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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur eines Fahrzeugs.
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HINTERGRUND
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Die Karosserie eines Fahrzeugs dient der Aufnahme und dem Schutz von Insassen und Fracht, und eine Monocoque-Karosserie ist dazu ausgelegt, zusätzlich die Funktion der Abstützung von Fahrgestellkomponenten wie Motor, Getriebe usw. zu übernehmen.
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Daher muss die Karosserie für den Fall eines Fahrzeugaufpralls eine ausreichende Steifigkeit aufweisen, um den Insassenraum zu schützen und die Fahrwerkskomponenten fest zu halten.
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Außerdem sollte die Karosserie so leicht wie möglich sein, um die Kraftstoffeffizienz oder den Stromverbrauch eines Fahrzeugs zu verbessern und die Reichweite zu erhöhen.
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Das Vorstehende hat lediglich die Absicht, ein besseres Verständnis für den Hintergrund der vorliegenden Offenbarung zu schaffen, und soll nicht bedeuten, dass die vorliegende Offenbarung in den Geltungsbereich des Standes der Technik fällt, der einem Fachmann bereits bekannt ist.
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FAZIT
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Unterboden für ein Fahrzeug bereitzustellen, wobei der Unterboden in der Lage ist, die Kraftstoffeffizienz oder die Elektrizitätseffizienz eines Fahrzeugs zu verbessern und die Reichweite zu erhöhen und die Sicherheit eines Insassen zu verbessern, indem er so leicht wie möglich gestaltet ist und dazu eingerichtet ist, einen Insassenraum zu schützen und Fahrwerkskomponenten stabil und fest zu stützen, wodurch letztendlich die Produktivität eines Fahrzeugs deutlich erhöht wird.
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Zur Lösung der Aufgabe ist ferner ein Unterboden für ein Fahrzeug vorgesehen, der Unterboden umfassend: Seitenelemente, die an gegenüberliegenden seitlichen Abschnitten einer Fahrzeugkarosserie in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie ausgebildet sind; und hohle Querelemente, die in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie ausgebildet sind und einstückig mit den beiden Seitenelementen verbunden sind.
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Die Querelemente können eine Vielzahl von parallel angeordneten Querelementen umfassen.
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Jedes der Seitenelemente kann eine Aufhängungsbefestigung zur Montage einer Aufhängungsvorrichtung enthalten, wobei die Aufhängungsbefestigung ringförmig mit einem hohlen geschlossenen Abschnitt gebildet sein kann.
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Die Aufhängungsbefestigung kann einen Hohlring umfassen, der eine Form aufweist, in der sich ein ringförmiger hohler Abschnitt von einem oberen Abschnitt zu einem unteren Abschnitt jedes Seitenteils erstrecken kann, so dass ein Mittelabschnitt nach unten offen sein kann.
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Die Querelemente können zwei parallel in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie angeordnete Querelemente umfassen, und die Aufhängungsbefestigung kann zwischen den Abschnitten jedes der Seitenelemente angeordnet sein, mit denen die Querelemente jeweils verbunden werden können.
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Eine Vielzahl von Ringstützrippen kann am Umfang des Hohlrings vorgesehen sein, und die Vielzahl von Ring-Stützrippen kann gebildet werden, um den Hohlring zu stützen.
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An den Abschnitten der Seitenelemente, mit denen die Querelemente verbunden werden können, können jeweils Hilfsrahmen-Befestigungen vorgesehen werden.
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Jede der Hilfsrahmen-Befestigungen kann einen Ansatz aufweisen, der dazu eingerichtet ist, einen Hilfsrahmen zu befestigen, wobei im Umkreis des Ansatzes ein geschlossener Raum vorgesehen sein kann.
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In dem geschlossenen Raum im Umkreis des Ansatzes kann eine Ansatz-Stützrippe vorgesehen sein, die den Ansatz stützt und mit diesem verbunden ist.
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Die Ansatz-Stützrippe kann dazu eingerichtet sein, den geschlossenen Raum in eine Vielzahl von Zwischenräumen zu unterteilen.
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In jedem der hohlen Querelemente kann eine Vielzahl von Trennwänden vorgesehen sein, so dass der Innenraum durch die Vielzahl von Trennwänden in eine Vielzahl von abgedichteten Kammern unterteilt werden kann.
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In jedem der hohlen Querelemente kann eine Vielzahl von Elementrippen ausgebildet werden, wodurch die Steifigkeit jedes Querelements verbessert wird.
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Ein vergrößerter Querschnittsabschnitt kann in einem Umkreis vorgesehen werden, in dem jeder der Querelemente mit jedem der Seitenelemente verbunden werden kann, und ein Abschnitt des vergrößerten Querschnittsabschnitts kann in Längsrichtung eines jeden der Seitenelemente vergrößert werden.
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Die Querelemente können zwei Querelemente umfassen, die so vorgesehen werden können, um in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie voneinander beabstandet zu sein; jedes der Seitenelemente kann eine Aufhängungsbefestigung umfassen, die zwischen Abschnitten davon vorgesehen ist, mit denen die Querelemente jeweils verbunden sind, um eine Aufhängungsvorrichtung zu stützen; jedes der Seitenelemente kann derart ausgebildet sein, dass ein Abschnitt mit der Aufhängungsbefestigung relativ nach oben gebogen werden kann; und jedes der Querelemente kann aus einem hohlen Abschnitt bestehen, der einen geneigten Abschnitt umfasst, der sich allmählich von dem Abschnitt mit der Aufhängungsbefestigung zu einem vorderen Abschnitt und einem hinteren Abschnitt der Fahrzeugkarosserie nach unten erstreckt.
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An einem oberen seitlichen Abschnitt jedes Seitenelements kann ein Radkasteninnenblech ausgebildet sein.
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Die Herstellung kann durch Druckgießen erfolgen, so dass ein Innenraum jedes hohlen Querelements durch einen Salzkern gebildet werden kann.
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Die Herstellung kann durch Druckgießen erfolgen, so dass der ringförmige hohle Abschnitt der Aufhängungsbefestigung durch einen Salzkern gebildet werden kann.
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Die Herstellung kann durch Druckgießen erfolgen, so dass der geschlossene Raum des Ansatzes durch einen Salzkern gebildet werden kann.
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Zur Lösung der Aufgabe ist ferner eine Fahrzeugkarosserie bereitgestellt, die Fahrzeugkarosserie umfassend: einen Unterboden, wobei zwischen einem vorderen Abschnitt und einem hinteren Abschnitt des Unterbodens ein erster Abschnitt mit einem mittleren Bodenblech verbunden sein kann und ein stoßdämpfendes Verbindungselement an einem zweiten Abschnitt vorgesehen sein kann.
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Der Unterboden kann sowohl an einem vorderen als auch an einem hinteren Abschnitt der Fahrzeugkarosserie angebracht sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Unterboden eines Fahrzeugs derart ausgebildet, dass er möglichst leicht ist, und dass er einen Insassenraum schützt und Fahrwerkskomponenten stabil und fest abstützen kann. Daher kann die Kraftstoffeffizienz oder die Stromeffizienz eines Fahrzeugs verbessert werden, die Reichweite kann erhöht werden, die Sicherheit der Insassen kann verbessert werden, und schließlich kann die Produktivität eines Fahrzeugs erheblich gesteigert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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- 1 ist eine Ansicht, die einen Unterboden für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
- 2 ist eine Ansicht, die einen Teil einer Fahrzeugkarosserie veranschaulicht, an der der Unterboden von 1 angebracht ist;
- 3 ist eine Draufsicht auf den Unterboden von 1;
- 4 ist eine Ansicht von unten, die den Unterboden von 1 veranschaulicht;
- 5 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt eines Querelements des Unterbodens von 1 veranschaulicht;
- 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI von 1, die einen Querschnitt eines Hohlrings zeigt, der eine Aufhängungsbefestigung bildet;
- 7 ist eine Ansicht, die einen Abschnitt der Aufhängungsbefestigung in einem Blickwinkel von 1 veranschaulicht;
- 8 ist eine Ansicht, die einen Abschnitt einer Hilfsrahmen-Befestigung an der Vorderseite in der Ansicht von 1 veranschaulicht;
- 9 ist eine Seitenansicht von unten, die den Unterboden von 1 veranschaulicht, wobei die Ansicht einen Querschnitt der Hilfsrahmen-Befestigung an der Vorderseite veranschaulicht;
- 10 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt einer Hilfsrahmen-Befestigung an der Hinterseite im Blickwinkel von 1 veranschaulicht;
- 11 ist eine untere Seitenansicht, die den Unterboden von 1 veranschaulicht, wobei die Ansicht einen Querschnitt der Hilfsrahmen-Befestigung an der Hinterseite veranschaulicht; und
- 12 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für ein Querelement mit einer Vielzahl von Trennwänden in der Ansicht von 1 veranschaulicht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform, die in der Beschreibung beschrieben wird, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, und unabhängig von den Bezugszeichen beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche Teile, und redundante Beschreibungen werden weggelassen.
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Die Suffixe „Modul“ und „Teil“ für die in der folgenden Beschreibung verwendeten Komponenten werden nur in Anbetracht der Einfachheit des Verfassens der Spezifikation angegeben oder kombiniert und haben für sich genommen keine bestimmten Bedeutungen oder Rollen.
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Wenn in der folgenden Beschreibung festgestellt wird, dass die detaillierte Beschreibung bekannter Funktionen oder Ausgestaltungen im Zusammenhang mit der Erfindung den Gegenstand der Erfindung unklar macht, wird die detaillierte Beschreibung weggelassen. Darüber hinaus sind die beigefügten Zeichnungen nur für das Verständnis der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und die technischen Ideen in der Beschreibung offenbart sind nicht durch die beigefügten Zeichnungen beschränkt, und der Fachmann ist es klar, dass verschiedene Änderungen, Ergänzungen und Substitutionen möglich sind, ohne von dem Umfang und Sinn der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen offenbart.
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Es versteht sich, dass, obwohl die Begriffe „erstes“, „zweites“ usw. hier zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden können, diese Elemente durch diese Begriffe nicht eingeschränkt werden sollten. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden.
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Wenn ein Element als „verbunden“ oder „gekoppelt“ mit einem anderen Element bezeichnet wird, kann es direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein oder es können Zwischenelemente vorhanden sein. Andererseits versteht es sich, dass, wenn ein Element als „direkt mit einem anderen Element verbunden“ oder „direkt mit diesem verbunden“ bezeichnet wird, es mit einem anderen Element verbunden oder mit diesem gekoppelt sein kann, ohne dass das andere Element dazwischenliegt.
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Singularformen beinhalten die Pluralformen, sofern aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht.
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Es versteht sich ferner, dass die in der vorliegenden Spezifikation verwendeten Begriffe „umfasst“ oder „haben“ das Vorhandensein bestimmter Merkmale, Schritte, Vorgänge, Komponenten, Teile oder einer Kombination davon angeben, jedoch nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Zahlen, Schritte, Vorgänge, Komponenten, Teile oder einer Kombination davon ausschließen.
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1 ist eine Ansicht, die einen Unterboden für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; 2 ist eine Ansicht, die einen Teil einer Fahrzeugkarosserie veranschaulicht, an der der Unterboden von 1 angebracht ist; 3 ist eine Draufsicht auf den Unterboden von 1; 4 ist eine Ansicht von unten, die den Unterboden von 1 veranschaulicht; 5 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt eines Querelements des Unterbodens von 1 veranschaulicht; 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI von 1, die einen Querschnitt eines Hohlrings zeigt, der eine Aufhängungsbefestigung bildet; 7 ist eine Ansicht, die einen Abschnitt der Aufhängungsbefestigung in einem Blickwinkel von 1 veranschaulicht; 8 ist eine Ansicht, die einen Abschnitt einer Hilfsrahmen-Befestigung an der Vorderseite in der Ansicht von 1 veranschaulicht; 9 ist eine Seitenansicht von unten, die den Unterboden von 1 veranschaulicht, wobei die Ansicht einen Querschnitt der Hilfsrahmen-Befestigung an der Vorderseite veranschaulicht; 10 ist eine Ansicht, die einen Querschnitt einer Hilfsrahmen-Befestigung an der Hinterseite im Blickwinkel von 1 veranschaulicht; 11 ist eine Seitenansicht von unten, die den Unterboden von 1 veranschaulicht, wobei die Ansicht einen Querschnitt der Hilfsrahmen-Befestigung an der Vorderseite veranschaulicht.
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Bezugnehmend auf die 1 bis 11 umfasst ein Unterboden 1 für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung: Seitenelemente 5, die in Längsrichtung an gegenüberliegenden seitlichen Abschnitten einer Fahrzeugkarosserie 3 gebildet sind, und ein hohles Querelement 7, das in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie 3 gebildet und einstückig mit den Seitenelementen 5 verbunden ist.
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Mit anderen Worten, der Unterboden der vorliegenden Erfindung besteht aus den Seitenelementen 5 und dem Querelement 7, die vorgesehen sind, um miteinander integriert zu werden, und insbesondere hat das Querelement 7 eine hohle Struktur und einen geschlossenen Abschnitt. Daher gewährleistet die vorliegende Erfindung im Vergleich zu einem Gehäuse mit einer massiven Kernstruktur eine strukturelle Steifigkeit auf demselben Niveau wie die massive Kernstruktur und kann das Gewicht des Unterbodens erheblich reduzieren. So kann die erforderliche Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie in ausreichendem Maße gewährleistet und gleichzeitig das Gewicht erheblich reduziert werden.
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Wie vorstehent beschrieben, kann die Struktur mit den Seitenelementen 5 und dem hohlen Querelement 7, die ineinander integriert sind, durch Druckgießen geformt werden, wobei der hohle Abschnitt durch einen Salzkern gebildet wird.
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Beispielsweise wird nach dem Druckgießen das Gussteil gehärtet und dann der Salzkern durch Besprühen mit Wasser geschmolzen, so dass die oben beschriebene hohle Struktur gebildet werden kann.
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An der Stelle, an der der Querelement 7 mit den Seitenelementen 5 verbunden ist, befindet sich ein vergrößerter Querschnitt 9. Der vergrößerte Querschnitt 9 hat einen in Längsrichtung jedes der Seitenelemente 5 vergrößerten Querschnitt.
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Der vergrößerte Querschnitt 9 ermöglicht es daher, das Querelement 7 reibungslos mit jedem der Seitenelemente 5 zu verbinden, um eine Spannungskonzentration an dem Verbindungsabschnitt zu vermeiden. Dadurch können die Steifigkeit und die Haltbarkeit des Unterbodens 1 weiter verbessert werden.
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In der Ausführungsform umfasst das Querelement 7 eine Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Querelementen 7, und jedes der Seitenelemente 5 umfasst eine Aufhängungsbefestigung zur Montage einer Aufhängungsvorrichtung.
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Beispielsweise sind im Beispiel von 1 die beiden Querelemente 7 senkrecht zu der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie angeordnet und die Querelemente 7 sind parallel zueinander. Die Aufhängungsbefestigung ist zwischen den Abschnitten der Seitenelemente 5 angeordnet, mit denen die beiden Querelemente 7 verbunden sind.
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Die Aufhängungsbefestigung ist als Ringform mit einem hohlen geschlossenen Abschnitt ausgebildet.
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Mit anderen Worten: Wie in 6 dargestellt, besteht die Aufhängungsbefestigung aus einem Hohlring 11, der dadurch gebildet wird, dass sich ein ringförmiger hohler Abschnitt von einem oberen Abschnitt zu einem unteren Abschnitt jedes Seitenelements 5 erstreckt, so dass ein Mittelabschnitt nach unten offen ist.
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Wenn ein oberes Ende eines Stoßdämpfers, der die Aufhängungsvorrichtung bildet, in den Hohlring 11 eingesetzt ist, kann die Aufhängungsvorrichtung daher fest fixiert werden.
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Eine Vielzahl von Ring-Stützrippen 13 ist am Umfang des Hohlrings 11 vorgesehen, und die Vielzahl von Ring-Stützrippen 13 ist ausgebildet, um den Hohlring 11 zu stützen.
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Daher stützt die Aufhängungsbefestigung die Aufhängevorrichtung durch die Steifigkeit des Hohlrings 11 und die Steifigkeit, die von den Ring-Stützrippen 13 geliefert wird, fest ab. Der innere Abschnitt des Hohlrings 11 ist ein Zwischenraum, so dass das Gewicht der Fahrzeugkarosserie erheblich reduziert werden kann.
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Die Herstellung kann z. B. durch Druckgießen erfolgen, so dass der ringförmige hohle Abschnitt der Aufhängungsbefestigung durch einen Salzkern gebildet wird.
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An den Abschnitten der Seitenelemente 5, mit denen die beiden Querelemente 7 jeweils verbunden sind, sind Hilfsrahmen-Befestigungen 15 vorgesehen.
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Daher ist eine Hilfsrahmen-Befestigungen 15 an einem vorderen Abschnitt jedes der Seitenelemente 5 vorgesehen, und eine Hilfsrahmen-Befestigungen 15 ist auch an einem hinteren Abschnitt davon vorgesehen.
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An einem unteren Abschnitt des Unterbodens 1 kann ein separater Hilfsrahmen angebracht werden, um eine Fahrgestellkomponente zu montieren, und an jeder der Hilfsrahmen-Befestigungen 15 kann ein Kupplungsbolzen usw. befestigt oder montiert werden, um mit dem Hilfsrahmen gekoppelt zu werden.
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Jede der Hilfsrahmen-Befestigungen 15 umfasst einen Ansatz 17 zur Befestigung des Hilfsrahmens, und um den Ansatz 17 ist ein geschlossener Raum 19 vorgesehen.
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Außerdem ist im Umkreis des Ansatzes 17 im geschlossenen Raum 19 eine Ansatz-Stützrippe 21 vorgesehen, um den Ansatz 17 zu stützen und mit ihm verbunden zu sein, und die Ansatz-Stützrippe 21 kann so ausgebildet sein, dass sie den geschlossenen Raum 19 in eine Vielzahl von Räumen unterteilt.
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Daher können die Hilfsrahmen-Befestigungen 15 die solide Steifigkeit des Ansatzes 17 durch die Vielzahl von geschlossenen Räumen 19 und die Ansatz-Stützrippe 21 sichern, die im Umkreis des Ansatzes 17 vorgesehen sind, und das Gewicht erheblich reduzieren. Dadurch kann der Kraftstoffverbrauch bzw. die Stromeffizienz des Fahrzeugs verbessert und die Reichweite erhöht werden, und die erforderliche Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie kann in ausreichendem Maße gewährleistet werden.
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Zur Veranschaulichung zeigen 8 und 9 Querschnittsansichten, die den Aufbau der vorderen Hilfsrahmen-Befestigungen 15 zeigen, und 10 und 11 sind Querschnittsansichten, die den Aufbau der hinteren Hilfsrahmen-Befestigungen 15 zeigen.
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Die Herstellung kann beispielsweise im Druckgießverfahren erfolgen, so dass der geschlossene Raum um den Vorsprung durch den Salzkern gebildet werden kann.
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12 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem eine Vielzahl von Trennwänden 23 innerhalb jedes der hohlen Querelemente 7 vorgesehen ist, um jedes der Querelemente 7 in eine Vielzahl von abgedichteten Kammern durch die Vielzahl von Trennwänden 23 zu unterteilen.
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Wenn jedes der Querelemente 7 zu der Struktur geformt wird, in der die Vielzahl von abgedichteten Kammern durch die Vielzahl von Trennwänden 23 miteinander verbunden ist, kann die Steifigkeit jedes der Querelemente 7 erheblich verbessert werden, und darüber hinaus kann die Steifigkeit des Unterbodens 1 erheblich verbessert werden.
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Natürlich kann anstelle der Vielzahl von Trennwänden 23 auch eine Vielzahl von Elementrippen in jedem der hohlen Querelemente 7 vorgesehen werden, so dass die Steifigkeit jedes der Querelemente 7 verbessert werden kann.
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In der Ausführungsform ist jedes der Seitenelemente 5 so geformt, dass ein Abschnitt mit der Aufhängungsbefestigung relativ nach oben gebogen ist; und jedes der Querelemente 7 hat eine Struktur, die aus einem hohlen Abschnitt besteht, der einen geneigten Abschnitt 25 enthält, der sich von dem Abschnitt mit der Aufhängungsbefestigung allmählich nach unten in Richtung der Vorderseite und der Rückseite der Fahrzeugkarosserie erstreckt.
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Daher kann das Verbiegen oder Verdrehen des Querelements 7 wirksam unterdrückt werden, und die Steifigkeit des Unterbodens 1 kann erhöht werden.
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1 zeigt ein Beispiel, bei dem ein Radkasteninnenblech 27 an einem seitlichen oberen Abschnitt jedes der Seitenelemente 5 ausgebildet ist, und der Unterboden 1 kann vorgesehen werden, während das Radkasteninnenblech 27 ausgeschlossen ist.
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Zwischen dem vorderen Abschnitt und dem hinteren Abschnitt des Unterbodens 1 ist ein erster Abschnitt mit einem mittleren Bodenblech 29 verbunden, und an einem zweiten Abschnitt kann ein stoßdämpfendes Verbindungselement 31 vorgesehen sein.
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Mit anderen Worten, bei der in 2 gezeigten Fahrzeugkarosserie ist der Unterboden 1 an einem hinteren unteren Abschnitt der Fahrzeugkarosserie angeordnet, und der vordere Abschnitt des Unterbodens 1 ist mit dem mittleren Bodenblech 29 verbunden, und der hintere Abschnitt davon umfasst den Stoßdämpferverbinder 31, der mit einem Verbindungsbalken 33 verbunden ist, der mit dem Stoßdämpfer, beispielsweise einem Stoßfänger, verbunden ist.
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2 zeigt ein Beispiel, bei dem der Unterboden 1 am hinteren unteren Abschnitt der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, der Unterboden 1 kann aber auch an jedem der vorderen und hinteren Abschnitte der Fahrzeugkarosserie vorgesehen sein. In diesem Fall ist das stoßdämpfende Verbindungselement in einem vorderen Abschnitt des vorderen Unterbodens 1 für die Verbindung eines vorderen Stoßfängers vorgesehen, und das mittlere Bodenblech ist mit einem hinteren Abschnitt davon verbunden.
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Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail nur in Bezug auf die oben genannten spezifischen Ausführungsformen offenbart worden ist, ist es dem Fachmann klar, dass verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Substitutionen möglich sind, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es ist angemessen, dass die verschiedenen Modifikationen, Ergänzungen und Substitutionen zu den begleitenden Ansprüchen gehören.
