DE102020123098A1

DE102020123098A1 - Fahrzeugrahmenbaugruppe

Info

Publication number: DE102020123098A1
Application number: DE102020123098.2A
Authority: DE
Inventors: Jamil M. Alwan; Djamal Eddine Midoun; Sean Timothy Ryan; Hassan Najib Dubaisi; Harish Honnavalli Dutt; Peyman Aghssa; Zakareia H. Hussain
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2020-09-03
Publication date: 2021-03-11
Also published as: US11117619B2; CN112455547A; US20210070367A1

Abstract

Ein Fahrzeug beinhaltet ein Paar von Rahmenträgern, die entlang einer Längsachse langgestreckt sind, wobei jeder der Rahmenträger eine nach unten gerichtete Verformungszone aufweist, wobei die Rahmenträger an den nach unten gerichteten Verformungszonen von einer ersten Position in eine zweite Position unter der ersten Position biegbar sind. Das Fahrzeug beinhaltet einen Reifen, der zwischen dem Paar von Rahmenträgern an den nach unten gerichteten Verformungszonen gelagert ist. Das Fahrzeug beinhaltet ein Halteelement für einen Ersatzreifen, das zwischen dem Paar von Rahmenträgern vor den nach unten gerichteten Verformungszonen gelagert ist.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Fahrzeugrahmen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Fahrzeug kann eine Rahmenbaugruppe beinhalten, die Komponenten und Systeme des Fahrzeugs lagert, z. B. ein Antriebssystem, ein Bremssystem, Sitze zur Verwendung durch einen Insassen des Fahrzeugs usw. Die Rahmenbaugruppe kann eine selbsttragende Konstruktion aufweisen. Bei der selbsttragenden Konstruktion dient eine Karosserie, z. B. Schweller, Säulen, Dachholme usw., als Fahrzeugrahmen, und die Karosserie (einschließlich der Schweller, Säulen und Dachholme usw.) kann einstückig sein, d. h. eine durchgängige einteilige Einheit. Als ein weiteres Beispiel kann die Rahmenbaugruppe eine Rahmenbauweise (auch als Bauweise mit aufgesetzter Kabine bezeichnet) aufweisen. Mit anderen Worten sind die Karosserie und der Rahmen separate Komponenten, d. h. modular, und die Karosserie ist auf dem Rahmen abgestützt und daran fixiert. Alternativ kann die Rahmenbaugruppe eine beliebige geeignete Bauweise aufweisen. Die Rahmenbaugruppe kann aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, zum Beispiel Stahl, Aluminium, Kohlefaser usw.
KURZDARSTELLUNG
Ein Fahrzeug beinhaltet ein Paar von Rahmenträgern, die entlang einer Längsachse langgestreckt sind, wobei jeder der Rahmenträger eine nach unten gerichtete Verformungszone aufweist, wobei die Rahmenträger an den nach unten gerichteten Verformungszonen von einer ersten Position in eine zweite Position unter der ersten Position biegbar sind. Das Fahrzeug beinhaltet einen Reifen, der zwischen dem Paar von Rahmenträgern an den nach unten gerichteten Verformungszonen gelagert ist. Das Fahrzeug beinhaltet ein Halteelement für einen Ersatzreifen, das zwischen dem Paar von Rahmenträgern vor den nach unten gerichteten Verformungszonen gelagert ist.
Jeder der Rahmenträger kann eine zweite nach unten gerichtete Verformungszone beinhalten und eine Mitte des Reifens befindet sich zwischen den nach unten gerichteten Verformungszonen und den zweiten Verformungszonen entlang der Längsachse.
Das Fahrzeug kann ein Paar von Hinterreifen beinhalten, die außerhalb der Rahmenträger gelagert sind, wobei sich die nach unten gerichteten Verformungszonen hinter dem Paar Hinterreifen befinden.
Das Fahrzeug kann eine Energiespeichervorrichtung beinhalten, die vor dem Reifen gelagert ist.
Der Reifen kann sich unter der Energiespeichervorrichtung befinden, wenn sich die Rahmenträger in der zweiten Position befinden.
Jede der nach unten gerichteten Verformungszonen kann ein geschwächtes Merkmal an einer Unterseite des jeweiligen Rahmenträgers beinhalten.
Jede der nach unten gerichteten Verformungszonen kann ein zweites geschwächtes Merkmal an der Unterseite des jeweiligen Rahmenträgers und gegenüber des geschwächten Merkmals entlang einer Querachse beinhalten.
Jede der nach unten gerichteten Verformungszonen kann eine Verstärkung an einer Oberseite des jeweiligen Rahmenträgers beinhalten.
Das Fahrzeug kann einen Querträger beinhalten, der entlang einer Querachse langgestreckt und an den Rahmenträgern befestigt ist, wobei das Ersatzreifenhalteelement an dem Querträger befestigt ist.
Der Querträger kann eine Kammer definieren und das Fahrzeug kann eine Membran in der Kammer beinhalten, wobei sich das Ersatzreifenhalteelement an der Membran befindet.
Der Querträger kann eine untere Fläche und eine hintere Fläche beinhalten, wobei das Ersatzreifenhalteelement an der unteren Fläche und der hinteren Fläche befestigt ist.
Eine Baugruppe beinhaltet ein Paar von Rahmenträgern, die entlang einer Längsachse langgestreckt sind, wobei jeder der Rahmenträger eine nach unten gerichtete Verformungszone aufweist, wobei die Rahmenträger an den nach unten gerichteten Verformungszonen von einer ersten Position in eine zweite Position unter der ersten Position biegbar sind. Die Baugruppe beinhaltet ein Halteelement für einen Ersatzreifen, das zwischen dem Paar von Rahmenträgern vor den nach unten gerichteten Verformungszonen gelagert ist.
Jede der nach unten gerichteten Verformungszonen kann ein geschwächtes Merkmal an einer Unterseite des jeweiligen Rahmenträgers beinhalten.
Jede der nach unten gerichteten Verformungszonen kann ein zweites geschwächtes Merkmal an der Unterseite des jeweiligen Rahmenträgers und gegenüber des geschwächten Merkmals entlang einer Querachse beinhalten.
Jede der nach unten gerichteten Verformungszonen kann eine Verstärkung an einer Oberseite des jeweiligen Rahmenträgers beinhalten.
Die Baugruppe kann einen Querträger beinhalten, der entlang der Querachse langgestreckt und an den Rahmenträgern befestigt ist, wobei das Ersatzreifenhalteelement an dem Querträger befestigt ist.
Der Querträger kann eine Kammer definieren und die Baugruppe kann eine Membran in der Kammer beinhalten, wobei sich das Ersatzreifenhalteelement an der Membran befindet.
Die Baugruppe kann eine Reifenhalterung zwischen den Rahmenträgern beinhalten, wobei der Reifen durch die Reifenhalterung gelagert ist.
Die Baugruppe kann einen Stoßstangenträger beinhalten, der entlang einer Querachse langgestreckt ist und durch die Rahmenträger gelagert ist, wobei sich die nach unten gerichteten Verformungszonen zwischen dem Ersatzreifenhalteelement und dem Stoßstangenträger befinden.
Jeder der Rahmenträger kann eine zweite nach unten gerichtete Verformungszone hinter dem Ersatzreifenhalteelement und von den nach unten gerichteten Verformungszonen entlang der Längsachse beabstandet beinhalten.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Draufsicht auf ein Fahrzeug.
2 ist eine perspektivische Unteransicht des Fahrzeugs.
3 ist eine perspektivische Unteransicht des Fahrzeugs.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 in 3.
5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 in 3.
6 ist eine perspektivische Unteransicht des Fahrzeugs nach einem Heckaufprall.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen die gleichen Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten die gleichen Teile bezeichnen, beinhaltet ein Fahrzeug 20 eine Rahmenbaugruppe 22 mit einem Paar von Rahmenträgern 24, die entlang einer Längsachse A1 langgestreckt sind. Jeder der Rahmenträger 24 weist eine oder mehrere nach unten gerichtete Verformungszonen 26 auf. Die Rahmenträger 24 sind an den nach unten gerichteten Verformungszonen 26 von einer ersten Position in eine zweite Position unter der ersten Position biegbar. Das Fahrzeug 20 beinhaltet einen Ersatzreifen 28, der zwischen dem Paar von Rahmenträgern 24 an den nach unten gerichteten Verformungszonen 26 gelagert ist. Die Baugruppe 22 beinhaltet eine Ersatzreifenhalteelement 30, das zwischen dem Paar von Rahmenträgern 24 vor den nach unten gerichteten Verformungszonen 26 gelagert ist.
Die Rahmenbaugruppe 22 reduziert eine Wahrscheinlichkeit einer Überschneidung des Ersatzreifens 28 mit einer Energiespeichervorrichtung 32 des Fahrzeugs 20 während eines Heckaufpralls auf das Fahrzeug 20, z. B. durch Bewegen von der ersten Position in die zweite Position, wie nachstehend beschrieben.
Die Adjektive „erster“ und „zweiter“ werden in der gesamten Schrift als Identifikatoren verwendet und sollen keine Bedeutung oder Reihenfolge anzeigen.
Das Fahrzeug 20 kann eine beliebige Art von Personen- oder Nutzkraftwagen sein, wie etwa ein Auto, ein Lastkraftwagen, eine Geländelimousine, ein Crossover-Fahrzeug, ein Van, ein Minivan, ein Taxi, ein Bus usw.
Das Fahrzeug 20 definiert die Längsachse A1, die sich z. B. zwischen der Vorderseite 34 und einer Rückseite 36 des Fahrzeugs 20 erstreckt. Das Fahrzeug 20 definiert die Querachse A2, die sich z. B. zwischen einer rechten Seite 38 und einer linken Seite 40 des Fahrzeugs 20 erstreckt. Das Fahrzeug 20 definiert eine vertikale Achse A3, die sich z. B. zwischen einer Oberseite 42 und einer Unterseite 44 des Fahrzeugs 20 erstreckt. Die Längsachse A1, die Querachse A2 und die vertikale Achse A3 können senkrecht zueinander sein.
Das Fahrzeug 20 beinhaltet Reifen 46f, 46r. Die Reifen 46f, 46r tragen das Fahrzeug 20, z. B. auf einer Straßenoberfläche. Die Reifen 46f, 46r stellen dem Fahrzeug 20 Bewegung bereit, z. B. durch Übertragen von Kraft auf die Straßenoberfläche von einem Antriebssystem und/oder einem Bremssystem des Fahrzeugs 20, durch Ändern des Winkels relativ zu einer Karosserie des Fahrzeugs 20 usw. Die Reifen 46f, 46r können schlauchlose Reifen 46f, 46r sein, die auf einer Felge gelagert sind, oder eine beliebige geeignete Art sein. Die Reifen 46f, 46r können sich an der Vorderseite 34 und der Rückseite 36 des Fahrzeugs 20 befinden, z. B. ein Paar von Hinterreifen 46r und ein Paar von Vorderreifen 46f. Die Reifen 46f, 46r können außerhalb der Rahmenträgern 24 gelagert sein. Mit anderen Worten können die Rahmenträger 24 näher an einer Mitte des Fahrzeugs 20 sein als die Reifen 46f, 46r, z. B. relativ zu der Querachse A2.
Das Antriebssystem wandelt die Energie in eine Bewegung des Fahrzeugs 20 um. Das Antriebssystem kann zum Beispiel ein herkömmlicher Antriebsstrang, der eine Brennkraftmaschine beinhaltet, die an ein Getriebe gekoppelt ist, das eine Rotationsbewegung an die Räder 46f, 46r überträgt; ein elektrischer Antriebsstrang, der Batterien, einen Elektromotor und ein Getriebe, das Rotationsbewegung an die Räder 46f, 46r überträgt, beinhaltet; ein Hybridantriebsstrang, der Elemente des herkömmlichen Antriebsstrangs und des elektrischen Antriebsstrangs beinhaltet; oder eine beliebige andere Antriebsart sein.
Die Rahmenbaugruppe 22 lagert die Komponenten und Systeme des Fahrzeugs 20, z. B. das Antriebssystem, das Bremssystem, Sitze zur Verwendung durch einen Insassen des Fahrzeugs 20 usw. Die Rahmenbaugruppe 22 kann eine selbsttragende Konstruktion aufweisen. Bei der selbsttragenden Konstruktion dient die Karosserie, z. B. die Schweller, Säulen, Dachholme usw., als Rahmen des Fahrzeugs, und die Karosserie (einschließlich der Schweller, Säulen und Dachholme usw.) ist einstückig, d. h. eine durchgängige einteilige Einheit. Als ein weiteres Beispiel kann die Rahmenbaugruppe 22 eine Rahmenbauweise (auch als Bauweise mit aufgesetzter Kabine bezeichnet) aufweisen. Mit anderen Worten sind die Karosserie und der Rahmen separate Komponenten, d. h. modular, und die Karosserie ist auf dem Rahmen abgestützt und daran fixiert. Alternativ kann die Rahmenbaugruppe 22 eine beliebige geeignete Bauweise aufweisen. Die Rahmenbaugruppe 22 kann aus einem beliebigen geeigneten Material gebildet sein, zum Beispiel Stahl, Aluminium, Kohlefaser usw.
Das Paar von Rahmenträgern 24 der Rahmenbaugruppe 22 ist entlang der Längsachse A1 langgestreckt. Zum Beispiel können die Rahmenträger 24 zwischen der Vorderseite 34 und der Rückseite 36 des Fahrzeugs 20 langgestreckt sein. Die Rahmenträger 24 können sich zur Rückseite 36 des Fahrzeugs 20 erstrecken. Die Rahmenträger 24 sind entlang der Querachse A2 voneinander beabstandet. Zum Beispiel kann sich einer der Rahmenträger 24 in der Nähe der rechten Seite 38 des Fahrzeugs 20 befinden, d. h. näher an der rechten Seite 38 als an der linken Seite 40, und der andere Rahmenträger 24 kann sich in der Nähe der linken Seite 40 des Fahrzeugs 20 befinden. Die Rahmenträger 24 weisen jeweils eine Oberseite 48 und eine Unterseite 50 gegenüber der Oberseite 48 auf. Die Oberseite 48 befindet sich über der Unterseite 50, z. B. relativ zu der vertikalen Achse A3.
Die Rahmenbaugruppe 22 kann einen Stoßstangenträger 52 an der Rückseite 36 des Fahrzeugs 20 beinhalten. Der Stoßstangenträger 52 absorbiert Kraft und überträgt Kraft, wie etwa Kraft von einem Heckaufprall, auf die Rahmenträger 24. Der Stoßstangenträger 52 ist entlang der Querachse A2 langgestreckt. Der Stoßstangenträger 52 kann durch die Rahmenträger 24 gelagert sein. Zum Beispiel kann der Stoßstangenträger 52 über Befestigungselemente, eine Schweißnaht usw. an den Rahmenträgern 24 befestigt sein.
Die nach unten gerichteten Verformungszonen 26 der Rahmenträger 24 steuern die Verformung der Rahmenträger 24 derart, dass die Rahmenträger 24 an den nach unten gerichteten Verformungszonen 26 von der ersten Position in die zweite Position biegbar sind, z. B. bei einem Aufprall auf die Rückseite 36 des Fahrzeugs 20. Die Rahmenträger 24 in der ersten Position, die in den 1-3 veranschaulicht ist, können im Allgemeinen linear sein. Die Rahmenträger 24 befinden sich in der zweiten Position, die in 6 veranschaulicht ist, unter der ersten Position. Zum Beispiel können die Rahmenträger 24 in der zweiten Position Abwärtsbiegungen an den nach unten gerichteten Verformungszonen 26 aufweisen, z. B. relativ zu der vertikalen Achse A3.
Die nach unten gerichteten Verformungszonen 26 jedes der Rahmenträger 24 können entlang der Längsachse A1 voneinander beabstandet sein. Mit anderen Worten kann sich eine der nach unten gerichteten Verformungszonen 26 an einem der Rahmenträger 24 hinter einer anderen nach unten gerichteten Verformungszone 26 an einem derartigen Rahmenträger 24 relativ zu der Querachse A2 befinden.
Die nach unten gerichteten Verformungszonen 26 können sich hinter dem Ersatzreifenhalteelement 30 und/oder hinter dem Paar von Hinterreifen 46r befinden, z. B. relativ zu der Längsachse A1. Mit anderen Worten können die nach unten gerichteten Verformungszonen 26 näher an der Rückseite 36 des Fahrzeugs 20 liegen als das Ersatzreifenhalteelement 30 und/oder die Hinterreifen 46r. Zum Beispiel können die nach unten gerichteten Verformungszonen 26 zwischen dem Stoßstangenträger 52 an der Rückseite 36 des Fahrzeugs 20 und dem Ersatzreifenhalteelement 30 und/oder den Hinterreifen 46r entlang der Längsachse A1 liegen. Die Position der Hinterreifen 46r kann eine Position einer Mitte C der Hinterreifen 46r sein.
Die nach unten gerichteten Verformungszonen 26 steuern die Verformung der Rahmenträger 24, indem sie an der Oberseite 48 der Rahmenträger 24 eine größere Druckfestigkeit aufweisen als an der Unterseite 50. Mit anderen Worten kann die Unterseite 50 des Rahmenträgers 24 an den nach unten gerichteten Verformungszonen 26 unter einem gemeinsamen Betrag der ausgeübten Druckkraft stärker komprimiert werden als die Oberseite 48 des Rahmenträgers 24.
Jede der nach unten gerichteten Verformungszonen 26 kann ein geschwächtes Merkmal 54 an einer Unterseite 44 des jeweiligen Rahmenträgers 24 beinhalten. Das geschwächte Merkmal 54 reduziert die Festigkeit des Rahmenträgers 24 in der Nähe des geschwächten Merkmals 54. Zum Beispiel kann der Rahmenträger 24 eine reduzierte Querschnittsfläche und/oder Breite (und erhöhte Spannung) an dem geschwächten Merkmal 54 aufweisen, z. B. im Vergleich zu über dem geschwächten Merkmal 54 und an der Oberseite 48 des Rahmenträgers 24 an der nach unten gerichtete Verformungszone 26. Mit anderen Worten kann das geschwächte Merkmal 54 eine Vertiefung sein, wie in den Figuren gezeigt. Jede der nach unten gerichteten Verformungszonen 26 kann ein zweites geschwächtes Merkmal 54 an der Unterseite 50 des jeweiligen Rahmenträgers 24 und gegenüber dem geschwächten Merkmal 54 entlang einer Querachse A2 beinhalten. Zum Beispiel kann jede nach unten gerichtete Verformungszone 26 ein geschwächtes Merkmal 54 an der Unterseite 50 und an einer Innenseite des jeweiligen Rahmenträgers 24 beinhalten und kann ein weiteres geschwächtes Merkmal 54 an der Unterseite 50 und an einer Außenseite des jeweiligen Rahmenträgers 24 beinhalten. Die innen und außen liegenden geschwächten Merkmale 54 einer der nach unten gerichteten Verformungszonen 26 können relativ zu der Längsachse A1 zueinander ausgerichtet sein. Mit anderen Worten können die innen und außen liegenden geschwächten Merkmale 54 der nach unten gerichteten Verformungszone 26 an einer gemeinsamen Position relativ zu der Längsachse A1 liegen, z. B. von dem Stoßstangenträger 52 entlang der Längsachse A1 um einen gemeinsamen Abstand beabstandet sein.
Jede der nach unten gerichteten Verformungszonen 26 kann eine Verstärkung 56 an der Oberseite 48 des jeweiligen Rahmenträgers 24 beinhalten. Die Verstärkung 56 erhöht die Festigkeit des Rahmenträgers 24 in der Nähe der Verstärkung 56. Zum Beispiel kann der Rahmenträger 24 eine vergrößerte Querschnittsfläche und/oder Breite (und verringerte Spannung) an der Verstärkung 56 aufweisen, z. B. im Vergleich zu unter der Verstärkung 56 und an der Unterseite 50 des Rahmenträgers 24 an der nach unten gerichtete Verformungszone 26. Jede der nach unten gerichteten Verformungszonen 26 kann eine zweite Verstärkung 56 an der Unterseite 50 des jeweiligen Rahmenträgers 24 und gegenüber der Verstärkung 56 entlang der Querachse A2 beinhalten. Zum Beispiel kann jede nach unten gerichtete Verformungszone 26 eine Verstärkung 56 an der Oberseite 48 und an einer Innenseite des jeweiligen Rahmenträgers 24 beinhalten und kann eine weitere Verstärkung 56 an der Oberseite 48 und an einer Außenseite des jeweiligen Rahmenträgers 24 beinhalten. Die innen und außen liegenden Verstärkungen 56 der nach unten gerichteten Verformungszone 26 können an einer gemeinsamen Position relativ zu der Längsachse A1 liegen, z. B. von dem Stoßstangenträger 52 entlang der Längsachse A1 um einen gemeinsamen Abstand beabstandet sein. Die geschwächten Merkmale 54 und die Verstärkungen 54 jeder der nach unten gerichteten Verformungszonen 26 können von dem Stoßstangenträger 52 entlang der Längsachse A1 um einen gemeinsamen Abstand beabstandet sein.
Die Rahmenbaugruppe 22 kann einen Querträger 58 beinhalten. Der Querträger 58 erhöht die Festigkeit und Steifigkeit des Fahrzeugs 20, z. B. um dem Fahrzeug 20 verbesserte Fahr- und/oder Unfalleigenschaften bereitzustellen. Der Querträger 58 ist entlang der Querachse A2 langgestreckt und erstreckt sich z. B. von einem der Rahmenträger 24 zu dem anderen der Rahmenträger 24. Der Querträger 58 kann an den Rahmenträgern 24 befestigt sein, z. B. über Befestigungsmittel, eine Schweißnaht usw.
Der Querträger 58 kann hohl sein, d. h. er definiert eine Kammer 60 darin, wie in 5 veranschaulicht. Zum Beispiel kann der Querträger 58 ein Rohr mit einem rechteckigen Querschnitt sein. Der Querträger 58 kann eine untere Fläche 62 beinhalten, die z. B. relativ zu der vertikalen Achse A3 nach unten weist. Der Querträger 58 kann eine hintere Fläche 64 beinhalten, die z. B. relativ zu der Längsachse A1 nach hinten weist.
Der Querträger 58 kann eine oder mehrere Membranen 66 in der Kammer 60 beinhalten. Die Membran 66 erhöht die Festigkeit des Querträgers 58 in der Nähe der Membran 66. Die Membran 66 kann sich von einer Oberseite zu einer Unterseite des Querträgers 58 erstrecken. Die Membran 66 kann sich von einer Vorderseite zu einer Rückseite des Querträgers 58 erstrecken.
Der Ersatzreifen 28 ist ein Ersatz für einen der Reifen 46f, 46r, z. B. wenn einer der Reifen 46f, 46r platt ist oder anderweitig nicht betriebsfähig ist. Der Ersatzreifen 28 kann für eine begrenzte Verwendung ausgelegt sein, z. B. mit einer geringeren Geschwindigkeitseinstufung, einem kleineren Durchmesser usw., als die Reifen 46f, 46r. Der Ersatzreifen 28 ist durch die Rahmenbaugruppe 22 zwischen dem Paar von Rahmenträgern 24 gelagert, z. B. relativ zu der Längsachse A1. Zum Beispiel kann der Ersatzreifen 28 über eine Reifenhalterung 29 zwischen den Rahmenträgern gelagert sein. Die Reifenhalterung 29 kann einen Gewindeschaft, eine Klammer, ein Befestigungselement usw. beinhalten. Die Reifenhalterung 29 kann an der Rahmenbaugruppe 22 befestigt sein, z. B. über eine Schweißnaht, ein Befestigungselement usw. Der Ersatzreifen 28 kann an den nach unten gerichteten Verformungszonen 26 gelagert sein. Zum Beispiel kann sich eine Mitte C des Ersatzreifens zwischen den nach unten gerichteten Verformungszonen 26 entlang der Längsachse A1 befinden. Mit anderen Worten kann sich eine der nach unten gerichteten Verformungszonen 26 eines der Rahmenträger 24 zwischen der Vorderseite 34 des Fahrzeugs 20 und der Mitte C des Ersatzreifens 28 befinden und kann sich die andere der nach unten gerichteten Verformungszonen 26 eines derartigen Rahmenträgers 24 zwischen der Rückseite 36 des Fahrzeugs 20 und der Mitte C des Ersatzreifens 28 befinden.
Das Ersatzreifenhalteelement 30 beschränkt die Vorwärtsbewegung des Ersatzreifens 28, z. B. während eines Heckaufpralls auf das Fahrzeug 20. Das Ersatzreifenhalteelement 30 kann sich nach unten, z. B. von dem Querträger 58, zu einem distalen Ende erstrecken. Das Ersatzreifenhalteelement 30 kann einen oder mehrere Zähne 68 beinhalten, die in 3 veranschaulicht sind. Die Zähne 68 können sich nach hinten erstrecken, z. B. relativ zu der Längsachse A1. Mit anderen Worten können sich die Zähne 68 in Richtung der Rückseite 36 des Fahrzeugs 20 erstrecken. Die Zähne 68 können entlang der Querachse A2 angeordnet sein. Das Ersatzreifenhalteelement 30 kann durch die Rahmenbaugruppe 22 gelagert sein. Zum Beispiel kann das Ersatzreifenhalteelement 30 an dem Querträger 58 befestigt sein, z. B. an der unteren Fläche 62 und der hinteren Fläche 64 des Querträgers 58. Das Ersatzreifenhalteelement 30 kann über ein Befestigungselement, eine Schweißnaht usw. an dem Querträger 58 befestigt sein. Das Ersatzreifenhalteelement 30 kann sich an der Membran 66 befinden, z. B. derart, dass eine Kraft, die auf das Ersatzreifenhalteelement 30 durch den Ersatzreifen 28 ausgeübt wird, an den Membranen 66 auf den Querträger 58 übertragen wird. Zum Beispiel kann sich das Ersatzreifenhalteelement 30 zwischen seitlich beabstandeten Enden 70 erstrecken, und eine Membran 66 kann sich an jedem Ende 70 befinden, wie in 5 veranschaulicht. Mit anderen Worten können die Enden 70 und die Membranen 66 an gemeinsamen Positionen entlang der Querachse A2 liegen.
Das Ersatzreifenhalteelement 30 befindet sich zwischen dem Paar von Rahmenträgern 24 relativ zu der Querachse A2. Zum Beispiel können die Rahmenträger 24 außerhalb des Ersatzreifenhalteelements 30 relativ zu der Querachse A2 liegen. Das Ersatzreifenhalteelement 30 liegt vor den nach unten gerichteten Verformungszonen 26 relativ zu der Längsachse A1. Mit anderen Worten befindet sich das Ersatzreifenhalteelement 30 zwischen der Vorderseite 34 des Fahrzeugs 20 und den nach unten gerichteten Verformungszonen 26. Zum Beispiel können die nach unten gerichteten Verformungszonen 26 zwischen dem Ersatzreifenhalteelement 30 und dem Stoßstangenträger 52 an der Rückseite 36 des Fahrzeugs 20 liegen.
Die Energiespeichervorrichtung 32 speichert Energie zum Betreiben des Fahrzeugs 20, z. B. zur Verwendung durch das Antriebssystem, um auf die Reifen 46f, 46r aufgebrachtes Drehmoment zu erzeugen. Die Energiespeichervorrichtung 32 kann eine Batteriebaugruppe sein, die Elektrizität speichert. Bei der Batterie kann es sich um eine beliebige für die Fahrzeugelektrifizierung geeignete Art handeln, zum Beispiel Lithium-Ionen-Batterien, Nickel-Metallhydrid-Batterien, Blei-Säure-Batterien oder Ultrakondensatoren, wie sie zum Beispiel in Plug-in-Hybridelektrofahrzeugen (plug-in hybrid electric vehicles - PHEVs), Hybridelektrofahrzeugen (hybrid electric vehicles - HEVs) oder Batterieelektrofahrzeugen (battery electric vehicles - BEVs) usw. verwendet werden. Die Energiespeichervorrichtung 32 kann ein Kraftstofftank sein, der Kraftstoff speichert, z. B. Benzin, Diesel, Erdgas usw.
Die Energiespeichervorrichtung 32 ist durch die Rahmenbaugruppe 22 vor dem Ersatzreifen 28 relativ zu der Längsachse A1 gelagert. Mit anderen Worten befindet sich die Energiespeichervorrichtung 32 zwischen dem Ersatzreifen 28 und der Vorderseite 34 des Fahrzeugs 20. Die Energiespeichervorrichtung 32 ist vor dem Ersatzreifenhalteelement 30 gelagert.
Während des normalen Betriebs des Fahrzeugs 20 befinden sich die Rahmenträger 24 in der ersten Position. Das Ausüben von Kraft auf die Rückseite 36 des Fahrzeugs 20, wie etwa Kraft von einem zweiten Fahrzeug, das von hinten auf das Fahrzeug 20 auffährt, erzeugt eine Druckspannung in den Rahmenträgern 24 und kann die Rahmenträger 24 von der ersten Position in die zweite Position bewegen. Die zweite Position ist niedriger als die erste Position, z. B. relativ zu der vertikalen Achse A3. Zum Beispiel können der Stoßstangenträger 52 und der Rahmenträger 24 an der Rückseite 36 des Fahrzeugs 20 in der zweiten Position im Vergleich zu der ersten Position niedriger und weiter vorne sein. Der Ersatzreifen 28 kann sich unter der Energiespeichervorrichtung 32 befinden, wenn sich die Rahmenträger 24 in der zweiten Position befinden, z. B. derart, dass eine Vorwärtsbewegung des Ersatzreifens 28 während des Aufpralls die Energiespeichervorrichtung 32 nicht beeinträchtigt. Zum Beispiel kann der Ersatzreifen 28 relativ zu der vertikalen Achse A3 von der Energiespeichervorrichtung 32 beabstandet sein, wenn sich die Rahmenträger 24 in der zweiten Position befinden.
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 wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Paar von Rahmenträgern, die entlang einer Längsachse langgestreckt sind, wobei jeder der Rahmenträger eine nach unten gerichtete Verformungszone aufweist, wobei die Rahmenträger an den nach unten gerichteten Verformungszonen von einer ersten Position in eine zweite Position unter der ersten Position biegbar sind; einen Reifen, der zwischen dem Paar von Rahmenträgern an den nach unten gerichteten Verformungszonen gelagert ist; und ein Ersatzreifenhalteelement, das zwischen dem Paar von Rahmenträgern vor den nach unten gerichteten Verformungszonen gelagert ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet jeder der Rahmenträger eine zweite nach unten gerichtete Verformungszone und befindet sich eine Mitte des Reifens zwischen den nach unten gerichteten Verformungszonen und den zweiten Verformungszonen entlang der Längsachse.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Paar von Hinterreifen, die außerhalb der Rahmenträger gelagert sind, wobei sich die nach unten gerichteten Verformungszonen hinter dem Paar von Hinterreifen befinden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch eine Energiespeichervorrichtung gekennzeichnet, die vor dem Reifen gelagert ist.
Gemäß einer Ausführungsform befindet sich der Reifen unter der Energiespeichervorrichtung, wenn sich die Rahmenträger in der zweiten Position befinden.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet jede der nach unten gerichteten Verformungszonen ein geschwächtes Merkmal an einer Unterseite des jeweiligen Rahmenträgers.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet jede der nach unten gerichteten Verformungszonen ein zweites geschwächtes Merkmal an der Unterseite des jeweiligen Rahmenträgers und gegenüber des geschwächten Merkmals entlang einer Querachse.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet jede der nach unten gerichteten Verformungszonen eine Verstärkung an einer Oberseite des jeweiligen Rahmenträgers.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch einen Querträger gekennzeichnet, der entlang einer Querachse langgestreckt und an den Rahmenträgern befestigt ist, wobei das Ersatzreifenhalteelement an dem Querträger befestigt ist.
Gemäß einer Ausführungsform definiert der Querträger eine Kammer, und ferner umfassend eine Membran in der Kammer, wobei sich das Ersatzreifenhalteelement an der Membran befindet.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Querträger eine untere Fläche und eine hintere Fläche, wobei das Ersatzreifenhalteelement an der unteren Fläche und der hinteren Fläche befestigt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Baugruppe bereitgestellt, die Folgendes aufweist: ein Paar von Rahmenträgern, die entlang einer Längsachse langgestreckt sind, wobei jeder der Rahmenträger eine nach unten gerichtete Verformungszone aufweist, wobei die Rahmenträger an den nach unten gerichteten Verformungszonen von einer ersten Position in eine zweite Position unter der ersten Position biegbar sind; und ein Ersatzreifenhalteelement, das zwischen dem Paar von Rahmenträgern vor den nach unten gerichteten Verformungszonen gelagert ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet jede der nach unten gerichteten Verformungszonen ein geschwächtes Merkmal an einer Unterseite des jeweiligen Rahmenträgers.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet jede der nach unten gerichteten Verformungszonen ein zweites geschwächtes Merkmal an der Unterseite des jeweiligen Rahmenträgers und gegenüber dem geschwächten Merkmal entlang einer Querachse.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet jede der nach unten gerichteten Verformungszonen eine Verstärkung an einer Oberseite des jeweiligen Rahmenträgers.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch einen Querträger gekennzeichnet, der entlang der Querachse langgestreckt und an den Rahmenträgern befestigt ist, wobei das Ersatzreifenhalteelement an dem Querträger befestigt ist.
Gemäß einer Ausführungsform definiert der Querträger eine Kammer, und ferner umfassend eine Membran in der Kammer, wobei sich das Ersatzreifenhalteelement an der Membran befindet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner durch eine Reifenhalterung zwischen den Rahmenträgern gekennzeichnet, wobei der Reifen durch die Reifenhalterung gelagert ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch einen Stoßstangenträger gekennzeichnet, der entlang einer Querachse langgestreckt und durch die Rahmenträger gelagert ist, wobei sich die nach unten gerichteten Verformungszonen zwischen dem Ersatzreifenhalteelement und dem Stoßstangenträger befinden.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet jeder der Rahmenträger eine zweite nach unten gerichtete Verformungszone hinter dem Ersatzreifenhalteelement und von den nach unten gerichteten Verformungszonen entlang der Längsachse beabstandet.

Claims

Fahrzeug, das Folgendes umfasst: ein Paar von Rahmenträgern, die entlang einer Längsachse langgestreckt sind, wobei jeder der Rahmenträger eine nach unten gerichtete Verformungszone aufweist, wobei die Rahmenträger an den nach unten gerichteten Verformungszonen von einer ersten Position in eine zweite Position unter der ersten Position biegbar sind; einen Reifen, der zwischen dem Paar von Rahmenträgern an den nach unten gerichteten Verformungszonen gelagert ist; und einen Reifenfänger, der zwischen dem Paar von Rahmenträgern vor den nach unten gerichteten Verformungszonen gelagert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei jeder der Rahmenträger eine zweite nach unten gerichtete Verformungszone beinhaltet und eine Mitte des Reifens sich zwischen den nach unten gerichteten Verformungszonen und den zweiten Verformungszonen entlang der Längsachse befindet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Paar von Hinterreifen, die außerhalb der Rahmenträger gelagert sind, wobei sich die nach unten gerichteten Verformungszonen hinter dem Paar von Hinterreifen befinden.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei jede der nach unten gerichteten Verformungszonen ein geschwächtes Merkmal an einer Unterseite des jeweiligen Rahmenträgers beinhaltet.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei jede der nach unten gerichteten Verformungszonen ein zweites geschwächtes Merkmal an der Unterseite des jeweiligen Rahmenträgers und gegenüber dem geschwächten Merkmal entlang einer Querachse beinhaltet.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-5, ferner umfassend eine Energiespeichervorrichtung, die vor dem Reifen gelagert ist.
Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei sich der Reifen unter der Energiespeichervorrichtung befindet, wenn sich die Rahmenträger in der zweiten Position befinden.
Baugruppe, die Folgendes umfasst: ein Paar von Rahmenträgern, die entlang einer Längsachse langgestreckt sind, wobei jeder der Rahmenträger eine nach unten gerichtete Verformungszone aufweist, wobei die Rahmenträger an den nach unten gerichteten Verformungszonen von einer ersten Position in eine zweite Position unter der ersten Position biegbar sind; und einen Reifenfänger, der zwischen dem Paar von Rahmenträgern vor den nach unten gerichteten Verformungszonen gelagert ist.
Baugruppe nach Anspruch 8, wobei jede der nach unten gerichteten Verformungszonen ein geschwächtes Merkmal an einer Unterseite des jeweiligen Rahmenträgers beinhaltet.
Baugruppe nach Anspruch 8, ferner umfassend einen Querträger, der entlang der Querachse langgestreckt und an den Rahmenträgern befestigt ist, wobei der Reifenfänger an dem Querträger befestigt ist.
Baugruppe nach Anspruch 10, wobei der Querträger eine Kammer definiert, und ferner umfassend eine Membran in der Kammer, wobei sich der Reifenfänger an der Membran befindet.
Baugruppe nach Anspruch 8, ferner umfassend einen Stoßstangenträger, der entlang einer Querachse langgestreckt und durch die Rahmenträger gelagert ist, wobei sich die nach unten gerichteten Verformungszonen zwischen dem Reifenfänger und dem Stoßstangenträger befinden.
Baugruppe nach Anspruch 8, ferner umfassend eine Reifenhalterung zwischen den Rahmenträgern, wobei der Reifen durch die Reifenhalterung gelagert ist.
Baugruppe nach Anspruch 8, wobei jeder der Rahmenträger eine zweite nach unten gerichtete Verformungszone hinter dem Reifenfänger und von den nach unten gerichteten Verformungszonen entlang der Längsachse beabstandet beinhaltet.
Baugruppe nach einem der Ansprüche 8-14, wobei jede der nach unten gerichteten Verformungszonen eine Verstärkung an einer Oberseite des jeweiligen Rahmenträgers beinhaltet.