DE102021207438A1

DE102021207438A1 - Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102021207438A1
Application number: DE102021207438.3A
Authority: DE
Inventors: Byung Gyu KIM
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2020-08-13
Filing date: 2021-07-13
Publication date: 2022-02-17
Also published as: US20220048570A1; JP2022032948A; KR20220021103A; CN114074715A

Abstract

Eine Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie kann einen Hilfsrahmen, der über eine Montageplatte an einem vorderen Längsträger montiert ist, einen unteren Knautschkasten, der mit jedem vorderen Endabschnitt des Hilfsrahmens entlang der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, ein unteres Kühlerstützteil, das mit dem unteren Knautschkasten entlang der Breitenrichtung des Fahrzeugs verbunden ist, und eine untere Versteifung, die entlang der Breitenrichtung des Fahrzeugs mit dem vorderen Endabschnitt des unteren Knautschkastens verbunden ist, umfassen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie, die bei einem Leichtfahrzeug mit kurzem Überhang einsetzdbar ist.
Beschreibung des Standes der Technik
Ist die Fahrzeugkarosserie grundsätzlich klein, wie z. B. bei einem leichten/kleinen Fahrzeug, wird im Allgemeinen ein Design mit kurzem Überhang gewählt, um einen Innenraum zu sichern. Leichte/kleine Fahrzeuge mit einer solchen kurzen Überhangkonstruktion können nicht nur äußere Veränderungen, sondern auch das Bewegungsverhalten und die Drehstabilität des Fahrzeugs sicherstellen.
Die kurze Überhangkonstruktion eines leichten/kleinen Fahrzeugs hat jedoch eine derart relativ schmale, den durch eine Kollision verursachten Aufprall absorbierende und den auf den Insassen übertragenen Aufprall reduzierende Knautschzone, dass es bei einem Aufprall zu schweren Verletzungen des Insassen kommen kann.
Um dies zu verbessern, wird herkömmlicherweise zum Beispiel ein Hilfsrahmen mit einem seitlichen Richtungselement an der Vorderseite einer Fahrzeugkarosserie angebracht, und an dessen Vorderseite wird ein Frontendmodul (FEM) oder ein Kühlerstützteil eingerichtet.
Wird jedoch eine Struktur zur Sicherung der Frontalkollisionssicherheit des Fahrzeugs wie oben beschrieben verwendet, so wird der Platz im Motorraum eng, und das Gewicht und die Kosten können entsprechend der Änderung des Hilfsrahmentyps steigen.
Die in diesem Hintergrundabschnitt offenbarten Informationen dienen lediglich der Verbesserung des allgemeinen Hintergrundverständnisses der Erfindung und sollen nicht als Anerkenntnis oder Hinweis dahingehend verstanden werden, diese Informationen bildeten den einem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik.
KURZER ÜBERBLICK
Verschiedene erfindungsgemäße Aspekte sind darauf gerichtet, eine Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie bereitzustellen, die mit einer einfachen Konfiguration in der Fahrzeugkarosserie eines Kompakt-/Kleinfahrzeugs mit kurzem Überhang Gewicht und Kosten reduzieren und die Sicherheit bei Frontalkollisionen gewährleisten kann.
Eine Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie gemäß verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann einen Hilfsrahmen, der an einem vorderen Seitenteil durch eine Montageplatte angebracht ist, einen unteren Knautschkasten, der entlang der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie mit jedem vorderen Endabschnitt des Hilfsrahmens verbunden ist, ein unteres Kühlerstützteil, das entlang der Breitenrichtung des Fahrzeugs mit dem unteren Knautschkasten verbunden ist, und eine untere Versteifung, die mit dem vorderen Endabschnitt des unteren Knautschkastens entlang der Breitenrichtung des Fahrzeugs verbunden ist, umfassen.
Der Hilfsrahmen kann einen Rahmenhauptkörper umfassen, der mit dem hinteren Abschnitt des vorderen Seitenteils verbunden ist, und einen Längsträger, der mit jedem vorderen Abschnitt des Rahmenhauptkörpers verbunden ist und mit einem vorderen Abschnitt des vorderen Seitenteils verbunden ist.
Am vorderen Abschnitt des vorderen Längsträgers kann die Montageplatte entlang der Aufwärts- und Abwärtsrichtung verbunden sein, und der vordere Abschnitt des Längsträgers kann mit dem unteren Abschnitt der Montageplatte verbunden sein.
Der untere Knautschkasten kann entlang der Karosserielängsrichtung durch eine Strebenhalterung mit dem vorderen Teil des Längsträgers verbunden sein.
Die Strebenhalterung kann mit dem vorderen Teil des Längsträgers durch ein Strebenbefestigungsteil verbunden sein.
Das untere Kühlerstützteil kann einen Verbindungsflanschabschnitt umfassen, der an beiden Endabschnitten entlang der Breitenrichtung des Fahrzeugs mit dem unteren Knautschkasten verbunden ist.
Die untere Versteifung kann mit einer Montagenut verbunden werden, die am vorderen Teil des unteren Knautschkastens ausgebildet ist.
Die untere Versteifung, der untere Knautschkasten und der Hilfsrahmen können in Längsrichtung der Karosserie miteinander verbunden sein.
Die Frontstruktur gemäß verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann ferner einen hinteren Träger umfassen, der mit einem vorderen Abschnitt des vorderen Längsträgers entlang der Breitenrichtung des Fahrzeugs durch einen oberen Knautschkasten verbunden ist.
Die vordere Struktur gemäß verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann einen ersten Lastpfad, der den hinteren Träger und den vorderen Längsträger durch den oberen Knautschkasten verbindet, einen zweiten Lastpfad, der die untere Versteifung und den Hilfsrahmen durch den unteren Knautschkasten verbindet, und einen dritten Lastpfad, der den ersten Lastpfad und den zweiten Lastpfad in Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Fahrzeugkarosserie durch die mit dem vorderen Abschnitt des vorderen Längsträgers verbundene Montageplatte verbindet, umfassen.
Eine Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie gemäß verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann umfassen: einen vorderen Längsträger, der an beiden Seiten in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, Montageplatten, wobei ein oberer Abschnitt jeder Montageplatte mit dem vorderen Abschnitt jedes vorderen Längsträgers verbunden ist, einen hinteren Träger, der mit den Montageplatten auf beiden Seiten verbunden ist, einen Hilfsrahmen mit einem Rahmenhauptkörper, der mit einem hinteren Abschnitt jedes vorderen Seitenträgers verbunden ist, und Längsträgern, die an beiden vorderen Abschnitten des Rahmenhauptkörpers vorgesehen und mit dem unteren Abschnitt jeder Montageplatte verbunden sind, einen unteren Knautschkasten, der mit beiden vorderen Abschnitten des Hilfsrahmens verbunden ist, und ein unteres Kühlerträgerelement, das mit jedem der unteren Knautschkästen verbunden ist.
Die Frontstruktur gemäß verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann ferner eine untere Versteifung umfassen, die mit jedem der unteren Knautschkästen verbunden ist.
Die Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie gemäß verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann bei der Fahrzeugkarosserie eines Kompakt-/Kleinwagens mit kurzem Überhang eingesetzt werden.
Verschiedene beispielhafte erfindungsgemäße Ausführungsformen können die Aufprallenergie durch Lastpfade in mehrere Richtungen in der Karosserie eines Kompakt-/Kleinwagens mit kurzem Überhang effektiv verteilen und die Sicherheit bei einer Frontalkollision gewährleisten.
Darüber hinaus wird die Wirkung, die durch verschiedene beispielhafte erfindungsgemäße Ausführungsformen erzielt oder vorhergesagt wird, direkt oder implizit in die detaillierte Beschreibung verschiedener beispielhafter erfindungsgemäßer Ausführungsformen aufgenommen. Das bedeutet, verschiedene Wirkungen, die nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen vorhergesagt werden, sind in einer detaillierten Beschreibung in, die später beschrieben wird, enthalten.
Die erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen haben weitere Merkmale und Vorteile, die anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte erfindungsgemäße Prinzipien zu erläutern, ersichtlich sind oder genauer dargelegt werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen zeigt.
2 ist eine perspektivische explodierte Ansicht, die die Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen zeigt.
3 ist eine Seitenansicht, die eine Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen zeigt.
4 ist eine Ansicht, die einen unteren Knautschkasten zeigt, der an einer Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen einsetzbar ist.
5 und 6 zeigen eine Ansicht, die die Verbindungsstruktur eines unteren Kühlerstützteils zeigt, das an einer Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen einsetzbar ist.
7 ist eine Ansicht, die die Verbindungsstruktur einer unteren Versteifung zeigt, die an einer Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen einsetzbar ist.
8 ist eine Ansicht, die die Verbindungsstruktur eines hinteren Trägers zeigt, der bei einer vorderen Struktur einer Fahrzeugkarosserie nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen einsetzbar ist.
9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils A aus 8.

Es versteht sich, dass die beigefügten Zeichnungsfiguren nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, und eine etwas vereinfachte Darstellung der verschiedenen Funktionen zur Veranschaulichung der Grundprinzipien der Erfindung darstellen. Die konkreten erfindungsgemäßen Konstruktionsmerkmale, wie sie hierin enthalten sind, einschließlich z. B. konkreter Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die besonders beabsichtigte Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt.
In den Zeichnungsfiguren beziehen sich die Bezugsziffern auf gleiche oder gleichwertige Teile der vorliegenden Erfindung in den verschiedenen Figuren der Zeichnung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es wird nun im Detail auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en) Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungsfiguren dargestellt und im Folgenden beschrieben sind. Während die Erfindung(en) in Verbindung mit beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen beschrieben werden, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu vorgesehen ist, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Andererseits ist/sind die Erfindung(en) dazu bestimmt, nicht nur die beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen zu umfassen, die von der Erfindungsidee und dem erfindungsgemäßen Schutzumfang, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind, umfasst sein können.
Nachfolgend werden verschiedene beispielhafte erfindungsgemäße Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, ausführlicher beschrieben. Wie der Fachmann erkennen wird, können die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne dass die Erfindungsidee oder der erfindungsgemäße Schutzumfang verlassen wird.
Um die vorliegende Erfindung deutlich zu beschreiben, werden für die Beschreibung irrelevante Teile weggelassen und gleichen oder ähnlichen Bauteilen in der gesamten Beschreibung die gleichen Bezugsziffern zugeordnet.
Da die Größe und Dicke der einzelnen in den Zeichnungsfiguren gezeigten Komponenten zur Vereinfachung der Beschreibung willkürlich dargestellt sind, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf die in den Zeichnungsfiguren gezeigten Komponenten beschränkt, und die Dicke ist vergrößert, um verschiedene Teile und Bereiche deutlich darzustellen.
In der folgenden detaillierten Beschreibung umfasst die Bezeichnung der Konfiguration außerdem erste, zweite, usw.. Um die Konfiguration bei gleicher Beziehung zu unterscheiden, ist in der folgenden Beschreibung die Reihenfolge nicht notwendigerweise beschränkt.
Wenn über die gesamte Beschreibung ein bestimmter Abschnitt ein bestimmtes Bestandteil umfasst, bedeutet dies, dass weiter auch andere Bestandteile umfasst sein können, und andere Bestandteile, sofern nicht anders angegeben, nicht etwa ausgeschlossen sind.
Darüber hinaus bezeichnen Begriffe wie Einheit, Mittel usw. in der Beschreibung eine Einheit einer umfassenden Konfiguration, die mindestens eine Funktion oder einen Vorgang ausführt.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen zeigt, 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen zeigt, und 3 ist eine Seitenansicht, die eine Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen zeigt.
Bezugnehmend auf 1 bis 3 kann eine Frontstruktur 100 einer Fahrzeugkarosserie 1 nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen bei der Frontstruktur eines Fahrzeugs eingesetzt werden, an der eine Vorderradaufhängung montiert ist. Darüber hinaus kann die Frontstruktur 100 bei der Frontstruktur von leichten/kleinen Fahrzeugen eingesetzt werden, die in inländischen und globalen Schwellenmärkten zunehmend gefragt sind.
Darüber hinaus kann die Frontstruktur 100 nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen an der Fahrzeugkarosserie 1 eines leichten/kleinen Fahrzeugs mit kurzem Überhang angebracht werden, wodurch das Bewegungsverhalten oder die Rotationsstabilität des Fahrzeugs durch Vergrößerung des Achsabstands sichergestellt werden kann.
Hierbei kann die Frontstruktur 100 den Motor, das Getriebe, Fahrwerksteile usw. an der unteren Vorderseite des Fahrzeugaufbaus 1 tragen.
In der Industrie wird die Breitenrichtung des Fahrzeugs als dessen L-Richtung bezeichnet, die vordere und hintere Richtung der Fahrzeugkarosserie als dessen T-Richtung, und die Höhenrichtung der Fahrzeugkarosserie als dessen H-Richtung. In verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen wird jedoch anstelle der oben beschriebenen LTH-Richtung als Bezugsrichtung der Elemente im Folgenden die Breitenrichtung des Fahrzeugs, die Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie und deren Auf- und Abwärtsrichtung beschrieben.
Darüber hinaus kann das Ende (ein eines Ende oder das andere eine Ende) im Folgenden als jedes Ende und ein bestimmter Teil (das/ein eines Ende oder das/ein anderes Ende) einschließlich des Endes definiert werden.
Die Frontstruktur 100 einer Fahrzeugkarosserie 1 nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist eine einfache Konfiguration in der Fahrzeugkarosserie eines Kompakt-/Kleinfahrzeugs mit kurzem Überhang und weist eine Struktur auf, die Gewicht und Kosten reduzieren und die Frontalkollisionssicherheit gewährleisten kann.
Dazu umfasst die vordere Struktur 100 einer Fahrzeugkarosserie 1 nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen im Wesentlichen einen Hilfsrahmen 20, einen unteren Knautschkasten 30, ein unteres Kühlerstützteil 50, eine untere Versteifung 70 und einen hinteren Träger 80.
In verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann der Hilfsrahmen 20 durch Aufnahme einer Kollisionslast verhindern, dass der Motor oder das Getriebe bei einer Fahrzeugkollision von der Fahrzeugkarosserie in das Fahrzeuginnere verlagert wird, während er sich in geeigneter Weise von der Fahrzeugkarosserie trennt.
Der Hilfsrahmen 20 wird durch eine Montageplatte 11 an beiden vorderen Seiten eines vorderen Längsträgers 10 von der Vorder- und Unterseite der Fahrzeugkarosserie 1 aus angebracht. Der Hilfsrahmen 20 ist an der Unterseite der Vorderseite und an der Rückseite des vorderen Längsträgers 10 angebracht.
Hierbei ist die Montageplatte 11 mit dem vorderen Endabschnitt des vorderen Längsträgers 10 in Auf- und Abwärtsrichtung verbunden. Die Montageplatte 11 ist über ihre Oberseite mit einem Kotflügelschürzenoberteil 13 verbunden, und ein hinteres Unterteil 15 ist mit dem hinteren Endabschnitt des vorderen Längsträgers 10 verbunden.
Der Hilfsrahmen 20 ist an den vorderen und hinteren unteren Abschnitten des vorderen Längsträgers 10 über eine Vielzahl von Befestigungsabschnitten, z. B. vier Karosseriebefestigungsabschnitten 21a, 21b, 21c und 21d, befestigt.
Der Hilfsrahmen 20 umfasst einen Rahmenhauptkörper 23 und einen Längsträger 25.
Der Rahmenhauptkörper 23 ist als ein Hauptkörper vorgesehen, in dem eine obere Platte und eine untere Platte verbunden sind, und die unteren Arme der vorderen Aufhängung (in der Zeichnung nicht dargestellt) sind mit beiden Seiten des Rahmenhauptkörpers 23 verbunden. Der Rahmenhauptkörper 23 ist unter dem hinteren Teil des vorderen Längsträgers 10 angebracht.
Dieser Rahmenhauptkörper 23 befindet sich im unteren hinteren Bereich des vorderen Längsträgers 10 durch zwei Karosseriebefestigungsabschnitte 21c und 21d, die an beiden hinteren Seiten der vier Karosseriebefestigungsabschnitte 21a, 21b, 21c, 21d vorgesehen sind.
Der Längsträger 25 kann derart ausgebildet sein, dass er sich von beiden vorderen Endabschnitten des Rahmenhauptkörpers 23 zu beiden vorderen Endabschnitten des vorderen Seitenteils 10 erstreckt. Der Längsträger 25 ist durch den hinteren Endabschnitt mit jedem der beiden vorderen Endabschnitte des Rahmenhauptkörpers 23 verbunden.
Der Längsträger 25 ist über seinen vorderen Endabschnitt mit der vorderen Stirnseite des vorderen Längsträgers 10 verbunden. Der vordere Endabschnitt des Längsträgers 25 ist mit dem unteren Abschnitt der Montageplatte 11 verbunden.
Der Längsträger 25 kann am unteren Teil der Montageplatte 11 über zwei Punkte der Karosseriebefestigungsabschnitte 21a und 21b befestigt werden, die am vorderen Ende der vier Karosseriebefestigungsabschnitte 21a, 21b, 21c, 21d vorgesehen sind.
Dementsprechend kann der Hilfsrahmen 20, der wie oben beschrieben eingerichtet ist, mit einer C-Form bereitgestellt werden, wobei sich das Längselement 25 von beiden vorderen Endabschnitten des Rahmenhauptkörpers 23 zu beiden vorderen Endabschnitten des vorderen Seitenteils 10 erstreckt.
4 ist eine Ansicht, die einen unteren Knautschkasten zeigt, der bei einer Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen einsetzbar ist.
Bezugnehmend auf 1, 2, 3 und 4, in verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen, absorbiert der untere Knautschkasten 30 den Aufprall während Komprimierung und Verformung durch die Frontal an dessen Vorderseite des Fahrzeugs, und ist mit beiden vorderen Endabschnitte des Hilfsrahmens 20 entlang der Fahrzeugkarosserie Längsrichtung verbunden.
Der untere Knautschkasten 30 kann kastenförmig mit einem geschlossenen Raum ausgebildet sein und ist entlang der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie mit dem vorderen Endabschnitt des Längsträgers 25 des Hilfsrahmens 20 durch eine Strebenhalterung 31 verbunden.
Der untere Knautschkasten 30 ist über einen hinteren Endabschnitt mit der Strebenhalterung 31 verbunden, und die Strebenhalterung 31 ist mit einer vorderen Befestigungsfläche des Längsträgers 25 verbunden. Die Strebenhalterung 31 kann mit der vorderen Befestigungsfläche des Längsträgers 25 verschraubt werden. Beispielsweise kann die Strebenhalterung 31 mit der vorderen Montagefläche des Längsträgers 25 durch einen Dreipunkt-Strebenbefestigungsteil 33 verschraubt werden.
5 und 6 ist eine Ansicht, die die Verbindungsstruktur eines unteren Kühlerträgerelements zeigt, das bei einer Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen einsetzbar ist.
Bezugnehmend auf 5 bis 6, ist in verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen das untere Kühlerstützteil 50 zur Abstützung eines Kühlmoduls einschließlich eines Kühlers vor der Fahrzeugkarosserie vorgesehen und mit dem unteren Knautschkasten 30 entlang der Fahrzeugbreitenrichtung desselben verbunden.
Das untere Kühlerstützteil 50 kann derart ausgebildet sein, dass es einen geschlossenen Querschnitt aufweist, und ist mit dem unteren Knautschkasten 30 entlang der Fahrzeugbreitenrichtung durch seine beiden Endabschnitte verbunden. Dementsprechend sind Verbindungsflanschabschnitte 51, die mit dem unteren Knautschkasten 30 verbunden sind, an beiden Endabschnitten des unteren Kühlerstützteils 50 entlang von dessen Fahrzeugbreitenrichtung ausgebildet.
Alternativ kann eine separate Halterung (in der Zeichnungsfigur nicht dargestellt) zur Montage des Kühlmoduls am oberen Teil des unteren Kühlerstützteils 50 angebracht werden.
7 ist eine Ansicht, die die Verbindungsstruktur einer unteren Versteifung zeigt, die bei einer Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen einsetzbar ist.
Bezugnehmend auf 7, ist in verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen die untere Versteifung 70 zur Minimierung von Verletzungen eines Fußgängers bei einer Kollision mit einem Fußgänger, und ist von der Vorderseite des unteren Kühlerstützteils 50 entlang von dessen Fahrzeugbreitenrichtung beabstandet.
Die untere Versteifung 70 hat die Form eines Rohrs und ist mit dem vorderen Endabschnitt des unteren Knautschkastens 30 entlang von dessen Fahrzeugbreitenrichtung verbunden. Die untere Versteifung 70 ist mit einer Befestigungsnut 35 mit runder Form verbunden, die am vorderen Endabschnitt des unteren Knautschkastens 30 vorgesehen ist, und kann z. B. geschweißt sein.
8 ist eine Zeichnung, die die Verbindungsstruktur eines hinteren Trägers zeigt, der bei einer vorderen Struktur einer Fahrzeugkarosserie nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen einsetzbar ist, und 9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 8.
Bezugnehmend auf 8 und auf 9 ist in verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen der hintere Träger 80 zur Befestigung der Stoßfängereinheit vorgesehen und mit der Vorderseite des vorderen Längsträgers 10 entlang von dessen Fahrzeugbreitenrichtung verbunden.
Der hintere Träger 80 ist mit der Montageplatte 11 durch einen oberen Knautschkasten 90 verbunden, der dem vorderen Endabschnitt des vorderen Längsträgers 10 entspricht. Der obere Knautschkasten 90 absorbiert den Aufprall beim Zusammendrücken und Verformen durch den Aufprall, wenn das Fahrzeug vorne aufprallt, und verbindet die Montageplatte 11 an der Vorderseite des vorderen Längsträgers 10 und den hinteren Träger 80.
In der Frontstruktur 100 der Fahrzeugkarosserie 1 nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind die untere Versteifung 70, der untere Knautschkasten 30 und die Längsträger 25 des Hilfsrahmens 20 entlang der Karosserielängsrichtung miteinander verbunden.
Darüber hinaus sind, wie in 3 gezeigt, in der Frontstruktur 100 der Fahrzeugkarosserie 1 nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen ein erster Belastungspfad 101, ein zweiter Belastungspfad 102 und ein dritter Belastungspfad 103 ausgebildet, um die Verteilung der Aufprallenergie entsprechend der Vorwärtskollision (Frontalkollision) eines Fahrzeugs zu erleichtern.
Der erste Lastpfad 101 verbindet den hinteren Träger 80 und den vorderen Längsträger 10 durch den oberen Knautschkasten 90. Der zweite Lastpfad 102 verbindet die untere Versteifung 70 und den Längsträger 25 des Hilfsrahmens 20 durch den unteren Knautschkasten 30. und der dritte Lastpfad 103 verbindet den ersten Lastpfad 101 und den zweiten Lastpfad 102 in Auf- und Abwärtsrichtung der Karosserie durch die Montageplatte 11.
Das heißt, in verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann durch den ersten, zweiten und dritten Lastpfad 101, 102 und 103 an der Frontseite der Fahrzeugkarosserie ein H-förmiger Lastpfad eingerichtet werden.
Alternativ können in verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen zusätzlich andere Teile zwischen dem oben beschriebenen ersten und zweiten Lastpfad 101 und 102 kombiniert werden, und der erste Lastpfad 101 und der zweite Lastpfad 102 können in Auf- und Abwärtsrichtung durch einen separaten vierten Lastpfad (in der Zeichnung nicht dargestellt) verbunden sein. Im vorliegenden Fall kann durch den ersten, zweiten und dritten Lastpfad 101, 102 und 103 und den vierten Lastpfad an der Frontseite der Fahrzeugkarosserie ein Lastpfad in Form eines # eingerichtet sein.
Nachfolgend wird der Betrieb der Frontstruktur der Fahrzeugkarosserie 100 nach verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen, die wie oben beschrieben eingerichtet sind, unter Bezugnahme auf die vorstehend umfassten Zeichnungsfiguren beschrieben.
In verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind die untere Versteifung 70 und der Längsträger 25 des Hilfsrahmens 20 durch den unteren Knautschkasten 30 miteinander verbunden. Des Weiteren sind in verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen der hintere Träger 80 und der vordere Längsträger 10 durch den oberen Knautschkasten 90 miteinander verbunden.
Daher kann in verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen die Aufprallenergie durch den hinteren Träger 80, der obere Knautschkasten 90 und der untere Knautschkasten 30 verteilt werden, wenn sich das Fahrzeug in einer Frontalkollision befindet.
Darüber hinaus kann in verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen, im Falle einer Frontalkollision des Fahrzeugs, die untere Versteifung 70 die Stützkraft in Breitenrichtung des Fahrzeugs gewährleisten, und die untere Versteifung 70 induziert die Verformung des unteren Knautschkastens 30, während die Aufprallkraft durch die Übertragung auf den Hilfsrahmen 20 absorbiert werden kann.
Darüber hinaus wird in verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen bei einer Frontalkollision eines Fahrzeugs der Hilfsrahmen 20 mit dem Motor abgetrennt und der Längsträger 25 des Hilfsrahmens 20 verformt, um die Aufprallenergie zu absorbieren.
Dementsprechend kann in verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen die Aufprallenergie durch Lastpfade effektiv in verschiedene Richtungen in der Karosserie eines Kompakt-/Kleinwagens mit kurzem Überhang verteilt und die Frontalkollisionssicherheit gewährleistet werden.
Andererseits kann in verschiedenen beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen das untere Kühlerstützteil 50 die Rolle des Querrichtungselements des Hilfsrahmens 20 ersetzen, wodurch die Herstellungskosten und Gewicht reduziert werden.
Zur Vereinfachung der Erklärung und genauen Definition in den beigefügten Ansprüchen werden die Begriffe „oberer“, „unterer“, „innerer“, „äußerer“, „oben“, „unten“, „aufwärts“, „abwärts“, „vorne“, „hinten“, „hinterer“, „innen“, „außen“, „nach innen“, „nach außen“, „innerer“, „äußerer“, „interner“, „externer“, „vorwärts“ und „rückwärts“ werden zur Beschreibung von Merkmalen der beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Positionen solcher Merkmale, wie sie in den Figuren dargestellt sind, verwendet. Es versteht sich überdies, dass sich der Begriff „verbinden“ oder seine Ableitungen sowohl auf direkte als auch auf indirekte Verbindung beziehen.
Die vorstehenden Ausführungen zu konkreten beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen wurden zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung angegeben. Sie erheben nicht den Anspruch, erschöpfend zu sein oder die Erfindung exakt auf die offenbarten Formen zu beschränken, und natürlich sind im Lichte der obigen Lehren viele Modifikationen und Variationen möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte erfindungsgemäße Prinzipien und deren praktische Anwendung zu erläutern, damit andere Fachleute in der Lage sind, verschiedene beispielhafte erfindungsgemäße Ausführungsformen sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen von diesen herzustellen und zu verwenden. Der erfindungsgemäße Schutzumfang soll dabei durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert sein.

Claims

Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie, wobei die Frontstruktur umfasst: einen Hilfsrahmen, der über eine Montageplatte an einem vorderen Längsträger angebracht ist; einen unteren Knautschkasten, der mit jedem vorderen Teil des Hilfsrahmens entlang einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie verbunden ist; ein unteres Kühlerstützteil, das mit dem unteren Knautschkasten entlang einer Fahrzeugbreitenrichtung verbunden ist; und eine untere Versteifung, die mit einem vorderen Teil des unteren Knautschkastens entlang der Fahrzeugbreitenrichtung verbunden ist.
Frontstruktur nach Anspruch 1, wobei der Hilfsrahmen umfasst: einen Rahmenhauptkörper, der mit einem hinteren Abschnitt des vorderen Seitenteils verbunden ist; und ein Längselement, das mit einem vorderen Abschnitt des Rahmenhauptkörpers verbunden ist und mit einem vorderen Abschnitt des vorderen Seitenelements verbunden ist.
Frontstruktur nach Anspruch 2, wobei die Montageplatte mit dem vorderen Abschnitt des vorderen Längsträgers entlang der Auf- und Abwärtsrichtung der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, und wobei ein vorderer Abschnitt des Längsträgers mit einem unteren Abschnitt der Montageplatte verbunden ist.
Frontstruktur nach Anspruch 2, wobei der untere Knautschkasten mit dem vorderen Abschnitt des Längsträgers entlang der Karosserielängsrichtung durch eine Strebenhalterung verbunden ist.
Frontstruktur nach Anspruch 4, wobei die Strebenhalterung mit dem vorderen Teil des Längsträgers durch ein Strebenbefestigungsteil verbunden ist.
Frontstruktur nach Anspruch 1, wobei das untere Kühlerstützteil einen Verbindungsflanschabschnitt aufweist, der mit dem unteren Knautschkasten entlang der Fahrzeugbreitenrichtung an ersten und zweiten Endabschnitten des unteren Kühlerstützteils verbunden ist.
Frontstruktur nach Anspruch 1, wobei die untere Versteifung mit einer Montagenut verbunden ist, die am vorderen Teil des unteren Knautschkastens ausgebildet ist.
Frontstruktur nach Anspruch 1, wobei die untere Versteifung, die untere Knautschzone und der Hilfsrahmen in Längsrichtung der Karosserie miteinander verbunden sind.
Frontstruktur nach Anspruch 1, ferner umfassend einen hinteren Träger, der mit einem vorderen Abschnitt des vorderen Längsträgers entlang der Fahrzeugbreitenrichtung durch einen oberen Knautschkasten verbunden ist.
Frontstruktur nach Anspruch 9, einschließlich: einen ersten Lastpfad, der den hinteren Träger und den vorderen Längsträger durch den oberen Knautschkasten verbindet; einen zweiten Lastpfad, der die untere Versteifung und den Hilfsrahmen durch den unteren Knautschkasten verbindet; und einen dritten Lastpfad, der den ersten Lastpfad und den zweiten Lastpfad in Auf- und Abwärtsrichtung der Fahrzeugkarosserie durch die mit dem vorderen Abschnitt des vorderen Längsträgers verbundene Montageplatte verbindet.
Frontstruktur einer Fahrzeugkarosserie, wobei die Frontstruktur umfasst: vordere Längsträger, die an einer ersten Seite bzw. einer zweiten Seite der Fahrzeugkarosserie in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie vorgesehen sind; Montageplatten, wobei ein oberer Abschnitt jeder Montageplatte mit einem vorderen Abschnitt jedes vorderen Seitenelements verbunden ist; einem hinteren Träger, der mit den Montageplatten an der ersten Seite und der zweiten Seite der Fahrzeugkarosserie verbunden ist; einen Hilfsrahmen mit: einem Rahmenhauptkörper, der mit einem hinteren Abschnitt jedes vorderen Seitenteils verbunden ist; und Längsträgern, von denen jeder an einem ersten bzw. zweiten vorderen Abschnitt des Rahmenhauptkörpers vorgesehen und mit einem unteren Abschnitt der jeweiligen Montageplatte verbunden ist; unteren Knautschkästen, die mit dem ersten und zweiten vorderen Teil des Hilfsrahmens verbunden sind; und einem unteren Kühlerstützteil, das mit jedem der unteren Knautschkästen verbunden ist.
Frontstruktur nach Anspruch 11 ferner umfassend eine untere Versteifung, die mit jedem der unteren Knautschkästen verbunden ist.
Frontstruktur nach Anspruch 12, wobei die untere Versteifung mit einer Montagenut verbunden ist, die an einem vorderen Abschnitt der unteren Knautschkästen ausgebildet ist.
Frontstruktur nach Anspruch 11, wobei jede der Montageplatten mit einem vorderen Abschnitt jedes vorderen Seitenelements entlang der Auf- und Abwärtsrichtung der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, und wobei ein vorderer Abschnitt jedes Längsträgers jeweils mit einem unteren Abschnitt jeder Montageplatte verbunden ist.
Frontstruktur nach Anspruch 11, wobei die unteren Knautschkästen entlang der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie mit den vorderen Abschnitten der Längsträger durch eine Strebenhalterung verbunden sind.
Frontstruktur nach Anspruch 15, wobei die Strebenhalterung mit den vorderen Abschnitten der Längsträger durch ein Strebenbefestigungsteil verbunden ist.
Frontstruktur nach Anspruch 11, wobei das untere Kühlerstützteil einen Verbindungsflanschabschnitt aufweist, der mit den unteren Knautschkästen entlang einer Fahrzeugbreitenrichtung an ersten und zweiten Endabschnitten des unteren Kühlerstützteils verbunden ist.