DE102019112452A1

DE102019112452A1 - Fahrzeugrahmen

Info

Publication number: DE102019112452A1
Application number: DE102019112452.2A
Authority: DE
Inventors: Yalla Mussa Abushawashi; Marwan Ahmad Elbkaily; Muhsin M. Hamdoon; Benjamin Mansfield
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-05-14
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2019-11-14
Also published as: US20190344829A1; CN110481641A; US10864944B2

Abstract

Diese Offenbarung stellt einen Fahrzeugrahmen bereit. Ein Fahrzeugrahmen beinhaltet einen ersten Längsträger und einen zweiten Längsträger, die entlang einer Fahrzeuglängsachse langgestreckt und entlang einer Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind. Der Fahrzeugrahmen beinhaltet einen Querträger, der entlang der Fahrzeugquerachse zwischen dem ersten Längsträger und dem zweiten Längsträger langgestreckt ist. Der Querträger beinhaltet eine erste Nut und eine zweite Nut, die sich beide in der Nähe des ersten Längsträgers befinden und entlang der Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Aspekte der Offenbarung betreffen im Allgemeinen Fahrzeugrahmen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Während eines Fahrzeugaufpralls, wie etwa einem Fahrzeugseitenaufprall, kann sich eine Karosserie und/oder ein Rahmen eines Fahrzeugs verformen und in eine Fahrgastkabine des Fahrzeugs eindringen. Ein derartiges Eindringen kann während eines Crashfestigkeitstests gemessen werden, z. B. einem Test, der gemäß FMVSS Nr. 214 durchgeführt wird. Es kann von Vorteil sein, das Fahrzeug, z. B. den Rahmen des Fahrzeugs, so auszugestalten, dass ein derartiges Eindringen begrenzt wird.
KURZDARSTELLUNG
Ein Fahrzeugrahmen beinhaltet einen ersten Längsträger und einen zweiten Längsträger, die entlang einer Fahrzeuglängsachse langgestreckt und entlang einer Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind. Der Fahrzeugrahmen beinhaltet einen Querträger, der entlang der Fahrzeugquerachse zwischen dem ersten Längsträger und dem zweiten Längsträger langgestreckt ist. Der Querträger beinhaltet eine erste Nut und eine zweite Nut, die sich beide in der Nähe des ersten Längsträgers befinden und entlang der Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind.
Die erste Nut kann entlang der Fahrzeuglängsachse langgestreckt sein.
Die zweite Nut kann entlang einer Fahrzeugvertikalachse langgestreckt sein.
Der Querträger kann einen Zwischenabschnitt beinhalten, die erste Nut und die zweite Nut können sich zwischen dem Zwischenabschnitt und dem ersten Längsträger befinden und eine Biegefestigkeit des Querträgers an der ersten Nut kann geringer sein als eine Biegefestigkeit des Querträgers an dem Zwischenabschnitt.
Der Querträger kann eine dritte Nut und eine vierte Nut beinhalten, die sich beide in der Nähe des zweiten Längsträgers befinden und entlang der Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind.
Eine Biegefestigkeit des Querträgers an jeder von der ersten Nut, der zweiten Nut, der dritten Nut und der vierten Nut kann geringer sein als eine Biegefestigkeit eines Zwischenabschnitts des Querträgers zwischen der ersten Nut und der zweiten Nut, und der dritten Nut und der vierten Nut.
Der Querträger kann eine obere Fläche und eine hintere Fläche beinhalten, wobei die erste Nut auf der oberen Fläche gelegen ist und die zweite Nut auf der hinteren Fläche gelegen ist.
Der Fahrzeugrahmen kann ein Karosserielager beinhalten, das sich von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg über einen ersten Abstand erstreckt. Der Querträger kann sich von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg entlang der Fahrzeugquerachse über einen zweiten Abstand erstrecken, der mindestens die Hälfte von dem ersten Abstand beträgt.
Der Querträger kann sich entlang der Fahrzeugquerachse von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg über mindestens 30 Millimeter erstrecken.
Die Querträger kann monolithisch sein.
Der Querträger kann frei von Stützhalterungen sein.
Ein Fahrzeug beinhaltet einen ersten Längsträger und einen zweiten Längsträger, die entlang einer Fahrzeuglängsachse langgestreckt sind und entlang einer Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind. Das Fahrzeug beinhaltet eine Stoßdämpferbrückenhalterung, die in Bezug auf den ersten Längsträger befestigt ist. Das Fahrzeug beinhaltet einen Querträger, der sich in Bezug auf die Stoßdämpferbrückenhalterung an einer hinteren Fahrzeugposition von dem ersten Längsträger zu dem zweiten Längsträger erstreckt. Der Querträger beinhaltet eine erste Nut und eine zweite Nut, die sich beide in der Nähe des ersten Längsträgers befinden und entlang der Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind.
Das Fahrzeug kann einen Sitz beinhalten, der durch den ersten Längsträger direkt über dem Querträger gestützt wird.
Das Fahrzeug kann ein Karosserielager beinhalten, das sich von dem ersten Längsträger erstreckt, und wobei sich der Querträger von dem ersten Längsträger entlang der Fahrzeugquerachse von dem zweiten Längsträger weg erstreckt, sodass während eines NHTSA-Pfahlaufpralltests der Querträger vor dem Karosserielager getroffen wird.
Der Querträger kann eine dritte Nut und eine vierte Nut beinhalten, die sich beide in der Nähe des zweiten Längsträgers befinden und entlang der Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind.
Der Querträger kann an jeder von der ersten Nut, der zweiten Nut, der dritten Nut und der vierten Nut eine Biegefestigkeit aufweisen, die geringer als eine Biegefestigkeit eines Zwischenabschnitts des Querträgers zwischen der ersten Nut und der zweiten Nut, und der dritten Nut und der vierten Nut ist.
Der Querträger kann eine obere Fläche und eine hintere Fläche beinhalten, wobei die erste Nut auf der oberen Fläche gelegen sein kann und die zweite Nut auf der hinteren Fläche gelegen sein kann.
Das Fahrzeug kann ein Karosserielager beinhalten, das sich über einen ersten Abstand von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg entlang der Fahrzeugquerachse erstreckt. Der Querträger kann sich von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg entlang der Fahrzeugquerachse über einen zweiten Abstand erstrecken, der mindestens die Hälfte von dem ersten Abstand beträgt.
Der Querträger kann sich entlang der Fahrzeugquerachse von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg über mindestens 30 Millimeter erstrecken.
Die Querträger kann monolithisch sein.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, das einen Rahmen aufweist.
2 ist eine Seitenansicht des Fahrzeugs, das den Rahmen aufweist.
3 ist eine Draufsicht des Rahmens.
4 ist eine Draufsicht eines Abschnitts des Rahmens.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Rahmens.
6 ist ein vorderer Querschnitt eines Abschnitts des Rahmens.
7 ist ein oberer Querschnitt eines Abschnitts des Rahmens.
8 ist eine Draufsicht des Fahrzeugs, das den Rahmen aufweist, und eines Pfahls für einen Seitenaufpralltest.
9 ist ein Querschnitt des Fahrzeugs, das den Rahmen aufweist, und des Pfahls während des Seitenaufpralltests.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile bezeichnen, beinhaltet ein Rahmen 20 für ein Fahrzeug 22 einen ersten Längsträger 24 und einen zweiten Längsträger 26, die entlang einer Fahrzeuglängsachse A1 langgestreckt sind und entlang einer Fahrzeugquerachse A2 voneinander beabstandet sind. Der Rahmen 20 beinhaltet einen Querträger 28, der entlang der Fahrzeugquerachse A2 zwischen dem ersten Längsträger 24 und dem zweiten Längsträger 26 langgestreckt ist, wobei der Querträger 28 eine erste Nut 30 und eine zweite Nut 32 beinhaltet, die sich beide in der Nähe des ersten Längsträgers 24 befinden und entlang der Fahrzeugquerachse A2 voneinander beabstandet sind. Die numerischen Adjektive „erste/s/r“, „zweite/r/s“ usw. werden lediglich als Identifikatoren verwendet und sollen nicht dazu dienen, die Reihenfolge oder relative Bedeutung anzuzeigen.
Der Rahmen 20 ist dazu ausgestaltet, sich auf eine kontrollierte Weise zu verformen, um ein Maß an Eindringung in eine Fahrgastkabine 34 des Fahrzeugs 22, z. B. während eines Fahrzeugseitenaufpralls, zu beschränken. Während des Fahrzeugseitenaufpralls können die erste Nut 30 und die zweite Nut 32 beispielsweise ein Knicken des Querträgers 28 in der Nähe des ersten Längsträgers 24 veranlassen. In der Nähe des ersten Längsträgers 24 bedeutet näher an dem ersten Längsträger 24 als an dem zweiten Längsträger 26, z. B. zwischen dem ersten Längsträger 24 und einer sich in Längsrichtung erstreckenden Mittellinie CL des Fahrzeugs. Als ein Beispiel für in der Nähe können die erste Nut 30 und die zweite Nut 32 das Knicken in dem Viertel des Querträgers 28 veranlassen, das dem ersten Längsträger 24 am nächsten ist. Gleichermaßen kann der Querträger 28 eine dritte Nut 58 und eine vierte Nut 60 in der Nähe des zweiten Längsträgers 26 beinhalten. Die dritte Nut 58 und die vierte Nut 60 veranlassen ein Knicken des Querträgers 28 in der Nähe des zweiten Längsträgers 26, z. B. in dem Viertel des Querträgers 28, das dem zweiten Längsträger 26 am nächsten ist.
Das Fahrzeug 22 kann ein beliebiges Personen- oder Nutzkraftfahrzeug sein, wie etwa ein Auto, ein Truck, ein Geländewagen (sport utility vehicle - SUV), ein Crossover-Fahrzeug, ein Van, ein Minivan, ein Taxi, ein Bus usw.
Das Fahrzeug 22 definiert die Fahrzeuglängsachse A1, d. h., die sich zwischen einer Vorderseite und einer Rückseite des Fahrzeugs 22 erstreckt. Das Fahrzeug 22 definiert die Fahrzeugquerachse A2, d. h., die sich zwischen einer linken Seite und einer rechten Seite des Fahrzeugs 22 erstreckt. Das Fahrzeug 22 definiert eine Fahrzeugvertikalachse A3, d. h., die sich zwischen einer Oberseite und einer Unterseite des Fahrzeugs 22 erstreckt. Die Fahrzeuglängsachse A1, die Fahrzeugquerachse A2 und die Fahrzeugvertikalachse A3 können senkrecht zueinander sein. Das Fahrzeug 22 definiert die sich in Längsrichtung erstreckende Mittellinie CL, die sich z. B. entlang der Fahrzeuglängsachse A1 und mittig zwischen der rechten Seite und der linken Seite des Fahrzeugs erstreckt. Die Vorderseite, Rückseite, Oberseite, Unterseite, linke Seite und rechte Seite können sich auf eine Ausrichtung eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs 22 beziehen. Die Vorderseite, Rückseite, Oberseite, Unterseite linke Seite und rechte Seite können sich auf eine Ausrichtung von Steuerungen zum Betreiben des Fahrzeugs 22 beziehen, z. B. ein Armaturenbrett usw. Die Vorderseite, Rückseite, Oberseite, Unterseite, linke Seite und rechte Seite können sich auf eine Vorwärtsfahrtrichtung beziehen, wenn Räder des Fahrzeugs 22 parallel zueinander sind.
Das Fahrzeug 22 beinhaltet eine Karosserie 36. Die Karosserie 36 umschließt eine Fahrgastkabine 34 zum Unterbringen von Insassen des Fahrzeugs 22, sofern vorhanden. Die Fahrgastkabine 34 beinhaltet einen oder mehrere Sitze 38 in der Fahrgastkabine. In den 2, 8 und 9 ist der Sitz 38 als Schalensitz gezeigt, die Sitze 38 können aber von einer anderen Art sein. Die Position und Ausrichtung der Sitze 38 und Komponenten davon können durch einen Insassen einstellbar sein. Ein oder mehrere der Sitze 38 können durch den ersten Längsträger 24 direkt über dem Querträger 28 gestützt werden, wie in 2 gezeigt. Anders ausgedrückt können ein oder mehrere der Sitze 38 von dem Querträger 28 entlang der Fahrzeugvertikalachse A3 beabstandet und mit dem Querträger 28 entlang der Fahrzeugquerachse A2 ausgerichtet sein, z. B. können sich ein oder mehrere der Sitze 38 und der Querträger 28 einen gleichen Abstand von der Vorderseite des Fahrzeugs 22 entfernt befinden. In einer derartigen Konfiguration schränkt der Querträger 28 eine Verformung der Karosserie 36 des Fahrzeugs 22 entlang der Fahrzeugquerachse A2 an den Sitzen 38 z. B. während eines Fahrzeugseitenaufpralls ein.
Der erste Längsträger 24 und der zweite Längsträger 26 können andere Fahrzeugkomponenten stützen, z. B. die Karosserie 36, die Sitze 38, einen Motor usw. Der erste Längsträger 24 und der zweite Längsträger 26 sind entlang der Fahrzeuglängsachse A1 langgestreckt. Beispielsweise können sich der erste Längsträger 24 und der zweite Längsträger 26 von der Vorderseite des Fahrzeugs 22 zu der Hinterseite des Fahrzeugs 22 erstrecken. Der erste Längsträger 24 und der zweite Längsträger 26 sind entlang der Fahrzeugquerachse A2 voneinander beabstandet. Der erste Längsträger 24 und der zweite Längsträger 26 können nach innen gewandte Flächen 40 aufweisen, die einander zugewandt sind. Der erste Längsträger 24 und der zweite Längsträger 26 können nach außen gewandte Flächen 42 aufweisen, die voneinander weggewandt sind. Der erste Längsträger 24 und der zweite Längsträger 26 können aus Metall oder einem beliebigen geeigneten Material bestehen.
Der Rahmen 20 kann ein oder mehrere Karosserielager 44 beinhalten, die in den 1-4 und 8 gezeigt sind. Die Karosserielager 44 verbinden den ersten Längsträger 24 und/oder den zweiten Längsträger 26 mit der Karosserie 36, z. B. können einige der Karosserielager 44 den ersten Längsträger 24 mit der Karosserie 36 verbinden und können andere der Karosserielager 44 den zweiten Längsträger 26 mit der Karosserie 36 verbinden. Die Karosserielager 44 erstrecken sich von dem ersten Längsträger 24 und/oder dem zweiten Längsträger 26. Beispielsweise können sich ein oder mehrere Karosserielager 44 von dem ersten Längsträger 24 und von dem zweiten Längsträger 26 weg erstrecken. Als ein weiteres Beispiel können sich ein oder mehrere Karosserielager 44 von dem zweiten Längsträger 26 und von dem ersten Längsträger 24 weg erstrecken. Anders ausgedrückt können sich die Karosserielager 44 von den nach außen gewandten Flächen 42 des ersten Längsträgers 24 und/oder des zweiten Längsträgers 26 nach außen erstrecken, z. B. von der sich in Längsrichtung erstreckenden Mittellinie CL des Fahrzeugs 22 weg. Die Karosserielager 44 können aus Metall oder einem beliebigen geeigneten Material bestehen. Die Karosserielager 44 können an dem ersten Längsträger 24 und/oder dem zweiten Längsträger 26 befestigt sein, z. B. über ein Befestigungselement, Schweißen usw. Als ein weiteres Beispiel können die Karosserielager 44 und der erste Längsträger 24 und/oder der zweite Längsträger 26 monolithisch sein.
Eines oder mehrere Karosserielager 44 können sich von dem ersten Längsträger 24 und/oder dem zweiten Längsträger 26 über einen ersten Abstand D1 erstrecken. Beispielsweise kann der erste Abstand D1 von der nach außen gewandten Fläche 42 des ersten Längsträgers 24 oder des zweiten Längsträgers 26 zu einem distalen ende 46 des Karosserielagers 44 reichen. Der erste Abstand D1 kann entlang der Fahrzeugquerachse A2 gemessen werden.
Das Fahrzeug 22 kann eine oder mehrere Stoßdämpferbrückenhalterungen 48 beinhalten, die in den 1-3 und 8 gezeigt sind. Die Stoßdämpferbrückenhalterungen 48 verbinden den Rahmen 20, z. B. den ersten Längsträger 24 und/oder den zweiten Längsträger 26, mit einem Aufhängungssystem des Fahrzeugs 22. Beispielsweise können die Stoßdämpferbrückenhalterungen 48 einen Dämpfer und einen Gewinde-Federstoßdämpfer verbinden. Die Stoßdämpferbrückenhalterungen 48 können in Bezug auf den ersten Längsträger 24 und/oder den zweiten Längsträger 26 befestigt sein. Beispielsweise können sich eine oder mehrere Stoßdämpferbrückenhalterungen 48 von dem ersten Längsträger 24 erstrecken. Als ein weiteres Beispiel können sich eine oder mehrere Stoßdämpferbrückenhalterungen 48 von dem zweiten Längsträger 26 erstrecken. Die Stoßdämpferbrückenhalterungen 48 können aus Metall oder einen beliebigen geeignet Material bestehen. Die Stoßdämpferbrückenhalterungen 48 können an dem ersten Längsträger 24 und/oder dem zweiten Längsträger 26 befestigt sein, z.B. über ein Befestigungselement, Schweißen usw. Als ein weiteres Beispiel können die Stoßdämpferbrückenhalterungen 48 und der erste Längsträger 24 und/oder der zweite Längsträger 26 monolithisch sein.
Der Querträger 28 ist entlang der Fahrzeugquerachse A2 zwischen dem ersten Längsträger 24 und dem zweiten Längsträger 26 langgestreckt. Der Querträger 28 kann an dem ersten Längsträger 24 und/oder dem zweiten Längsträger 26 befestigt sein, z.B. über ein Befestigungselement, Schweißen usw. Der Querträger 28 kann sich entlang der Fahrzeugquerachse A2 von der Mitte zwischen dem ersten Längsträger 24 und dem zweiten Längsträger 26 nach außen erstrecken, z. B. von einer sich in Längsrichtung erstreckenden Mittellinie CL und über den ersten Längsträger 24 und/oder den zweiten Längsträger 26 hinaus. Beispielsweise können der erste Längsträger 24 und der zweite Längsträger 26 jeweils eine Öffnung 50 beinhalten. Der Querträger 28 kann sich durch die Öffnung 50 erstrecken. Anders ausgedrückt erstreckt sich der Querträger 28 durch den ersten Längsträger 24 und den zweiten Längsträger 26. Der Querträger 28 kann an der Öffnung 50 an dem ersten Längsträger 24 und/oder dem zweiten Längsträger 26 befestigt sein, z.B. über ein Befestigungselement, Schweißen usw.
Der Querträger 28 erstreckt sich in Bezug auf die Stoßdämpferbrückenhalterung 48 an einer hinteren Fahrzeugposition von dem ersten Längsträger 24 zu dem zweiten Längsträger 26. Anders ausgedrückt befindet sich der Querträger 28 entlang der Fahrzeuglängsachse A1 hinter der Stoßdämpferbrückenhalterung 48. Dass sich der Querträger 28 hinter der Stoßdämpferbrückenhalterung 48 befindet, kann z. B. während eines Fahrzeugseitenaufpralls ein Eindringen in die Fahrgastkabine 34 reduzieren.
Der Querträger 28 kann hohl sein. Der Querträger 28 kann in einem Querschnitt, der senkrecht zu der Fahrzeugquerachse A2 verläuft, rechteckig sein oder eine beliebige andere geeignete Form aufweisen. Der Querträger 28 kann z. B. in Bezug auf die Fahrzeugvertikalachse A3 und die Fahrzeuglängsachse A1 Außenflächen beinhalten, wie etwa, eine obere Fläche 52, eine untere Fläche 54, eine vordere Fläche 56 und eine hintere Fläche 59. Der Querträger 28 kann aus Stahl oder einem beliebigen geeignet Material bestehen.
Der Querträger 28 beinhaltet die erste Nut 30 und die zweite Nut 32. Der Querträger 28 kann die dritte Nut 58 beinhalten. Der Querträger 28 kann die vierte Nut 60 beinhalten. Die Nuten 28, 30, 58, 60 veranlassen ein lokales Knicken und reduzieren ein Knautschen des Querträgers 28, wenn ausreichend Druckkraft angewandt wird, z.B. während eines Fahrzeugseitenaufpralls.
Die erste Nut 30 und die zweite Nut 32 befinden sich beide in der Nähe des ersten Längsträgers 24. Anders ausgedrückt befinden sich die erste Nut 30 und die zweite Nut 32 z. B. entlang der Fahrzeugquerachse A2 näher an dem ersten Längsträger 24 als an dem zweiten Längsträger 26. Die erste Nut 30 und die zweite Nut 32 können sich näher an dem ersten Längsträger 24 befinden als an der sich in Längsrichtung erstreckenden Mittellinie CL. Die erste Nut 30 und die zweite Nut 32 sind entlang der Fahrzeugquerachse A2 voneinander beabstandet. Beispielsweise kann sich die erste Nut 30 näher an dem ersten Längsträger 24 befinden, als sich die zweite Nut 32 an dem ersten Längsträger 24 befindet, oder die erste Nut 30 kann weiter von dem ersten Längsträger 24 entfernt sein, als es die zweite Nut 32 von dem ersten Längsträger 24 ist. Die dritte Nut 58 und die vierte Nut 60 können sich beide z. B. entlang der Fahrzeugquerachse A2 in der Nähe des zweiten Längsträgers 26 befinden. Die dritte Nut 58 und die vierte Nut 60 können sich näher an dem zweiten Längsträger 26 als an der sich in Längsrichtung erstreckenden Mittellinie CL befinden. Die dritte Nut 58 und die vierte Nut 60 können entlang der Fahrzeugquerachse A2 voneinander beabstandet sein.
Die erste Nut 30 kann entlang der Fahrzeuglängsachse A1 langgestreckt sein. Beispielsweise kann die erste Nut 30 auf der oberen Fläche 52 des Querträgers 28 gelegen sein und kann sich zwischen der vorderen Fläche 56 und der hinteren Fläche 59 erstrecken. Als ein weiteres Beispiel kann die erste Nut 30 auf der unteren Fläche 54 des Querträgers 28 gelegen sein und sich zwischen der vorderen Fläche 56 und der hinteren Fläche 59 erstrecken (nicht gezeigt). Gleichermaßen kann die dritte Nut 58 entlang der Fahrzeuglängsachse A1 langgestreckt sein.
Die zweite Nut 32 kann entlang der Fahrzeugvertikalachse A3 langgestreckt sein. Beispielsweise kann die zweite Nut 32 auf der hinteren Seite 59 des Querträgers 28 gelegen sein und sich zwischen der oberen Fläche 52 und der unteren Fläche 54 erstrecken. Als ein weiteres Beispiel kann die zweite Nut 32 auf der vorderen Fläche 56 des Querträgers 28 gelegen sein und sich zwischen der oberen Fläche 52 und der unteren Fläche 54 erstrecken (nicht gezeigt). Gleichermaßen kann die vierte Nut 60 entlang der Fahrzeugvertikalachse A3 langgestreckt sein.
Der Querträger 28 kann gegenüber von der ersten Nut 30, zweiten Nut 32, dritten Nut 58 und/oder vierten Nut 60 frei von Nuten sein. Wenn sich beispielsweise die erste Nut 30 auf der oberen Fläche 52 befindet, kann die untere Fläche 54, die sich an der ersten Nut 30 gegenüber von der oberen Fläche 52 befindet, z. B. entlang der Fahrzeugvertikalachse A3 frei von Nuten sein. Als ein weiteres Beispiel kann, wenn sich die zweite Nut 32 auf der hinteren Fläche 59 befindet, die vordere Fläche 56, die sich an der zweiten Nut 32 gegenüber von der hinteren Fläche 59 befindet, z. B. entlang der Fahrzeuglängsachse A1 frei von Nuten sein. Dass der Querträger 28 gegenüber von der ersten Nut 30, der zweiten Nut 32, der dritten Nut 58 und/oder der vierten Nut 60 frei von Nuten ist, verursacht z.B. während eines Fahrzeugseitenaufpralls eine Verformung des Querträgers 28 an der ersten Nut 30, der zweiten Nut 32, der dritten Nut 58 und/oder der vierten Nut 60 vor einer Verformung des Querträgers 28 gegenüber der Nuten 30, 32, 58, 60, wodurch verursacht wird, dass der Querträger 28 knickt.
Der Querträger 28 kann einen Zwischenabschnitt 62 beinhalten. Der Zwischenabschnitt 62 kann sich zwischen der ersten Nut 30 und der zweiten Nut 32 und der dritten Nut 58 und der vierten Nut 60 erstrecken. Anders ausgedrückt können sich die erste Nut 30 und die zweite Nut 32 an einem Ende des Zwischenabschnitts 62 befinden und die dritte Nut 58 und die vierte Nut 60 können sich an einem gegenüberliegenden Ende des Zwischenabschnitts 62 befinden. Beispielsweise können sich die erste Nut 30 und die zweite Nut 32 zwischen dem Zwischenabschnitt 62 und dem ersten Längsträger 24 befinden und die dritte Nut 58 und die vierte Nut 60 können sich zwischen dem Zwischenabschnitt 62 und dem zweiten Längsträger 26 befinden.
Der Querträger 28 kann monolithisch sein, d. h. ein einziges einheitliches Materialstück ohne Nähte, Verbindungsstellen, Befestigungselemente oder Haftstoffe, die es zusammenhalten. Beispielsweise kann der Querträger 28 ein einziges Stück gewälzter oder extrudierter Stahl sein, der in Form geschmiedet, gepresst, bearbeitet usw. wird. Der monolithische Querträger 28 kann vorhersehbarere Verformungseigenschaften bereitstellen, z. B. im Vergleich dazu, wenn der Querträger 28 zwei Stücke eines Materials beinhalten würde, die aneinander befestigt sind. Alternativ dazu, dass er monolithisch ist, kann der Querträger 28 aus Komponenten ausgebildet sein, die getrennt ausgebildet werden und nachfolgend aneinander befestigt werden.
Der Querträger 28 kann frei von Stützhalterungen sein. Beispielsweise kann der Querträger 28 keine Verstärkungseinheit beinhalten, d. h. einen sekundären Träger, der an dem Querträger 28 befestigt ist. Als ein weiteres Befestigungselement kann der Querträger 28 keine zusätzlichen Platten oder andere Strukturen beinhalten, die z. B. über ein Befestigungselement, Schweißen usw. an dem Querträger 28 befestigt sind, um eine erhöhte Festigkeit bereitzustellen. Das Fehlen von Stützhalterungen trägt dazu bei, Kosten, Gewicht usw. des Querträgers 28 zu reduzieren, während z. B. die Nuten 30, 32, 58, 60 dem Querträger 28 Eigenschaften zum Reduzieren eines Eindringens in die Fahrgastkabine 34, z. B. während eines Fahrzeugseitenaufpralls, bereitstellen.
Der Querträger 28 ist dazu ausgestaltet, ein Knicken an den Nuten 30, 32, 58, 60 zu veranlassen. Um das Knicken zu veranlassen, ist eine Biegefestigkeit des Querträgers 28 an der ersten Nut 30 geringer als eine Biegefestigkeit des Querträgers 28 an dem Zwischenabschnitt 62. Beispielsweise kann eine Druckfestigkeit der ersten Nut 30 geringer als eine Druckfestigkeit der unteren Fläche 54 gegenüber von der ersten Nut 30 sein und eine Druckfestigkeit der oberen Fläche 52 und eine Druckfestigkeit der unteren Fläche 54 an dem Zwischenabschnitt 62 können gleich sein. Die niedrigere Druckfestigkeit kann eine erhöhte Verformung der ersten Nut 30 im Vergleich zu einer Verformung der unteren Fläche 54 gegenüber von der ersten Nut 30 bereitstellen, z. B. wenn der Querträger 28 während eines Fahrzeugseitenaufpralls zusammengedrückt wird. Ein derartiger Unterschied bei der Druckfestigkeit kann ein Knicken veranlassen. Die niedrigere Druckfestigkeit der ersten Nut 30 kann durch eine geringere Dicke der ersten Nut 30 als eine der unteren Fläche 54 gegenüber von der ersten Nut 30, Spannungskonzentrationsbereiche an der ersten Nut 30 usw. bereitgestellt werden. Gleichermaßen kann eine Biegefestigkeit des Querträgers 28 an jeder von der zweiten Nut 32, der dritten Nut 58 und der vierten Nut 60 geringer sein als die Biegefestigkeit des Zwischenabschnitts 62 des Querträgers 28.
Der Querträger 28 kann sich entlang der Fahrzeugquerachse A2 von dem ersten Längsträger 24 von dem zweiten Längsträger 26 weg erstrecken. Der Querträger 28 kann sich entlang der Fahrzeugquerachse A2 von dem zweiten Längsträger 26 und von dem ersten Längsträger 24 weg erstrecken. Anders ausgedrückt, kann sich der Querträger 28 von dem ersten Längsträger 24 und/oder dem zweiten Längsträger 26 entlang der Fahrzeugquerachse A2 erstrecken.
Der Querträger 28 kann sich von dem ersten Längsträger 24 und/oder dem zweiten Längsträger 26 um einen zweiten Abstand D2 erstrecken. Beispielsweise kann der zweite Abstand D2 von der nach außen gewandten Fläche 42 des ersten Querträgers 24 oder des zweiten Querträgers 26 zu einem distalen Ende 64 des Querträgers 28 reichen. Der zweite Abstand D2 kann entlang der Fahrzeugquerachse A2 gemessen werden.
Der zweite Abstand D2 unterstützt den Querträger 28 dabei, ein Maß an Verformung der Karosserie 36 während eines Fahrzeugseitenaufpralls zu begrenzen. Der zweite Abstand D2 kann derart vorliegen, dass der Querträger 28 eine Pfahl P, der in den 8 und 9 gezeigt ist und bei einem Crashfestigkeitstest des Fahrzeugs verwendet wird, in Eingriff nimmt, bevor eines oder mehrere der Karosserielager 44 den Pfahl P in Eingriff nehmen. Beispielsweise kann sich der Querträger 28 derart erstrecken, dass der Querträger 28 während eines NHTSA-Pfahlaufpralltests, z. B. während eines Seitenaufpralltests, der gemäß FMVSS Nr. 214 durchgeführt wird, vor dem Karosserielager 44 getroffen wird. Der zweite Abstand D2 kann derart vorliegen, dass der Querträger 28 den Pfahl P nach einem gewissen Maß an Deformation der Karosserie 36 usw. in Eingriff nimmt. Beispielsweise kann der zweite Abstand D2 mindestens halb so groß wie der erste Abstand D1 sein. Als ein weiteres Beispiel kann der zweite Abstand D2 mindestens 30 Millimeter betragen.
Während eines Fahrzeugaufpralls, wie etwa einem Seitenaufprall zwischen dem Pfahl P und dem Fahrzeug 22 bei einem NHTSA-Pfahlaufpralltest, wird eine Druckkraft auf den Querträger 28 ausgeübt. Die Druckkraft kann eine relativ höhere Verformung verursachen und ein Knicken an der ersten Nut 30, der zweiten Nut 32, der dritten Nut 58 und/oder der vierten Nut 60 veranlassen, wie in 9 gezeigt. Ein Knicken an den Nuten 30, 32, 58, 60 erlaubt eine geringere Verformung der Karosserie 36 im Vergleich zu einem Knicken an dem Zwischenabschnitt 62. Beispielsweise ist z. B. ein Abstand zwischen den distalen Enden 64 des Querträgers 28 für einen beliebigen gegebenen Knickwinkel größer für einen Knick an der Nut (den Nuten) 54, 56, 58, 60 als für einen Knick an dem Zwischenabschnitt 62. Als ein weiteres Beispiel kann eine Nähe der Nut(en) 54, 56, 58, 60 zu dem ersten Längsträger 24 oder dem zweiten Längsträger 26 es dem Zwischenabschnitt 62 ermöglichen, den ersten Längsträger 24 und/oder den zweiten Längsträger 26 im Anschluss an ein Knicken in Eingriff zu nehmen, wodurch z. B. ein weiterer Widerstand gegen eine Verformung bereitgestellt wird.
Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie vielmehr der Beschreibung als der Einschränkung dienen soll.
In Anbetracht der vorstehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und die Offenbarung kann anders als konkret beschrieben umgesetzt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugrahmen bereitgestellt, der Folgendes aufweist: einen ersten Längsträger und einen zweiten Längsträger, die entlang einer Fahrzeuglängsachse langgestreckt und entlang einer Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind; und einen Querträger, der entlang der Fahrzeugquerachse zwischen dem ersten Längsträger und dem zweiten Längsträger langgestreckt ist, wobei der Querträger eine erste Nut und eine zweiten Nut beinhaltet, die sich beide in der Nähe des ersten Längsträgers befinden und entlang der Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Nut entlang der Fahrzeuglängsachse langgestreckt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Nut entlang einer Fahrzeugvertikalachse langgestreckt.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Querträger einen Zwischenabschnitt, wobei die erste Nut und die zweite Nut sich zwischen dem Zwischenabschnitt und dem ersten Längsträger befinden und eine Biegefestigkeit des Querträgers an der ersten Nut geringer als eine Biegefestigkeit des Querträgers an dem Zwischenabschnitt ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Querträger eine dritte Nut und eine vierte Nut, die sich beide in der Nähe des zweiten Längsträgers befinden und entlang der Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Biegefestigkeit des Querträgers an jedem von der erste Nut, der zweiten Nut, der dritten Nut und der vierten Nut geringer als eine Biegefestigkeit eines Zwischenabschnitts des Querträgers zwischen der ersten Nut und der zweiten Nut, und der dritten Nut und der vierten Nut.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Querträger eine obere Fläche und eine hintere Fläche, wobei die erste Nut auf der oberen Fläche gelegen ist und die zweite Nut auf der hinteren Fläche gelegen ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Karosserielager, das sich von dem ersten Längsträger über einen ersten Abstand von dem zweiten Längsträger weg erstreckt, und wobei sich der Querträger entlang der Fahrzeugquerachse von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg über einen zweiten Abstand erstreckt, der mindestens die Hälfte von dem ersten Abstand beträgt.
Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich der Querträger entlang der Fahrzeugquerachse von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg über mindestens 30 Millimeter.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Querträger monolithisch.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Querträger frei von Stützhalterungen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen ersten Längsträger und einen zweiten Längsträger, die entlang einer Fahrzeuglängsachse langgestreckt und entlang einer Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind; eine Stoßdämpferbrückenhalterung, die in Bezug auf den ersten Längsträger befestigt ist; und einen Querträger, der sich in Bezug auf die Stoßdämpferbrückenhalterung an einer hinteren Fahrzeugposition von dem ersten Längsträger zu dem zweiten Längsträger erstreckt, wobei der Querträger eine erste Nut und eine zweite Nut beinhaltet, die sich beide in der Nähe des ersten Längsträgers befinden und entlang der Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch einen Sitz, der durch den ersten Längsträger direkt über dem Querträger gestützt wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Karosserielager, das sich von dem ersten Längsträger erstreckt, und wobei sich der Querträger derart von dem ersten Längsträger entlang der Fahrzeugquerachse von dem zweiten Längsträger weg erstreckt, dass der Querträger während eines NHTSA-Pfahlaufpralltests vor dem Karosserielager getroffen wird.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Querträger eine dritte Nut und eine vierte Nut, die sich beide in der Nähe des zweiten Längsträgers befinden und entlang der Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Querträger an jeder von der ersten Nut, der zweiten Nut, der dritten Nut und der vierten Nut eine Biegefestigkeit auf, die geringer als eine Biegefestigkeit eines Zwischenabschnitts des Querträgers zwischen der ersten Nut und der zweiten Nut, und der dritten Nut und der vierten Nut ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Querträger eine obere Fläche und eine hintere Fläche, wobei die erste Nut auf der oberen Fläche gelegen ist und die zweite Nut auf der hinteren Fläche gelegen ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Karosserielager, das sich entlang der Fahrzeugquerachse von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg über einen ersten Abstand erstreckt, und wobei sich der Querträger von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg entlang der Fahrzeugquerachse über einen zweiten Abstand erstreckt, der mindestens die Hälfte von dem ersten Abstand beträgt.
Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich der Querträger entlang der Fahrzeugquerachse von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg über mindestens 30 Millimeter.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Querträger monolithisch.

Claims

Fahrzeugrahmen, umfassend: einen ersten Längsträger und einen zweiten Längsträger, die entlang einer Fahrzeuglängsachse langgestreckt sind und entlang einer Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind; und einen Querträger, der entlang der Fahrzeugquerachse zwischen dem ersten Längsträger und dem zweiten Längsträger langgestreckt ist, wobei der Querträger eine erste Nut und eine zweite Nut beinhaltet, die sich beide in der Nähe des ersten Längsträgers befinden und voneinander entlang der Fahrzeugquerachse beabstandet sind.
Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, wobei die erste Nut entlang der Fahrzeuglängsachse langgestreckt ist.
Fahrzeugrahmen nach Anspruch 2, wobei die zweite Nut entlang einer Fahrzeugvertikalachse langgestreckt ist.
Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, wobei der Querträger einen Zwischenabschnitt beinhaltet, sich die erste Nut und die zweite Nut zwischen dem Zwischenabschnitt und dem ersten Längsträger erstrecken und eine Biegefestigkeit des Querträgers an der ersten Nut geringer als eine Biegefestigkeit des Querträgers an dem Zwischenabschnitt ist.
Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Karosserielager, das sich über einen ersten Abstand von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg erstreckt, und wobei sich der Querträger entlang der Fahrzeugquerachse von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg über einen zweiten Abstand erstreckt, der mindestens die Hälfte von dem ersten Abstand beträgt.
Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, wobei der Querträger monolithisch ist.
Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, wobei der Querträger frei von Stützhalterungen ist.
Fahrzeugrahmen nach einem der Ansprüche 1-7, wobei der Querträger eine obere Fläche und eine hintere Fläche beinhaltet, wobei die erste Nut auf der oberen Fläche gelegen ist und die zweite Nut auf der hinteren Fläche gelegen ist.
Fahrzeug, umfassend: einen ersten Längsträger und einen zweiten Längsträger, die entlang einer Fahrzeuglängsachse langgestreckt sind und entlang einer Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind; eine Stoßdämpferbrückenhalterung, die in Bezug auf den ersten Längsträger befestigt ist; und einen Querträger, der sich in Bezug auf die Stoßdämpferbrückenhalterung an einer hinteren Fahrzeugposition von dem ersten Längsträger zu dem zweiten Längsträger erstreckt, wobei der Querträger eine erste Nut und eine zweite Nut beinhaltet, die sich beide in der Nähe des ersten Längsträgers befinden und voneinander entlang der Fahrzeugquerachse beabstandet sind.
Fahrzeug nach Anspruch 9, ferner umfassend ein Karosserielager, das sich von dem ersten Längsträger erstreckt, und wobei sich der Querträger derart von dem ersten Längsträger entlang der Fahrzeugquerachse von dem zweiten Längsträger weg erstreckt, dass der Querträger während eines NHTSA-Pfahlaufpralltests vor dem Karosserielager getroffen wird.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei der Querträger eine dritte Nut und eine vierte Nut beinhaltet, die sich beide in der Nähe des zweiten Längsträgers befinden und entlang der Fahrzeugquerachse voneinander beabstandet sind.
Fahrzeug nach Anspruch 11, wobei der Querträger an jeder von der ersten Nut, der zweiten Nut, der dritten Nut und der vierten Nut eine Biegefestigkeit aufweist, die geringer ist als eine Biegefestigkeit eines Zwischenabschnitts des Querträgers zwischen der ersten Nut und der zweiten Nut, und der dritten Nut und der vierten Nut.
Fahrzeug nach Anspruch 9, ferner umfassend ein Karosserielager, das sich entlang der Fahrzeugquerachse um einen ersten Abstand von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg erstreckt, und wobei sich der Querträger entlang der Fahrzeugquerachse von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg über einen zweiten Abstand erstreckt, der mindestens die Hälfte von dem ersten Abstand beträgt.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei sich der Querträger entlang der Fahrzeugquerachse von dem ersten Längsträger von dem zweiten Längsträger weg über mindestens 30 Millimeter erstreckt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 9-14, ferner umfassend einen Sitz, der durch den ersten Längsträger direkt über dem Querträger gestützt wird.