des in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung mittigen Abschnitts angeordnet sind, und beide seiner in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung äußeren Endabschnitte jeweils mit den Seitenrahmen 104 und 106 über die Halterungen 140a und 140b verbunden sind.
Das Querelement 108e verbindet das Paar Seitenrahmen 104 und 106 heckseitig des Querelements 108d und ist derart gebogen, dass beide seiner in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung äußeren Endabschnitte heckseitig ihres in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung mittigen Abschnitts angeordnet sind. Beide in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung äußeren Endabschnitte des Querelements 108e sind jeweils über die Halterungen 142a und 142b mit den Seitenrahmen 104 und 106 verbunden. Demgemäß entsprechen die Montagepositionen des Querelements 108e an dem Paar Seitenrahmen 104 und 106 jeweils den Positionen der Halterungen 142a und 142b.
Wie in 2 gezeigt, sind die in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung mittigen Abschnitte der Querelemente 108d und 108e durch ein Verbindungselement 150 verbunden, und die Querelemente 108d und 108e bilden in der Draufsicht eine X-Form. Insbesondere umfassen die Querelemente 108d und 108e vier Armabschnitte, nämlich einen linken frontseitigen Armabschnitt 109a, einen rechten frontseitigen Armabschnitt 109b, einen linken heckseitigen Armabschnitt 111a und einen rechten heckseitigen Armabschnitt 111b. Darüber hinaus sind diese Armabschnitte an einer Stelle zwischen dem Paar Seitenrahmen 104 und 106 verbunden, nämlich an der Position des Verbindungselements 150.
Der linke frontseitige Armabschnitt 109a erstreckt sich vom linken Seitenrahmen 104 des Paars Seitenrahmen 104 und 106 diagonal nach rechts hinten. Der rechte frontseitige Armabschnitt 109b erstreckt sich vom rechten Seitenrahmen 106 diagonal nach links hinten. Der linke heckseitige Armabschnitt 111a erstreckt sich vom linken Seitenrahmen 104 diagonal nach rechts vorne. Der rechte heckseitige Armabschnitt 111b erstreckt sich vom rechten Seitenrahmen 106 diagonal nach links vorne.
Demgemäß sind mit den Halterungen 140a und 140b der linke frontseitige Armabschnitt 109a und der rechte frontseitige Armabschnitt 109b der Querelemente 108d und 108e an dem Paar Seitenrahmen 104 bzw. 106 angebracht. Mit den Halterungen 142a und 142b sind auch der linke heckseitige Armabschnitt 111a und der rechte heckseitige Armabschnitt 111b der Querelemente 108d und 108e an dem Paar Seitenrahmen 104 bzw. 106 angebracht.
Die Halterung 142a umfasst zumindest eine Seite 144a, die sich entlang des linken heckseitigen Armabschnitts 111a erstreckt, eine Seite 146a, die sich entlang des Seitenrahmens 104 erstreckt, und eine Seite 148a, die den linken heckseitigen Armabschnitt 111a schneidet. Die Halterung 142b umfasst zumindest eine Seite 144b, die sich entlang des rechten heckseitigen Armabschnitts 111b erstreckt, eine Seite 146b, die sich entlang des Seitenrahmens 106 erstreckt und eine Seite 148b, die den rechten heckseitigen Armabschnitt 111b schneidet. Demgemäß sind die Halterungen 142a und 142b, wie in 2 gezeigt, polygonal (in diesem Fall dreieckig), hierauf besteht jedoch keine Einschränkung. Beispielsweise kann die Halterung 142a auch eine Trapezform aufweisen, in der ein Abschnitt der Seite 148a gebogen und parallel zu einer der Seiten 144a und 146a ist. Außerdem kann die Halterung 142b auch eine Trapezform aufweisen, in der ein Abschnitt der Seite 148b gebogen und parallel zu einer der Seiten 144b und 146b ist.
Indem die Halterungen 142a und 142b polygonal, wie etwa dreieckig oder trapezförmig, gemacht werden, können so der linke heckseitige Armabschnitt 111a und der rechte heckseitige Armabschnitt 111b des Querelements 108e jeweils an den Seitenrahmen 104 und 106 mit hoher Steifigkeit angebracht werden.
Wie in 6 gezeigt, überlappt die Halterung 142a von der Seite betrachtet zumindest einen vorderen Endabschnitt 152 des Kastenelements 116. Obwohl nicht dargestellt, weil sie symmetrisch sind, stehen die Halterung 142b und ein vorderer Endabschnitt 154 des Kastenelements 118 in der gleichen Beziehung zueinander. Auch die Aufhängungshalterungen 156 und 158 sind jeweils an der Unterseite der Seitenrahmen 104 und 106 angeordnet, wie in 4 gezeigt. Die Aufhängungshalterungen 156 und 158 sind Halterungen für das Aufhängen eines Hinterrads (nicht dargestellt) und sind jeweils mit hoher Steifigkeit an den Seitenrahmen 104 und 106 fixiert. Bei Betrachtung von der Seite überlappen die Aufhängungshalterungen 156 und 158 jeweils den hinteren Endabschnitt 160 und 162 der Kastenelemente 116 und 118 (siehe 6).
Außerdem ist die Montagehalterung 166 an der Seitenwand 164 in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung an der Innenseite des Seitenrahmens 106 angeordnet. Die Montagehalterung 166, an der eine nicht dargestellte Antriebsstrangkomponente (z. B. Differentialgetriebe) vorgesehen ist, ist mit hoher Steifigkeit an dem Seitenrahmen 106 fixiert. Wie in 4 gezeigt, überlappt die Montagehalterung 166 von der Seite betrachtet das Kastenelement 118. Es sei angemerkt, dass die Antriebsstrangkomponente unter Verwendung einer weiteren Montagehalterung 168, zusätzlich zur Montagehalterung 166, angebracht ist, die diagonal zwischen dem Querelement 108e und dem Seitenrahmen 106 verbunden ist.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf 5 und 6 hauptsächlich die Ausgestaltungen des Inneren des Seitenrahmens 104, des Inneren des Kastenelements 116 und ihre umgebenden Bereiche beschrieben. Es sei angemerkt, dass das Innere des Seitenrahmens 106, das Innere des Kastenelements 118 und ihre umgebenden Bereiche ähnliche Ausgestaltungen, Funktionen und dergleichen aufweisen.
5 ist eine schematische Darstellung, die die Fahrzeugkarosseriestruktur 100 aus 2 bei Betrachtung in Richtung des Pfeils B zeigt. Wie in 5(a) ist das Kastenelement 116 an der Seitenwand 120 in Fahrzeugquerrichtung an der Außenseite des Seitenrahmens 104 angeordnet und überspannt den Biegungsabschnitt 134, der in Fahrzeugquerrichtung nach außen vorsteht und die Grenze zwischen dem Aufweitungsabschnitt 126 und dem Parallelabschnitt 130 des Seitenrahmens 104 ist. Das Kastenelement 116 steht von der Seitenwand 120 des Seitenrahmens 104 in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach außen vor.
Der Seitenrahmen 104 weist ein äußeres Element 170, das an der Fahrzeugaußenseite angeordnet ist und die Seitenwand 120 bildet, und ein inneres Element 172 auf, das an der Fahrzeuginnenseite angeordnet ist. Der rechteckige geschlossene Querschnitt 124 (siehe 3) wird gebildet, indem diese Elemente verbunden werden.
In 5(b) wurden das äußere Element 170, das innere Element 172, das Kastenelement 116 und dergleichen des Seitenrahmens 104 in 5(a) weggelassen, und das Innere des Seitenrahmens 104 ist dargestellt.
Wie in 5 (b) gezeigt, sind ein oberes Element 174, ein unteres Element 176 und eine Trennwand 178 im Inneren des Seitenrahmens 104 angeordnet. Das obere Element 174 und das untere Element 176 sind, beginnend mit dem Aufweitungsabschnitt 126 über den Biegungsabschnitt 134 des Seitenrahmens 104 bis zu dem Parallelabschnitt 130 an dem inneren Element 172 angeordnet (siehe 3). Außerdem ist das untere Element 176 von dem oberen Element 174 beabstandet.
Weiterhin sind, wie in 3 gezeigt, das obere Element 174 und das untere Element 176 jeweils an einem oberen Eckabschnitt 180 und einem unteren Eckabschnitt 182 des inneren Elements 172 angeordnet und bilden zusammen mit dem oberen Eckabschnitt 180 und dem unteren Eckabschnitt 182 den geschlossenen Querschnitt. Auf diese Weise verstärken das obere Element 174 und das untere Element 176 den Seitenrahmen 104 von dessen Innenseite her.
Wie in 5(b) gezeigt, ist die Querwand 178 innen im Biegungsabschnitt 134 des Seitenrahmens 104 angeordnet und verstärkt den Biegungsabschnitt 134 von dessen Innenseite aus. Die Querwand 178 hat ein plattenförmiges Hauptelement 184 und mehrere Flansche 185a bis 185d, die sich von dem Hauptelement 184 aus erstrecken. Es sei angemerkt, dass das Hauptelement 184 dem rechteckigen geschlossenen Querschnitt 124 des Seitenrahmens 104 zugewandt ist.
Wie in 5(b) gezeigt, erstrecken sich die Flansche 185a bis 185d im Biegungsabschnitt 134 des Seitenrahmens 104 jeweils zu der Fahrzeugoberseite, der Fahrzeugunterseite, der Fahrzeugaußenseite und der Fahrzeuginnenseite und sind mit dem äußeren Element 170 und/oder dem inneren Element 172, die den Biegungsabschnitt 134 bilden, verbunden. Auf diese Weise ist die Querwand 178 zuverlässig mit der Innenseite des Biegungsabschnitts 134 verbunden.
6 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie C-C der in 2 gezeigten Fahrzeugkarosseriestruktur. In 6 sind, zusätzlich zum Inneren des Kastenelements 116, Elemente, die in Bezug auf das Kastenelement 116 in Fahrzeugquerrichtung auf der Innenseite angeordnet sind, schematisch durch Strich-Zweipunktlinien dargestellt.
Wie in 6 gezeigt ist, umfasst das Kastenelement 116 eine obere Wand 186, eine untere Wand 187 und ein Verstärkungselement 188 zum Verbinden der oberen Wand 186 und der unteren Wand 187 und weist eine Struktur mit hoher Steifigkeit auf, die, selbst wenn das Kastenelement 116 bei einer Seitenkollision einer Belastung ausgesetzt ist, nicht leicht zusammengedrückt werden kann. Ein erstes Paar Wülste 190a und 190b sind an der oberen Wand 186 ausgebildet. Die ersten Wülste 190a und 190b erstrecken sich in der Fahrzeugquerrichtung und sind in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandet (siehe 5(a)). Ein zweites Paar Wülste 192a und 192b sind an der unteren Wand 187 ausgebildet. Die zweiten Wülste 192a und 192b erstrecken sich in der Fahrzeugquerrichtung und sind in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandet (siehe 4). Wie in 6 gezeigt, haben die ersten Wülste 190a und 190b in der Fahrzeuglängsrichtung die jeweils gleichen Positionen wie die zweiten Wülste 192a und 192b.
Das Verstärkungselement 188 weist ein Paar vertikale Wände 194a und 194b, ein Paar obere Wände 196a und 196b, ein Paar geneigte Wände 198a und 198b und eine Bodenwand 199 auf und hat von der Seite betrachtet in etwa eine M-Form. Die vertikalen Wände 194a und 194b sind in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandet und verbinden die obere Wand 186 und die untere Wand 187. Die oberen Wände 196a und 196b erstrecken sich von dem Paar vertikaler Wände 194a und 194b aus und nähern sich einander entlang der oberen Wand 186 an. Die geneigten Wände 198a und 198b erstrecken sich diagonal absteigend, während sie sich weiter aneinander annähern, von dem Paar der oberen Wände 196a und 196b aus und erreichen die untere Wand 187. Die Bodenwand 199 verbindet das Paar geneigte Wände 198a und 198b entlang der unteren Wand 187.
Wie in 6 gezeigt ist, sind die ersten Wülste 190a und 190b innerhalb des Bereichs der geneigten Wände 198a und 198b in der Fahrzeuglängsrichtung angeordnet. Die zweiten Wülste 192a und 192b sind außerhalb des Bereichs der Bodenwand 199 in Fahrzeuglängsrichtung angeordnet. Außerdem ist das Hauptelement 184 der Querwand 178 innerhalb des Bereichs der geneigten Wand 198a in der Fahrzeuglängsrichtung angeordnet. Darüber hinaus haben das Hauptelement 184 der Querwand 178, die erste Wulst 190a und die zweite Wulst 192a die gleiche Position in Fahrzeuglängsrichtung.
Die Position der Halterung 142a in Fahrzeuglängsrichtung entspricht der Anbringungsposition des Querelements 108e an dem Seitenrahmen 104 und sie ist ebenfalls in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung innerhalb der geneigten Wand 198a angeordnet. Zusätzlich ist die Aufhängungshalterung 156 innerhalb der geneigten Wand 198b in der Fahrzeuglängsrichtung angeordnet.
Hier wird nun ein Fall beschrieben, im Speziellen wie in 2 gezeigt, in dem der Mast 138 diagonal von vorn in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung auf der Außenseite auf den Seitenschweller 110 aufprallt und das Kastenelement 116 bei einer Seitenkollision einer Belastung ausgesetzt wird. Eine ausgeübte Belastung (siehe Pfeil D), der das Kastenelement 116 ausgesetzt ist, wird an den hochsteifen Biegungsabschnitt 134 des Seitenrahmens 104 übertragen, der das Kastenelement 116 in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung auf der Innenseite stützt.
Ein Teil der Last, die auf den Biegungsabschnitt 134 des Seitenrahmens 104 übertragen wird, wird über die Halterung 142a, die mindestens den vorderen Endabschnitt 152 des Kastenelements 116 überlappt, auf den linken heckseitigen Armabschnitt 111a des Querelements 108e verteilt, und wird diagonal nach vorne an den in Bezug zur Fahrzeugquerrichtung mittigen Abschnitt übertragen (siehe Pfeil E). Die Last, die zum in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung mittigen Abschnitt des Querelements 108e übertragen wird, wird über das Verbindungselement 150 an den rechten frontseitigen Armabschnitt 109b des Querelements 108d übertragen, der sich weiter diagonal nach vorne erstreckt (siehe Pfeil F). Die Last, die auf das Querelement 108d übertragen wird, wird über die Halterung 140b, die in Bezug auf den Biegungsabschnitt 136 des Seitenrahmens 106 frontseitig im Fahrzeug angeordnet ist, auf den Seitenrahmen 106 verteilt. Es sei angemerkt, dass, wie durch den Pfeil G in 2 gezeigt, die Belastung, die zum Biegungsabschnitt 134 des Seitenrahmens 104 übertragen wird, nicht nur auf die Querelemente 108d und 108e verteilt wird, sondern auch über das Querelement 108f auf den Seitenrahmen 106.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind in der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 die Kastenelemente 116 und 118 jeweils an den Seitenwänden 120 und 122 angeordnet, welche die hochsteifen Biegungsabschnitte 134 und 136 der Seitenrahmen 104 und 106 überspannen und jeweils von den Seitenwänden 120 und 122 aus in der Fahrzeugquerrichtung nach außen vorstehen. Demgemäß werden die Kastenelemente 116 und 118, wenn sie bei einer Seitenkollision einer Belastung ausgesetzt sind, jeweils durch die Biegungsabschnitte 134 und 136 und die Seitenrahmen 104 und 106 gestützt. Die Kastenelemente 116 und 118 weisen außerdem eine Struktur mit hoher Steifigkeit auf, die, selbst wenn sie bei einer Seitenkollision einer Belastung ausgesetzt ist, nicht einfach zusammengedrückt werden kann. Dementsprechend ist es bei der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 weniger wahrscheinlich, dass sich die Seitenrahmen 104 und 106 in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach innen verformen, selbst wenn sie einer Seitenkollision ausgesetzt sind, und es ist möglich, zu verhindern, dass sich die Kastenelemente 116 und 118 bei einer Kollision in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach innen verschieben. Demgemäß kann in einem Fahrzeugtyp, bei dem die Fahrgastzelle 102 oberhalb der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 angeordnet ist, der durch eine Seitenkollision verursachten Verformung der Fahrgastzelle 102 entgegengewirkt werden.
Wie in 6 gezeigt ist, sind bei der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 die Aufhängungshalterungen 156 und 158 jeweils so angeordnet, dass sie die hinteren Endabschnitte 160 und 162 der Kastenelemente 116 und 118 von der Seite betrachtet überlappen. Dementsprechend wird bei einer Seitenkollision, wie in 4 gezeigt, die Aufhängung 156 in eine Richtung verschoben, in der das Kastenelement 116 einer Belastung ausgesetzt ist (in Richtung des Pfeils D). Demgemäß dienen bei der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 die Aufhängungshalterungen 156 und 158 als Träger und stützen jeweils die Kastenelemente 116 und 118, wodurch die Seitenrahmen 104 und 106 eine höhere Steifigkeit aufweisen können.
Außerdem sind bei der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 die Halterungen 142a und 142b des Querelements 108e jeweils derart angeordnet, dass sie die vorderen Endabschnitte 152 und 154 der Kastenelemente 116 und 118 von der Seite betrachtet überlappen. Demgemäß dienen die Halterungen 142a und 142b bei einer Seitenkollision als Träger und stützen jeweils die Kastenelemente 116 und 118.
Bei der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 bilden die Querelemente 108d und 108e in der Draufsicht eine X-Form, wie in 2 gezeigt. Das Querelement 108d umfasst den linken frontseitigen Armabschnitt 109a und den rechten frontseitigen Armabschnitt 109b. Das Querelement 108e umfasst den linken heckseitigen Armabschnitt 111a und den rechten heckseitigen Armabschnitt 111b. Die Armabschnitte sind an der Position des Verbindungselements 150 verbunden, das zwischen den Paar Seitenrahmen 104 und 106 angeordnet ist. Demgemäß wird eine Belastung, der das Kastenelement 116 ausgesetzt ist, über die Halterung 142a auf den linken heckseitigen Armabschnitt 111a übertragen, der sich von dem Querelement 108e aus diagonal nach vorne erstreckt. Darüber hinaus wird die Belastung über das Verbindungselement 150 auf den rechten frontseitigen Armabschnitt 109b des Querelements 108d übertragen und verteilt. Deshalb kann mit der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 die Steifigkeit der Seitenrahmen 104 und 106 weiter erhöht werden.
Wie in 6 gezeigt ist, ist bei der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 die Montagehalterung 166, die an der Seitenwand 164 in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung an der Innenseite des Seitenrahmens 106 angebracht ist, derart angeordnet, dass sie das Kastenelement 118 von der Seite betrachtet überlappt. Bei der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 dient deshalb die Montagehalterung 166, die eine hohe Steifigkeit aufweist, als Träger und kann das Kastenelement 118 stützen, wodurch die Steifigkeit des Seitenrahmens 106 weiter erhöht werden kann.
Bei der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 ist außerdem die Querwand 178, die die Seitenrahmen 104 und 106 von deren Innenseite aus verstärkt, derart angeordnet, dass sie die Kastenelemente 116 und 118 von der Seite betrachtet überlappt. Aus diesem Grund ist es mit der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 möglich, der Verformung der Seitenrahmen 104 und 106, die bei einer Seitenkollision jeweils als Träger der Kastenelemente 116 und 118 dienen, entgegenzuwirken, wodurch die Steifigkeit weiter erhöht werden kann.
In der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 umfasst gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 6 gezeigt, das Kastenelement 116 die obere Wand 186, die untere Wand 187 und das X-förmige Verstärkungselement 188, womit seine Kastenform ausgebildet ist, und somit kann seine Steifigkeit erhöht werden. Demgemäß kann das Kastenelement 116, selbst wenn es bei einer Seitenkollision einer Belastung ausgesetzt ist, die Kastenform gegen die Belastung aufrechterhalten.
Außerdem ist in dem Kastenelement 116 das erste Paar Wülste 190a und 190b der oberen Wand 186 in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung innerhalb des Bereichs des Paars geneigter Wände 198a und 198b angeordnet. Demgemäß kann bei dem Kastenelement 116 die Steifigkeit innerhalb des Bereichs der geneigten Wände 198a und 198b der oberen Wand 186 in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung erhöht werden.
Wie in 6 gezeigt, ist in dem Kastenelement 116 das zweite Paar Wülste 192a und 192b der unteren Wand 187 in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung außerhalb des Bereichs der Bodenwand 199 angeordnet. Demgemäß kann bei dem Kastenelement 116 die Steifigkeit außerhalb des Bereichs der Bodenwand 199 der oberen Wand 187 in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung erhöht werden.
Auf diese Weise kann, selbst wenn das Kastenelement 116 einer Belastung ausgesetzt wird, durch die die obere Wand 186 und die untere Wand 187 näher zusammengebracht werden und das Kastenelement 116 zusammengedrückt wird, das Kastenelement 116 die Kastenform gegen die Belastung aufrechterhalten. Demgemäß wird mit der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 die Steifigkeit der Kastenelemente 116 und 118, die jeweils an den Seitenwänden 120 und 122 der Seitenrahmen 104 und 106 angeordnet sind, erhöht, und der Verformung der Kastenelemente 116 und 118, die durch eine Seitenkollision verursacht wird, kann entgegengewirkt werden.
Außerdem ist bei der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 die Querwand 178 in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung innerhalb des Bereichs der geneigten Wand 198a angeordnet. Demgemäß können die Seitenrahmen 104 und 106, die jeweils als Träger der Kastenelemente 116 und 118 dienen, mit der Querwand 178 als Mitte die geneigte Wand 198a stützen, die die obere Wand 186 und die untere Wand 187 des Verstärkungselements 188 in der Fahrzeuglängsrichtung diagonal verbindet. Das heißt, die Seitenrahmen 104 und 106 können die Kastenelemente 116 bzw. 118, von denen ein jedes zusätzlich zu dem Verstärkungselement 188 die obere Wand 186 und die untere Wand 187 umfasst, in der Fahrzeuglängsrichtung ausreichend stützen.
Demgemäß wird mit der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 die Steifigkeit der Kastenelemente 116 und 118, die jeweils an den Seitenwänden 120 und 122 der Seitenrahmen 104 und 106 angeordnet sind, erhöht, und der Verformung der Kastenelemente 116 und 118, die durch eine Seitenkollision verursacht wird, kann entgegengewirkt werden. Weiterhin kann bei der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 der Verformung der Seitenrahmen 104 und 106, die den Kastenelementen bei einer Seitenkollision als Träger dienen, entgegengewirkt werden, und somit können die Kastenelemente 116 und 118 zuverlässig gestützt werden.
Außerdem sind bei dem Kastenelement 116 das erste Paar Wülste 190a und 190b an der oberen Wand 186 und die zweiten Wülste 192a und 192b an der unteren Wand 187 ausgebildet. Demgemäß wird bei dem Kastenelement 116 die Steifigkeit der oberen Wand 186 mit den ersten Wülsten 190a und 190b erhöht, und die Steifigkeit der unteren Wand 187 wird mit den zweiten Wülsten 192a und 192b erhöht.
Außerdem sind bei dem Kastenelement 116 die Positionen der Querwand 178, der ersten Wülste 190a und 190b und der zweiten Wülste 192a und 192b in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung zueinander gleich. Demgemäß können bei der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 die Seitenrahmen 104 und 106, mit der Querwand 178 im Mittelpunkt, zuverlässig die oberen Wände 186, die unteren Wände 187 und die Verstärkungselemente 188 der Kastenelemente 116 und 118 stützen, deren Steifigkeit erhöht ist.
Außerdem sind bei der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 die Halterungen 142a und 142b in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung innerhalb des Bereichs der geneigten Wand 198a angeordnet, und somit dient das Querelement 108e als Träger und kann die Kastenelemente 116 und 118 bei einer Seitenkollision stützen. Demgemäß werden die Kastenelemente 116 und 118 der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 bei einer Seitenkollision zuverlässig durch das zusätzlich zu den Seitenrahmen 104 und 106 vorgesehene Querelement 108e gestützt. Weiterhin kann bei der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 der Verformung der Seitenrahmen 104 und 106 bei einer Seitenkollision zuverlässiger entgegengewirkt werden, indem das Querelement 108e die Seitenrahmen 104 und 106 stützt, die jeweils als Träger der Kastenelemente 116 und 118 dienen.
Bei der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 sind außerdem die Aufhängungshalterungen 156 und 158 jeweils im Bereich der geneigten Wände 198b der Kastenelemente 116 und 118 in Fahrzeuglängsrichtung angeordnet. Demgemäß kann in der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 der Verformung der Seitenrahmen 104 und 106 bei einer Seitenkollision entgegengewirkt werden, indem die Aufhängungshalterungen 156 und 158 die Seitenrahmen 104 bzw. 106 stützen, die jeweils als Träger der Kastenelemente 116 und 118 bei einer Seitenkollision dienen. Zusätzlich können in der Fahrzeugkarosseriestruktur 100 die Kastenelemente 116 und 118 jeweils, zusätzlich zu den Seitenrahmen 104 und 106, auch durch die Aufhängungshalterungen 156 und 158 gestützt werden.
Vorstehend wurde zwar anhand der beigefügten Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert, es versteht sich jedoch, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt ist. Für den Fachmann ist ersichtlich, dass innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, diverse Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, und diese Modifikationen und Änderungen sind so zu verstehen, dass sie in den technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann als Fahrzeugkarosseriestruktur benutzt werden.
Bezugszeichenliste
100 ... Fahrzeugkarosseriestruktur, 102 ... Fahrgastzelle, 104, 106 ... Seitenrahmen, 108a bis 108i ... Querelement, 109a, 109b, 111a, 111b ... Armabschnitt des Querelements, 110, 112 ... Seitenschweller, 114 ... Bodenblech, 116, 118 ... Kastenelement, 120, 122, 164 ... Seitenwand des Seitenrahmens 124 ... geschlossener Querschnitt, 126, 128 ... Aufweitungsabschnitt, 130, 132 ... Parallelabschnitt, 134, 136 ... Biegungsabschnitt, 138 ... Mast, 140a, 140b, 142a, 142b ... Halterung, 144a, 144b, 146a, 146b, 148a, 148b ... Halterungsseite, 150 ... Verbindungselement, 152, 154 ... vorderer Endabschnitt des Kastenelements, 156, 158 ... Aufhängungshalterung, 160, 162 ... hinterer Endabschnitt des Kastenelements, 166, 168 ... Montagehalterung, 170 ... äußeres Element, 172 ... inneres Element, 174 ... oberes Element, 176 ... unteres Element, 178 ... Querwand, 180 ... oberer Eckabschnitt des inneren Elements, 182 ... unterer Eckabschnitt des inneren Elements, 184 ... Hauptelement der Querwand, 185a bis 185d ... Flansch der Querwand, 186 ... obere Wand des Kastenelements, 187 ... untere Wand des Kastenelements, 188 ... Verstärkungselement des Kastenelements, 190a, 190b ... erste Wulst, 192a, 192b ... zweite Wulst, 194a, 194b ... vertikale Wand, 196a, 196b ... obere Wand, 198a, 198b ... geneigte Wand, 199 ... Bodenwand 110 ... Batterieeinheit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4741453 B [0006]

Claims

Fahrzeugkarosseriestruktur, umfassend: ein Paar Seitenrahmen (104, 106), die sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und in einer Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandet sind, wobei das Paar Seitenrahmen (104, 106) mit Aufweitungsabschnitten (126, 128), die sich in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach außen zum Fahrzeugheck hin erstrecken, und mit Parallelabschnitten (130, 132) versehen ist, die heckseitig der Aufweitungsabschnitte (126, 128) angeordnet sind und sich parallel zueinander heckwärts erstrecken, und die Fahrzeugkarosseriestruktur (100) ferner umfasst: Kastenelemente (116, 118), die jeweils an Seitenwänden (120, 122) in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung an der Außenseite der Seitenrahmen (104, 106) angeordnet sind, Biegungsabschnitte (134, 136) überspannen, die jeweils als Grenze zwischen den Aufweitungsabschnitten (126, 128) und den Parallelabschnitten (130, 132) des Paars Seitenrahmen (104, 106) dienen, und von den Seitenwänden (120, 122) in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung nach außen vorstehen.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 1, ferner umfassend: Aufhängungshalterungen (156, 158), die an einer unteren Seite eines jeweiligen des Paars Seitenrahmen (104, 106) angeordnet sind, wobei die Aufhängungshalterungen (156, 158) von der Seite betrachtet mindestens einen hinteren Endabschnitt eines jeweiligen der Kastenelemente (116, 118) überlappen.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: Querelemente (108d, 108e) mit einem linken frontseitigen Armabschnitt (109a), der sich von einem linken Seitenrahmen (104) des Paars Seitenrahmen (104, 106) diagonal nach rechts hinten erstreckt, einem rechten frontseitigen Armabschnitt (109b), der sich von einem rechten Seitenrahmen (106) des Paars Seitenrahmen (104, 106) diagonal nach links hinten erstreckt, einem linken heckseitigen Armabschnitt (lila), der sich von dem linken Seitenrahmen (104) diagonal nach rechts vorne erstreckt, und einem rechten heckseitigen Armabschnitt (111b), der sich von dem rechten Seitenrahmen (106) diagonal nach links vorne erstreckt, wobei die Armabschnitte (109a, 109b, 111a, 111b) der Querelemente (108d, 108e) an einer Stelle zwischen dem Paar Seitenrahmen (104, 106) verbunden sind und Anbringungshalterungen (142a und 142b) zum Anbringen des linken heckseitigen Armabschnitts (111a) und des rechten heckseitigen Armabschnitts (111b) der Querelemente (108d, 108e) an dem Paar Seitenrahmen (104, 106), wobei die Anbringungshalterungen (142a, 142b) von der Seite betrachtet mindestens einen vorderen Endabschnitt eines jeweiligen der Kastenelemente (116, 118) überlappen.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 3, wobei eine jeweilige der Anbringungshalterungen (142a, 142b) eine polygonale Form aufweist, die mindestens eine Seite (144a, 144b), die sich entlang des linken heckseitigen Armabschnitts (111a) oder des rechten heckseitigen Armabschnitts (111b) erstreckt, eine Seite (148a, 148b), die den linken heckseitigen Armabschnitt (111a) oder den rechten heckseitigen Armabschnitt (111b) schneidet, und eine Seite (146a, 146b) umfasst, die sich entlang des Seitenrahmens (104, 106) erstreckt.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner umfasst: Montagehalterungen (166, 168), die an einer Seitenwand (164) in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung an einer Innenseite des Seitenrahmens (106) montiert sind, wobei zumindest ein Abschnitt jeder Montagehalterung (166, 168) die Kastenelemente (116, 118) bei Betrachtung von der Seite überlappt.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner umfasst: eine Querwand (178) zum Verstärken der Seitenrahmen (104, 106) von deren Innenseite aus, wobei mindestens ein Abschnitt der Querwand (178) die Kastenelemente (116, 118) bei Betrachtung von der Seite überlappt.