-
Die Erfindung betrifft eine leichtgewichtige Stirnwandquerträgeranordnung, und insbesondere einen leichtgewichtigen Stirnwandquerträger, der aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist und eine Mehrzahl von Verstärkungselementen und Verbindungsstrukturen zur Gewichtsreduzierung und Sicherstellung einer ausreichenden Steifigkeit aufweist.
-
Eine Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeuges kann Längsträger, die an beiden Seiten der Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, und mehrere Querträger aufweisen, welche die Längsträger seitlich verbinden.
-
Ein Stirnwandquerbalken ist unter anderem eine Struktur, die in einem Fahrzeugraum an der Rückseite eines Windlaufpaneels quer angeordnet ist, um der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie eine Steifigkeit zu verleihen. Der Stirnwandquerbalken ist als eine Struktur gestaltet, die eine Lenksäule abstützt und eine ausreichende Steifigkeit hat, um eine Verbrennungsmotorvibration zu absorbieren, die von der Lenksäule übertragen wird.
-
Ein Paar Stützbeine zum Abstützen des Stirnwandquerbalkens sind mit der mittleren Unterseite des Stirnwandquerbalkens gekuppelt. Das Stützbein dient dazu, die Vibration von der Lenkungseinheit an den unteren Abschnitt der Fahrzeugkarosserie zu verteilen. Das Stützbein ist mit einer Verbindungsstange zur Erhöhung der Seitensteifigkeit des Stützbeins versehen.
-
Beide Seiten des Stirnwandquerbalkens sind mit Seitenbefestigungsabschnitten zum Verbinden des Stirnwandquerbalkens mit den Längsträgern versehen.
-
Darüber hinaus ist der Stirnwandquerbalken mit verschiedenen Haltern zum Montieren einer Instrumententafel, eines Klimakanals, einer Tonvorrichtung, eines Sicherungskastens, eines Airbags und dergleichen versehen.
-
Die Stützbeine, die Seitenbefestigungsabschnitte und die verschiedenen Halter, welche mit dem Stirnwandquerbalken gekuppelt sind, werden durch Pressen, Extrudieren, Gießen usw. hergestellt und dann durch Schweißen mit dem Stirnwandquerbalken gekuppelt.
-
Der Stirnwandquerträger muss jedoch in seiner Struktur entsprechend der Form eines schmalen vorderen Führerstands des Fahrzeuges geändert werden, wenn autonome Fahrzeuge beliefert werden. Darüber hinaus gibt es im Falle des herkömmlichen Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor ein Problem dadurch, dass die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeuges schlecht ist, da ein Stirnwandquerträger aus Aluminium hergestellt ist und daher das Gewicht des Fahrzeuges erhöht wird.
-
Mit der Erfindung wird ein Stirnwandquerträger geschaffen, welcher aus einem leichtgewichtigen Kunststoffmaterial hergestellt ist und eine stabile Steifigkeit bereitstellen kann, und der einstückig aus einem Material mit physikalischen Eigenschaften des Kunststoffs spritzgegossen ist.
-
Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein leichtgewichtiger Stirnwandquerträger vorgesehen, aufweisend einen Stirnwandquerbalken (bzw. eine Stirnwandquerstange), der Längsträger, die an beiden Seiten einer Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, quer (miteinander) verbindet, Seitenbefestigungsabschnitte, die mit beiden Endabschnitten des Stirnwandquerbalkens verbunden sind, ein Stützbein, das an einem Mittelabschnitt des Stirnwandquerbalkens positioniert ist und derart konfiguriert ist, dass es an einer vorderen Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeuges abgestützt ist, und einen Verstärkungshalter (bzw. einen Verstärkungsbügel oder Verstärkungswinkel), der das Stützbein und den Stirnwandquerbalken einstückig (miteinander) verbindet, wobei die oben genannten Komponenten einstückig (bzw. als eine Einheit) aufgebaut sind.
-
Darüber hinaus ist ein leichtgewichtiger Stirnwandquerträger vorgesehen, der ferner einen Lenksäulenbefestigungsabschnitt aufweist, der an dem Stirnwandquerbalken ausgebildet ist, um eine Lenksäule abzustützen.
-
Ferner ist ein leichtgewichtiger Stirnwandquerträger vorgesehen, bei dem der Lenksäulenbefestigungsabschnitt, der mit dem Stirnwandquerbalken verbunden ist, ferner einen Stützabschnitt zur Verstärkung der Biegesteifigkeit aufweisen kann.
-
Außerdem ist ein leichtgewichtiger Stirnwandquerträger vorgesehen, bei dem der Lenksäulenbefestigungsabschnitt ferner einen Spannungskonzentrationsabschnitt aufweist, welcher derart konfiguriert ist, dass er ermöglicht, dass der Stirnwandquerbalken zwischen dem Lenksäulenbefestigungsabschnitt und der Außenseite der Fahrzeugkarosserie gebrochen wird, wenn ein Stoß von der Außenseite der Fahrzeugkarosserie ausgeübt wird.
-
Darüber hinaus ist ein leichtgewichtiger Stirnwandquerträger vorgesehen, bei dem Abschnitte, wo die Seitenbefestigungsabschnitte, das Stützbein, der Verstärkungshalter und der Lenksäulenbefestigungsabschnitt mit dem Stirnwandquerbalken verbunden sind, ferner jeweils wenigstens einen Verstärkungsverbindungsabschnitt aufweisen.
-
Weiterhin ist ein leichtgewichtiger Stirnwandquerträger vorgesehen, bei dem der Verstärkungsverbindungsabschnitt als eine stufig geformte (bzw. genutete) oder rund geformte (bzw. abgerundete) Rippe konfiguriert ist.
-
Darüber hinaus ist ein leichtgewichtiger Stirnwandquerträger vorgesehen, der ferner ein plattenförmiges Verstärkungselement aufweist, das an wenigstens einer Fläche des Stirnwandquerbalkens montiert ist.
-
Zudem ist ein leichtgewichtiger Stirnwandquerträger vorgesehen, der ferner einen Head-up-Display(HUD)-Montageabschnitt aufweist, der konfiguriert ist, um ein HUD an dem Stirnwandquerbalken zu montieren.
-
Darüber hinaus ist ein leichtgewichtiger Stirnwandquerträger vorgesehen, bei dem der HUD-Montageabschnitt ferner einen Biegungserzeugungsabschnitt zum Absorbieren eines Aufpralls aufweisen kann, wenn ein Stoß von der Außenseite der Fahrzeugkarosserie ausgeübt wird.
-
Ferner ist ein leichtgewichtiger Stirnwandquerträger vorgesehen, der aus einer Kombination von Polyamid, Polyamid 6 (PA6) und Langglasfasern (LGF) zusammengesetzt ist.
-
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung können die folgenden Effekte durch Kombination und Verwendungsbeziehung der vorhergehenden Ausführungsformen und unten beschriebenen Konfigurationen erreicht werden.
-
Verschiedene Aspekte der Erfindung stellen einen Stirnwandquerträger bereit, der aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist und daher einen Effekt des Bildens eines leichtgewichtigen Stirnwandquerträgers hat.
-
Darüber hinaus hat die Erfindung einen Effekt des Bereitstellens eines leichtgewichtigen Stirnwandquerträgers, der eine Mehrzahl von Verstärkungselementen und Stützelementen aufweist, um die Steifigkeit des Stirnwandquerträgers zu erhöhen, der aus dem Kunststoffmaterial hergestellt ist und daher ein ausreichendes Steifigkeitsvermögen hat.
-
Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder ein anderer ähnlicher Begriff, wie hierin verwendet wird, allgemeine Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, die Geländewagen (SUV) einschließen, Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, die eine Vielfalt von Booten und Schiffen einschließen, Luftfahrzeuge, und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit Alternativkraftstoff (z.B. Kraftstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl stammen) umfasst. Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehrere Antriebsquellen, zum Beispiel sowohl Benzinantrieb als auch Elektroantrieb aufweist.
-
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 ein Strukturdiagramm eines leichtgewichtigen Stirnwandquerträgers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 2 ein Strukturdiagramm eines leichtgewichtigen Stirnwandquerträgers für ein Fahrzeug mit einem HUD (Head-up-Display) gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung;
- 3 ein Versuchsergebnis der Belastungsenergiedichte eines leichtgewichtigen Stirnwandquerträgers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 4 ein Strukturdiagramm eines Stützabschnitts eines leichtgewichtigen Stirnwandquerträgers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 5 eine vergrößerte Ansicht eines Verstärkungselements eines leichtgewichtigen Stirnwandquerträgers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 6 ein Strukturdiagramm eines Verstärkungsverbindungsabschnitts eines leichtgewichtigen Stirnwandquerträgers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
- 7 ein Strukturdiagramm eines Verstärkungshalters eines leichtgewichtigen Stirnwandquerträgers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
-
Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Eigenschaften darstellen, welche die grundlegenden Prinzipien der Erfindung aufzeigen. Die speziellen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, die zum Beispiel spezielle Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen umfassen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise durch die jeweils beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumgebung bestimmt.
-
In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung durch die einzelnen Figuren der Zeichnung hinweg.
-
Nachfolgend wird nun auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und nachstehend beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben ist, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu bestimmt ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung dazu bestimmt, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen abzudecken, welche im Sinn und Bereich der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, enthalten sein können.
-
Darüber hinaus bedeutet der Begriff „Abschnitt“, „Balken“ oder dergleichen, wie hierin beschrieben, eine Einheit zur Durchführung wenigstens einer Funktion oder eines Vorgangs und kann durch Kombinieren von Hardware, Software oder Hardware und Software implementiert werden.
-
Ferner ist die Unterteilung von Bezeichnungen bestimmter Komponenten in „linke“, „rechte“ usw. hierin darauf gerichtet, die Komponenten mit derselben Bezeichnung in Bezug auf die Vorderseite des Fahrzeuges zu unterscheiden, und die Erfindung ist nicht unbedingt auf die Reihenfolge dieser Ordnungsbegriffe in der folgenden Beschreibung beschränkt.
-
Die 1 und 2 zeigen einen leichtgewichtigen Stirnwandquerträger 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wobei 1 eine Konfiguration des Stirnwandquerträgers 100 ohne einer projizierten Frontscheibenanzeige (Head-up-Display HUD) zeigt, während 2 eine Konfiguration des Stirnwandquerträgers 100 mit einer projizierten Frontscheibenanzeige (Head-up-Display) oder einer projizierten Frontscheibenanzeige mit erweiterter Realität (augmented reality Head-up-Display AR HUD) zeigt.
-
Der Stirnwandquerträger 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann eine Kombination von Polyamid, Polyamid 6 (PA6) und Langglasfasern (LGF) aufweisen, wobei der Stirnwandquerträger 100 durch ein Kunststoff-Spritzgießverfahren einstückig hergestellt ist, für welches wenigstens zwei Formen vorbereitet werden und die Gestaltung zum Freigeben der Formen berücksichtigt wird.
-
Der Stirnwandquerträger 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann aus einem Material zusammengesetzt sein, das Polyamid als ein Basismaterial und einen Zusatz mit physikalischen Eigenschaften zur Ergänzung der Feuchtigkeitsbeständigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit aufweist.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann der Zusatz Polyphthalamid (PPA) und Langglasfasern aufweisen, wobei das Polyphthalamid durch Polymerisieren von Isophthalsäure (PA6I) und Terephthalsäure (PA6T) hergestellt werden kann.
-
Mit Bezug auf 1 kann der Stirnwandquerträger 100 einen Stirnwandquerbalken 110 aufweisen, der beide Seiten einer Fahrzeugkarosserie durchquert und dessen beide Endabschnitte mit Seitenteilen 300 und Seitenbefestigungsabschnitten 180 verbunden sind, die derart konfiguriert sind, dass sie mit dem Stirnwandquerbalken 110 und den Längsträgern gekoppelt sind.
-
Der Mittelabschnitt des Stirnwandquerbalkens 110 weist ein Stützbein 120 auf, das derart konfiguriert ist, dass es an einer vorderen Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeuges abgestützt ist. Die Form des Stützbeins 120 kann in Abhängigkeit von der Form eines Führerstandes (Cockpit) des Fahrzeuges geändert werden kann. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Stirnwandquerträger 100 derart gestaltet, dass er bei einem Fahrzeug mit einem schmalen Führerstand verwendet werden kann, wobei das Stützbein 120, das an dem Mittelabschnitt des Stirnwandquerbalkens 110 positioniert ist, eine vorbestimmte Krümmung aufweist und an der vorderen Fahrzeugkarosserie des Fahrzeuges befestigt werden kann. Die Form des Stützbeins 120 mit der vorbestimmten Krümmung kann mit der Form eines bei einem Fahrzeug zu verwendenden Führerstandes konfiguriert sein oder kann in Abhängigkeit von einem Fahrzeug mit einem durchgehbaren Raum für den Fahrer- und Beifahrersitz angepasst sein.
-
Der Stirnwandquerträger 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist aus einem Kunststoffmaterial einstückig spritzgegossen, wobei der Stirnwandquerträger 100 ferner einen Verstärkungshalter 130 zum Verbinden des Stützbeins 120 mit dem Stirnwandquerbalken 110 und einer Brücke 131 auf, um zu verhindern, dass seine Stützsteifigkeit infolge einer Vibrationslast, die auf das Stützbein 120 ausgeübt wird, verringert wird.
-
Der Verstärkungshalter 130 ist derart konfiguriert, dass ein Endabschnitt davon mit einer zu dem Mittelabschnitt des Stirnwandquerbalkens 110 benachbarten Stelle verbunden ist und der andere Endabschnitt davon mit wenigstens einem Endabschnitt des Stützbeins 120 verbunden ist.
-
Der Verstärkungshalter 130 kann derart konfiguriert sein, dass er durch Verbinden mit der Brücke 131 an dem Stützbein 120 befestigt werden kann.
-
Mit Bezug auf 1 ist der Stirnwandquerbalken 110 derart konfiguriert, dass er gebrochen wird und somit ein Geringüberdeckungsverhalten erfüllt, wenn eine Kollision an der Vorderseite des Fahrzeuges auftritt. Zu diesem Zweck weist der Stirnwandquerbalken 110 einen Spannungskonzentrationsabschnitt 150 derart auf, dass der Abschnitt des Stirnwandquerbalkens 110 zwischen der Lenksäule und der zu der Lenksäule benachbarten Seite des Fahrzeuges gebrochen werden kann, wenn eine Kollision an der Vorderseite des Fahrzeuges auftritt. Mit anderen Worten wird bei der beispielhaften Ausführungsform in Betracht gezogen, dass der Stirnwandquerträger 100, der aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, das Geringüberdeckungsverhalten erfüllt.
-
Der Spannungskonzentrationsabschnitt 150 ist derart ausgebildet, dass es möglich ist, dass der Stirnwandquerbalken 110 gebrochen wird, wobei gemeint ist an einem Abschnitt, der konfiguriert ist, um eine vorbestimmte Belastung zwischen der Lenksäule und der zu der Lenksäule benachbart positionierten Fahrzeugkarosserie auszuüben.
-
Wie oben beschrieben, ist der Spannungskonzentrationsabschnitt 150 derart konfiguriert, dass er in einer Position positioniert ist, die darauf gerichtet ist, zu ermöglichen, dass ein Bruch des Stirnwandquerbalkens 110 auftritt, wobei die Position an einem Endabschnitt oder in zwei oder mehr Positionen des Stirnwandquerbalkens 110 vorgesehen sein kann und an einem vorderen Endabschnitt oder einem Teilbereich vorgesehen sein kann.
-
2 zeigt im Wesentlichen dieselbe Konfiguration wie die in 1. Jedoch stellt 2 eine andere beispielhafte Ausführungsform der Erfindung dar, welche derart konfiguriert ist, dass sie ermöglicht, dass ein Head-up-Display (HUD) an dem Stirnwandquerträger 100 montiert werden kann.
-
Der Stirnwandquerträger 100 zur Montage des Head-up-Displays (HUD) gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist einen Stirnwandquerbalken 110 auf, der beide Seiten einer Fahrzeugkarosserie durchquert und dessen beide Endabschnitte mit Seitenteilen 300 und Seitenbefestigungsabschnitten 180 verbunden sind, die derart konfiguriert sind, dass sie mit dem Stirnwandquerbalken 110 und den Längsträgern gekoppelt sind.
-
Der Mittelabschnitt des Stirnwandquerbalkens 110 weist ein Stützbein 120 auf, das derart konfiguriert ist, dass es an einer vorderen Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeuges abgestützt ist. Die Form des Stützbeins 120 kann in Abhängigkeit von der Form eines Führerstandes (Cockpit) des Fahrzeuges geändert werden. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Stirnwandquerträger 100 derart gestaltet, dass er bei einem Fahrzeug mit einem schmalen Führerstand verwendet werden kann, wobei das Stützbein 120, das an dem Mittelabschnitt des Stirnwandquerbalkens 110 positioniert ist, eine vorbestimmte Krümmung aufweist und an der vorderen Fahrzeugkarosserie des Fahrzeuges befestigt werden kann. Die Form des Stützbeins 120 mit der vorbestimmten Krümmung kann mit der Form eines bei einem Fahrzeug zu verwendenden Führerstandes konfiguriert sein oder kann in Abhängigkeit von einem Fahrzeug mit einem durchgehbaren Raum für den Fahrer- und Beifahrersitz angepasst sein.
-
Der Stirnwandquerträger 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist aus einem Kunststoffmaterial einstückig spritzgegossen, wobei der Stirnwandquerträger 100 ferner einen Verstärkungshalter 130 zum Verbinden des Stützbeins 120 mit dem Stirnwandquerbalken 110 und der Brücke 131 auf, um zu verhindern, dass seine Stützsteifigkeit infolge einer Vibrationslast, die auf das Stützbein 120 ausgeübt wird, verringert wird.
-
Darüber hinaus unterscheidet sich die beispielhafte Ausführungsform der Erfindung von der in 1 gezeigten Konfiguration dadurch, dass sie ferner einen HUD-Montageabschnitt 210 aufweist. Der HUD-Montageabschnitt 210 ist derart konfiguriert, dass es möglich ist, ein HUD an dem oberen Endabschnitt eines Lenksäulenbefestigungsabschnitts 140 zu montieren. Ferner ist der HUD-Montageabschnitt 210 derart konfiguriert, dass er Halter aufweist, die an beiden Seiten des Lenksäulenbefestigungsabschnitts 140 angeordnet sind, d.h. einen rechten Halter 212, der an der rechten Seite des Lenksäulenbefestigungsabschnitts 140 angeordnet ist, und einen linken Halter 211, der an der linken Seite des Lenksäulenbefestigungsabschnitts 140 angeordnet ist.
-
Darüber hinaus kann der HUD-Montageabschnitt 210 einen Verstärkungsverbindungsabschnitt 160 aufweisen, der als eine stufig oder rund geformte Rippe in einer dem Lenksäulenbefestigungsabschnitt 140 gegenüberliegenden Position ausgebildet ist, so dass er die Steifigkeit in einer Position verstärkt, in welcher der HUD-Montageabschnitt 210 und der Lenksäulenbefestigungsabschnitt 140 einander gegenüberliegen.
-
Von dem linken und dem rechten Halter 211 und 212, die den HUD-Montageabschnitt 210 bilden, kann der Halter, der nahe der Außenseite des Fahrzeuges gestaltet ist, einen Biegungserzeugungsabschnitt aufweisen.
-
Der Biegungserzeugungsabschnitt, welcher derart gestaltet sein muss, dass die Größe der Verlagerung der Lenksäule das Geringüberdeckungsverhalten erfüllt, kann derart konfiguriert sein, dass die Anzahl von Rippen und das Widerstandsmoment davon minimiert sind, so dass der Halter so konfiguriert ist, dass er gebogen wird, wenn ein Stoß von dem Vorderseitenabschnitt des Fahrzeuges ausgeübt wird.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Biegungserzeugungsabschnitt 220 an dem linken Halter 211 angeordnet, wobei er in einer Position positioniert ist, die derart gesetzt ist, dass sie einen vorbestimmten Winkel derart hat, dass der Biegungserzeugungsabschnitt in der Abwärtsrichtung des Fahrzeuges gebogen wird, wenn ein Stoß auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Darüber hinaus ist der Biegungserzeugungsabschnitt 220 derart gestaltet, dass die Anzahl von Rippen und das Widerstandsmoment davon minimiert sind.
-
Ein solcher Biegungserzeugungsabschnitt ist derart konfiguriert, dass er sich durch den Stoß nach unten bewegt, so dass eine Verformung der Lenksäule durch den nach unten bewegten linken Halter 211 minimiert werden kann.
-
Im Falle des Biegungserzeugungsabschnitts gemäß der Erfindung kann dieser in Abhängigkeit von einer Stelle, wo sich die Lenksäule befindet, geändert werden. Daher ist der Biegungserzeugungsabschnitt, der in der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung an dem linken Halter 211 angeordnet ist, ein Beispiel für ein Linkslenkerfahrzeug.
-
3 zeigt die Position, wo die Belastungsenergiedichte entsprechend einer Lenkungsvibration in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung hoch ist. 4 zeigt die Konfiguration eines Stützabschnitts 141, der in einer Position eingerichtet ist, wo die Belastungsenergiedichte hoch ist.
-
Der Stirnwandquerbalken 110 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist den Lenksäulenbefestigungsabschnitt 140 auf, der an einer Seite des Fahrzeuges in der Querrichtung in Bezug auf das Stützbein 120 positioniert ist, wobei, da 1 die Konfiguration für ein Linkslenkerfahrzeug zeigt, der Stirnwandquerbalken 110 den Lenksäulenbefestigungsabschnitt 140 aufweist, der an der linken Seite des Stützbeins 120 positioniert ist.
-
Der Lenksäulenbefestigungsabschnitt 140 ist derart konfiguriert, dass er die Lenksäule fixiert. Darüber hinaus hat der Lenksäulenbefestigungsabschnitt 140 eine Struktur, die derart konfiguriert ist, dass sie die Vibrationslast trägt, die von der Lenksäule erzeugt wird, wobei sie wenigstens einen Stützabschnitt 141 aufweist, der in einer Position vorgesehen ist, wo der Lenksäulenbefestigungsabschnitt 140 und der Stirnwandquerbalken 110 einander gegenüberliegen.
-
Der Stützabschnitt 141 kann an der oberen Fläche der Position, wo der Lenksäulenbefestigungsabschnitt 140 und der Stirnwandquerbalken 110 einander gegenüberliegen, positioniert sein und eine Mehrzahl von Rippen aufweisen, die rechteckige Gitter bilden.
-
Der Stützabschnitt 141 gemäß der Erfindung wird in Betracht gezogen, um ein Widerstandsmoment zu erhöhen, und kann gitterförmige Rippen in der Position aufweisen, wo der Lenksäulenbefestigungsabschnitt 140 und der Stirnwandquerbalken 110 einander gegenüberliegen. Darüber hinaus hat der Lenksäulenbefestigungsabschnitt 140 eine ebene Form mit einem vergrößerten Widerstandsmoment in der Längsrichtung, in welcher die Lenksäule befestigt ist, so dass eine ausreichende Steifigkeit gegen die Lenkungsvibration sichergestellt ist.
-
Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung kann ein Verstärkungselement 170 aufweisen, das an wenigstens einer Fläche des Stirnwandquerträgers 100 positioniert ist, um die Steifigkeit des Stirnwandquerträgers 100 mit dem Kunststoffmaterial sicherzustellen.
-
Das Verstärkungselement 170 kann in einer Rippenform (Plattenform) mit einem vorbestimmten Winkel gestaltet sein, wie in 5 gezeigt ist, und in wenigstens einen von dem Stirnwandquerbalken 110, dem Stützbein 120, der Verstärkungsverbindungsabschnitt 160 und dem Lenksäulenbefestigungsabschnitt 140, welche den Stirnwandquerträger 100 bilden, einbezogen sein.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Verstärkungselement 170 als gitterförmige Rippen in einer Position eingerichtet, wo der Lenksäulenbefestigungsabschnitt 140 und der Stirnwandquerbalken 110 einander gegenüberliegen, wobei es an der oberen Fläche des Stirnwandquerbalkens 110 oder der Fläche davon, die dem vorderen Abschnitt des Fahrzeug gegenüberliegt, kombiniert und positioniert sein kann.
-
Die Form der Rippen des Verstärkungselements 170 kann als eine Kombination von Rippen konfiguriert sein, die orthogonal zueinander gestaltet sind. Das Verstärkungselement 170 ist als eine Kombination von Rippen in einer Form eines Gitters gestaltet und an wenigstens einer von der vorderen, der hinteren, der oberen und der unteren Fläche des Fahrzeuges ausgebildet.
-
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Verstärkungselement 170 derart konfiguriert, dass es an der vorderen Fläche des Stirnwandquerbalkens 110 angeordnet ist, und kann als eine Kombination von Rippen mit einem vorbestimmten Winkel und zusätzlichen Rippen senkrecht zu den Rippen gestaltet sein. Darüber hinaus kann das Verstärkungselement 170 in einer Position angeordnet sein, wo eine Verstärkung der Steifigkeit durch eine Gestaltung erforderlich ist, und derart konfiguriert sein, dass es ein hohes Widerstandsmoment hat.
-
Darüber hinaus können in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung Verbindungsabschnitte zum Verbinden des Stützbeins 120, des Verstärkungsverbindungsabschnitts 160, des Lenksäulenbefestigungsabschnitts 140 und dergleichen mit dem Stirnwandquerbalken 110 die Konfiguration des Verstärkungsverbindungsabschnitts 160 aufweisen, wobei der Verstärkungsverbindungsabschnitt 160 stufig oder rund geformte Rippen aufweisen kann, wie in 6 gezeigt ist.
-
Wie oben beschrieben, ist, da der Stirnwandquerträger 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung aus dem Kunststoffmaterial hergestellt ist, eine Verstärkung der Steifigkeit aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Kunststoffs unbedingt erforderlich. Daher kann der Stirnwandquerträger 100 das Verstärkungselement 170 und den Verstärkungsverbindungsabschnitt 160 aufweisen, welche in Positionen gestaltet sind, wo Komponenten miteinander verbunden sind und eine Verformung leicht auftritt.
-
Die Stützsteifigkeit des Stirnwandquerträgers 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird durch das Verstärkungselement 170 und den Verstärkungsverbindungsabschnitt 160 erhöht, wie oben beschrieben ist. Darüber hinaus macht es der Stirnwandquerträger 100 gemäß der Erfindung, welcher durch Spritzgießen einstückig hergestellt werden kann, möglich, das Verstärkungselement 170 und den Verstärkungsverbindungsabschnitt 160 leicht zu ändern und durch ein Spritzgießverfahren herzustellen.
-
Darüber hinaus kann im Falle der Konfiguration zur Erhöhung der Stützsteifigkeit des Stirnwandquerträgers 100 gemäß der Erfindung das Verstärkungselement 170, der Verstärkungsverbindungsabschnitt 160 oder der Stützabschnitt 141 unter Berücksichtigung der Entformungsschräge für die Formfreigabe gesetzt werden und durch Spritzgießen einstückig geformt werden.
-
7 zeigt eine Verbindungsstruktur des Verstärkungshalters 130, der mit dem Stützbein 120 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung verbunden ist.
-
Wie in 7 gezeigt, ist das Stützbein 120 einstückig mit dem Stirnwandquerbalken 110 spritzgegossen und derart konfiguriert, dass es eine vorbestimmte Krümmung in Richtung zu der Vorderseite des Fahrzeuges hat. Wie oben beschrieben, hat das Stützbein 120 eine vorbestimmte Krümmung in Richtung zu der Vorderseite des Fahrzeuges, um einen schmalen Führerstand zu realisieren oder einen durchgehbaren Raum für den Fahrer- und Beifahrersitz sicherzustellen.
-
Der Stirnwandquerträger 100 kann den Verstärkungshalter 130 aufweisen, welcher derart konfiguriert ist, dass er mit dem Stirnwandquerbalken 110 benachbart zu dem Stützbein 120 verschraubt ist.
-
Der Verstärkungshalter 130 wird in Betracht gezogen, um die Steifigkeit des Stützbeins 120, das derart konfiguriert ist, dass es die vorbestimmte Krümmung aufweist, beizubehalten und zu verstärken. Der Verstärkungshalter 130 ist derart konfiguriert, dass sein einer Endabschnitt an dem Stirnwandquerbalken 110 befestigt ist, und sein anderer Endabschnitt an wenigstens einem Abschnitt des Stützbeins 120 befestigt ist. Der Verstärkungshalter 130, der mit dem Stützbein 120 verbunden ist, kann derart konfiguriert sein, dass er die Stützsteifigkeit durch die Verbindung mit der Brücke 131 sicherstellt.
-
Darüber hinaus kann der Verstärkungshalter 130 einstückig mit dem Stirnwandquerträger 100 spritzgegossen sein und kann als ein einzelnes gegossenes Produkt mittels einer Mehrzahl von Formen geformt werden.
-
In die vorliegenden Weise wird die Steifigkeit des Stützbeins 120 des Stirnwandquerträgers 100, der aus einem Kunststoffmaterial einstückig spritzgegossen ist, durch die Konfiguration des Verstärkungshalters 130 erhöht.
-
Zur Vereinfachung der Erläuterung und genauen Definition der beigefügten Ansprüche werden die Begriffe „oben“, „unten“, „innen“, „außen“, „vorn“, „hinten“ usw. verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen in Bezug auf die Positionen dieser Merkmale, wie in den Figuren gezeigt ist, zu beschreiben. Es versteht sich ferner, dass sich der Begriff „verbinden“ oder seine Abwandlungen auf sowohl eine direkte als auch eine indirekte Verbindung bezieht.
