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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugaufbau-Rahmenstruktur
zum Schützen eines Fahrzeuginnenraums oder Kraftstofftankaufnahmeteils
eines Automobils vor einer Kollisionslast.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch eine Fahrzeugaufbau-Rahmenstruktur,
die vordere Seitenrahmen, die in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung an
entgegengesetzten linken und rechten Seiten eines Motorraums angeordnet
sind, Seitenschweller, die in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung
an entgegengesetzten linken und rechten Seiten eines Fahrzeuginnenraums
angeordnet sind, einen Mittelrahmen, der in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung
in einen mittleren Teil der Fahrzeugbreitenrichtung des Fahrzeuginnenraums
angeordnet ist, und ein Kupplungselement, das das Hinterende des
vorderen Seitenrahmens, das Vorderende des Seitenschwellers und
das Vorderende des Mittelrahmens verbindet.
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Technischer Hintergrund
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Aus
der unten genannten Patentschrift 1 ist eine Anordnung bekannt,
in der ein aus einem U-förmigen Rahmen gebildetes Kollisionskraftabsorptions-
und Verteilungsmittel und ein aus einem V-förmigen Rahmen
gebildetes Kollisionskraftverteilungsverstärkungsmittel
in einem Fahrzeugaufbauvorderteil in der Längsrichtung
angeordnet sind, wobei sich der U-förmige Rahmen verformt,
um somit die Last einer Frontkollision zu absorbieren, und der V-förmige
Rahmen eine Kollisionslast von einem Motorquerelement auf einen
Frontrahmen überträgt, um hierdurch die Deformation
des vorderen Rahmens zu verringern und zu verhindern, dass der vordere
Rahmen in dem Fahrzeuginnenraum eindringt.
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Ferner
sind aus der unten genannten Patentschrift 2 eine Rahmenstruktur
(herkömmliches Beispiel) bekannt, worin das Hinterende
eines vorderen Seitenrahmens, der in einem Motorraum angeordnet ist,
und das Vorderende eines Seitenschwellers, der in einem Seitenteil
des Fahrzeugraums angeordnet ist, über einen sich in der
Fahrzeugbreitenrichtung erstreckenden Ausleger verbunden sind, und
eine Rahmenstruktur (erste und zweite Ausführung), worin das
Hinterende eines vorderen Seitenrahmens, der in einem Motorraum
angeordnet ist, und ein Vorderende eines Bodenrahmens, der in einem
Mittelteil eines Fahrzeugraums angeordnet ist, über einen
sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckenden Ausleger verbunden
sind.
- Patentschrift 1: Japanische
Patentanmeldung Offenlegungsnr. 11-157468
- Patentschrift 2: Japanisches
Patent Nr. 3137881
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Offenbarung der Erfindung
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Von der Erfindung zu lösende
Probleme
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Die
in der obigen Patentschrift 1 offenbarte Anordnung hat das Problem,
dass, weil es notwendig ist, den U-förmigen Rahmen und
den V-förmigen Rahmen zusätzlich zum vorhandenen
Frontrahmen in dem Motorraum vorzusehen, der in einem Fahrzeugaufbauvorderteil
ist, nicht nur das Gewicht des Fahrzeugaufbaus zunimmt, so dass
der Kraftstoffverbrauch zunimmt, sondern auch der U-förmige
Rahmen und der V-förmige Rahmen, die auf einer Mittellinie
des Fahrzeugaufbaus angeordnet sind, sich mit der Anbringung eines
Motors stören, und darüber hinaus der Motorraum
in der Längsrichtung lang wird, wodurch der Platz im Fahrzeuginnenraum
enger wird.
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Ferner
hat die in der Patentschrift 2 offenbarte Anordnung die Möglichkeit,
dass, weil der Ausleger in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet
ist, der Ausleger durch eine in den vorderen Seitenrahmen eingegebene
Last leicht verformt würde und die in den vorderen Seitenrahmen
eingegebene Last nicht effizient auf den Seitenschweller oder den
Bodenrahmen übertragen und absorbiert werden würde.
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Die
vorliegende Erfindung ist im Lichte der oben erwähnten
Umstände erlangt worden, und es ist eine erste Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, einen Ausgleich zwischen der Absorption
einer Kollisionslast und dem Schutz eines Fahrzeuginnenraums zu
erlangen, wenn das Fahrzeug einer Kollision unterliegt, ohne das
Gewicht des Fahrzeugaufbaus zu erhöhen.
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Ferner
ist es eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine in einen
vorderen Seitenrahmen eingegebene Kollisionslast auf einen Seitenschweller
und einen Mittelrahmen zu übertragen und zu absorbieren.
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Mittel zur Lösung
der Probleme
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Zur
Lösung der ersten Aufgabe wird gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeugaufbau-Rahmenstruktur
vorgeschlagen, worin ein Schutzbereich eines Automobilfahrzeugaufbaus
einen achteckigen Rahmen aufweist, der ein Paar von linken und rechten
Längselementen, die sich in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung
erstrecken, ein Paar von vorderen und hinteren Querelementen, die
sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, und vier schräge
Elemente, die Endteile der Längselemente und der Querelemente
schräg verbinden, aufweist, und ein Energieabsorptionsbereich,
der mit dem Schutzbereich verbunden ist und in einem Endteil in
der Fahrzeugaufbaulängsrichtung angeordnet ist, einen U-förmigen
Rahmen aufweist, der zur Fahrzeugaufbaulängsrichtung U-förmig
gekrümmt ist.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum
ersten Aspekt, ist der Schutzbereich ein Fahrzeuginnenraum, und
der Innenabsorptionsbereich ist ein Motorraum.
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Gemäß einem
dritten der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum ersten
Aspekt, ist der Schutzbereich ein Kraftstofftankaufnahmeteil und
ist der Energieabsorptionsbereich ein Kofferraum.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu
einem der ersten bis vierten Aspekte, ist der U-förmige
Rahmen aus einem vorderen Stoßfängerträger
und linken und rechten oberen Elementen gebildet.
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Gemäß einem
fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich
zu einem der ersten bis dritten Aspekte, ist der U-förmige
Rahmen aus einem vorderen Stoßfängerträger
und linken und rechten vorderen Seitenrahmen gebildet.
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Zur
Lösung der zweiten Aufgabe wird gemäß einem
sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeugaufbau-Rahmenstruktur
vorgeschlagen, umfassend vordere Seitenrahmen, die in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung
an entgegengesetzten linken und rechten Seiten eines Motorraums
angeordnet sind, Seitenschweller, die in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung
an entgegengesetzten linken und rechten Seiten eines Fahrzeuginnenraums
angeordnet sind, einen Mittelrahmen, der in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung
in einem in der Fahrzeugbreitenrichtung mittleren Teil des Fahrzeuginnenraums
angeordnet ist, und ein Kupplungselement, das das Hinterende des
vorderen Seitenrahmens, das Vorderende des Seitenschwellers und
das Vorderende des Mittelrahmens verbindet, dadurch gekennzeichnet,
dass das Kupplungselement einen Ausleger, der sich vom Hinterende
des vorderen Seitenrahmens schräg nach hinten zur Außenseite
in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und mit dem Vorderende
des Seitenschwellers verbunden ist, sowie eine Mittelrahmenverlängerung,
die sich vom Hinterende des vorderen Seitenrahmens schräg nach
hinten zur Innenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und
mit dem Vorderende des Mittelrahmens verbunden ist, aufweist.
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Gemäß einem
siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum
sechsten Aspekt, ist ein vorderer Hilfsrahmenbefestigungsabschnitt,
an dem das Hinterende des vorderen Hilfsrahmens angebracht ist,
am Vorderende der Mittelrahmenverlängerung des Kupplungselements
vorgesehen.
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Gemäß einem
achten Aspekt der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zum
siebten Aspekt, sind der Ausleger, die Mittelrahmenverlängerung
und der vordere Hilfsrahmenbefestigungsabschnitt des Kupplungselements
aus einem durchgehenden Element gebildet.
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Ein
Motorrahmen 11 und ein Kofferraum 16 einer Ausführung
entsprechen dem Energieabsorptionsbereich der vorliegenden Erfindung,
ein Fahrzeuginnenraum 13 und ein Kraftstofftankaufnahmeteil 15 der
Ausführung entsprechen dem Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung, ein Seitenschweller 14 und ein hinterer Seitenrahmen 17 der
Ausführung entsprechen dem Längselement der vorliegenden
Erfindung, ein unteres Spritzwandquerelement 22, ein mittleres
Querelement 24 und ein hinteres Querelement 25 der
Ausführung entsprechen dem Querelement der vorliegenden
Erfindung, und ein Ausleger 30b, Knotenstücke 38 und 39,
und ein Abschnitt mit vergrößerter Breite 25a der
Ausführung entsprechen dem schrägen Element der
vorliegenden Erfindung.
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Wirkungen der Erfindung
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Da
gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
der Schutzbereich des Automobil-Fahrzeugaufbaus den achteckigen
Rahmen enthält, der das Paar der linken und rechten Längselemente
aufweist, die sich in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung erstrecken,
das Paar der vorderen und hinteren Querelemente, die sich in der
Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, und die vier schrägen
Elemente, die Endteile der Längselemente und Querelemente
schräg verbinden, lässt sich sicherstellen, dass
eine ausreichende Steifigkeit sowohl für eine Kollisionslast
von der Fahrzeugaufbaulängsrichtung als auch eine Kollisionslast
von der Seite des Fahrzeugaufbaus vorhanden ist, um hier die Verformung des
Schutzbereichs zu minimieren. Und da ferner der Energieabsorptionsbereich,
der mit dem Schutzbereich verbunden und in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung
in dem Endteil angeordnet ist, den U-förmigen Rahmen enthält,
der U-förmig zu Fahrzeugaufbaulängsrichtung hin
gekrümmt ist, ist es möglich, eine Kollisionslast
von der Fahrzeugaufbaulängsrichtung, einschließlich
einer Offset-Kollision, aufgrund der hohen Steifigkeit des sich
verformenden U-förmigen Rahmen wirkungsvoll zu absorbieren,
wodurch eine Verformung des Schutzbereichs noch wirkungsvoller verhindert
wird. Da es darüber hinaus nicht notwendig ist, ein spezielles
Verstärkungselement vorzusehen, ist es möglich,
einen Ausgleich zwischen der Absorption einer Kollisionslast und
dem Schutz eines Fahrzeuginnenraums zu erreichen, ohne dass dies
mit einer Gewichtszunahme einhergeht.
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Da
ferner gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden
Erfindung Schutzbereich der Fahrzeuginnenraum ist und der Energieabsorptionsbereich der
Motorraum ist, ist es möglich, durch Verformung des U-förmigen
Rahmens des Motorraums eine von der Front des Fahrzeugaufbaus einwirkende
Kollisionslast wirkungsvoll zu absorbieren, und durch den hochsteifen
achteckigen Rahmen eine Verformung des Fahrzeuginnenraums zu vermeiden,
und hierdurch einen Insassen zu schützen.
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Da
darüber hinaus, gemäß dem dritten Aspekt
der vorliegenden Erfindung der Schutzbereich das Kraftstofftankaufnahmeteil
ist und der Energieabsorptionsbereich der Kofferraum ist, ist es
durch Verformung des U-förmigen Rahmens des Kofferraums
möglich, eine vom Heck des Fahrzeugaufbaus einwirkende
Kollisionslast wirkungsvoll zu absorbieren und durch den hochsteifen
achteckigen Rahmen eine Verformung des Kraftstofftankaufnahmeteils
zu verhindern, um hierdurch einen Kraftstofftank zu schützen.
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Da
ferner, gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden
Erfindung das Kupplungselement, das das Hinterende des vorderen
Seitenrahmens, der in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung im
Motorraum angeordnet ist, das Vorderende des Seitenschwellers, der
in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung in der Seite des Fahrzeuginnenraums
angeordnet ist, und das Vorderende des Mittelrahmens, der in der
Fahrzeugaufbaulängsrichtung im Mittelteil des Fahrzeugaufbaus
angeordnet ist, verbindet, den Ausleger enthält, der sich
von dem Hinterende des vorderen Seitenrahmens schräg nach
hinten zur Außenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt
und mit dem Vorderende des Seitenschwellers verbunden ist, und die Mittelrahmenverlängerung,
die sich von dem Hinterende des vorderen Seitenrahmens schräg
nach hinten zur Innenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt
und mit dem Vorderende des Mittelrahmens verbunden ist, ist es möglich,
eine rückwärtige Kollisionslast, die in den vorderen
Seitenrahmen einwirkt, wenn das Fahrzeug einer Kollision unterliegt,
zwischen den Seitenschweller und den Mittelrahmen über
den Ausleger und die Mittelrahmenverlängerung des Kupplungselements
zu verteilen, um hierdurch eine Verformung des Fahrzeuginnenraums aufgrund
der Kollisionslast zu minimieren. Da in diesem Fall der Ausleger
und die Mittelrahmenverlängerung des Kupplungselements
relativ zur Fahrzeugbreitenrichtung schräg sind, verformt
er sich nicht selbst, sondern überträgt die Kollisionslast
wirkungsvoll auf den Seitenschweller und den Mittelrahmen.
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Da
darüber hinaus gemäß dem siebten Aspekt
der vorliegenden Erfindung der vordere Hilfsrahmenbefestigungsabschnitt,
an dem das Hinterende des vorderen Hilfsrahmens angebracht ist,
am Vorderende der Mittelrahmenverlängerung des Kupplungselements
vorgesehen ist, wirkt, wenn von der Vorderseite in den vorderen
Hilfsrahmen eine Last einwirkt, wenn das Fahrzeug einer Frontkollision
unterliegt, die Reaktion von dem mit dem Seitenschweller und dem
Mittelrahmen verbundenen Kupplungselement auf den vorderen Hilfsrahmen,
wodurch ermöglicht wird, dass der vordere Hilfsrahmen leicht verformt
wird und die Kollisionslast absorbiert wird.
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Da
ferner gemäß dem achten Aspekt der vorliegenden
Erfindung der Ausleger, die Mittelrahmenverlängerung und
der vordere Hilfsrahmenbefestigungsabschnitt des Kupplungselements
aus einem durchgehenden Element gebildet sind, ist es im Vergleich
zu einem Fall, wo sie aus separaten Elementen gebildet worden sind,
nicht nur möglich, die Festigkeit zu verbessern und die
Last zuverlässig zu übertragen, sondern auch möglich,
die Anzahl der Bauteile zu reduzieren, um hierdurch die Kosten zu verringern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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[1]
eine Ansicht eines Fahrzeugaufbaurahmens eines Automobils von der
Unterseite. (erste Ausführung)
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[2]
eine Ansicht von Pfeil 2 in 1. (erste
Ausführung)
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[3]
eine vergrößerte Ansicht von Teil 3 in 1.
(erste Ausführung)
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[4]
eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in 3. (erste
Ausführung)
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[5]
eine Ansicht, worin die Formen von Schutzbereichen und Energieabsorptionsbereichen zu 1 hinzugefügt
worden sind. (erste Ausführung)
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[6]
eine Ansicht, die einen Lastübertragungsweg zeigt, wenn
eine Frontal-/Heckendkollision vorliegt und wenn eine Seitenkollision
vorliegt. (erste Ausführung)
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[7]
eine Ansicht zur Erläuterung der Verformung eines vorderen
Hilfsrahmens, wenn eine Frontalkollision vorliegt. (erste Ausführung)
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- 11
- Motorraum
(Energieabsorptionsbereich)
- 12
- Vorderer
Seitenrahmen
- 13
- Fahrzeuginnenraum
(Schutzbereich)
- 14
- Seitenschweller
(Längselement)
- 15
- Kraftstofftankaufnahmeteil
(Schutzbereich)
- 16
- Kofferraum
(Energieabsorptionsbereich)
- 17
- Hinterer
Seitenrahmen (Längselement)
- 19
- Oberes
Element
- 21
- Vorderer
Stoßfängerträger
- 22
- Unteres
Spritzwandquerelement (Querelement)
- 24
- Mittleres
Querelement (Querelement)
- 25
- Hinteres
Querelement (Querelement)
- 25a
- Abschnitt
mit vergrößerter Breite (schräges Element)
- 29
- Mittelrahmen
- 30
- Kupplungselement
- 30a
- Vorderer
Hilfsrahmenbefestigungsabschnitt
- 30b
- Ausleger
(schräges Element)
- 30c
- Mittelrahmenverlängerung
- 31
- Vorderer
Hilfsrahmen
- 38
- Knotenstück
(schräges Element)
- 39
- Knotenstück
(schräges Element)
-
Beste Art zur Ausführung
der Erfindung
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Nachfolgend
wird eine Art zur Ausführung der vorliegenden Erfindung
in Bezug auf die 1 bis 7 erläutert.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt, enthält
ein Fahrzeugaufbaurahmen eines Automobils ein Paar von linken und
rechten vorderen Seitenrahmen 12 und 12, die sich
in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung entlang entgegengesetzten
linken und rechten Seitenteilen eines Motorraums 11 erstrecken,
ein Paar von linken und richten Seitenschwellern 14 und 14, die
sich in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung entlang entgegengesetzten
linken und rechten Seitenteilen eines Fahrzeuginnenraums 13 erstrecken,
ein Paar von linken und rechten hinteren Seitenrahmen 17 und 17,
die sich in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung entlang entgegengesetzten
linken und rechten Seitenteilen eines Kraftstofftankaufnahmeteils 15 und
eines Kofferraums 16 erstrecken, ein Paar von linken und
rechten oberen Elementen 19 und 19, die sich vom
Vorderende der vorderen Seitenrahmen 12 und 12 aufwärts
nach hinten erstrecken und mit dem Oberende eines Paars von linken
und rechten Frontsäulen-Unterteilen 18 und 18 gekoppelt
sind, die vom Vorderende der linken und rechten Seitenschweller 14 und 14 hochstehen,
einen vorderen Stoßfängerträger 21,
der sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und dessen entgegengesetzte
Enden mit den Vorderenden der vorderen Seitenrahmen 12 und 12 über
vordere Seitenrahmenveränderungen 20 verbunden
sind, ein unteres Spritzwandquerelement 22, das sich in
der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und eine Verbindung zwischen
den Hinterenden der linken und rechten vorderen Seitenrahmen 12 und 12 herrscht,
ein vorderes Querelement 23, das sich in der Fahrzeugbreitenrichtung
erstreckt und eine Verbindung zwischen Längsmittelteilen
der linken und rechten Seitenschweller 14 und 14 herstellt,
ein mittleres Querelement 24, das sich in der Fahrzeugbreitenrichtung
erstreckt und eine Verbindung zwischen den Vorderenden der linken
und rechten hinteren Seitenrahmen 17 und 17 herstellt,
ein hinteres Querelement 25, dass sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt
und eine Verbindung zwischen Längsmittelteilen der linken
und rechten hinteren Seitenrahmen 17 und 17 herstellt,
einen hinteren Stoßfängerträger 26,
der sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und eine Verbindung
zwischen den Hinterenden der linken und rechten hinteren Seitenrahmen 17 und 17 herstellt,
einen hinteren Endrahmen 27, der sich in der Fahrzeugbreitenrichtung
erstreckt und die linken und rechten hinteren Seitenrahmen 17 und 17 zwischen
dem hinteren Querelement 25 und hinteren Stoßfängerträger 26 miteinander
verbindet, ein Paar von linken und rechten Mittelrahmen 29 und 29,
die sich entlang entgegengesetzter linker und rechter Seiten eins
Bodentunnels 28 erstrecken, der sich von dem unteren Spritzwandquerelement 22 zum
mittleren Querelement 24 erstreckt, ein Paar von linken und
rechten Kupplungselementen 30 und 30, die die vorderen
Seitenrahmen 12 und 12, die Seitenschweller 14 und 14 und
die Mittelrahmen 29 und 29 verbinden, sowie einen
vorderen Hilfsrahmen 21, der an einem unteren Teil der
linken und rechten vorderen Seitenrahmen 12 und 12 angebracht
ist.
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Der
vordere Hilfsrahmen 31 ist gebildet durch Verbinden eines
Paar von linken und rechten Längsrahmen 32 und 32 mit
einem Paar von vorderen und hinteren Querrahmen 33 und 33 in
einer rechteckigen Rahmenform; wobei die Vorderenden der Längsrahmen 32 und 32 an
einer Unterseite der Vorderenden der vorderen Seitenrahmen 12 und 12 über Gummibuchsenlager 35 und 35 elastisch
gelagert sind und die Hinterenden der Längsrahmen 32 und 32 an
einer Unterseite der Kupplungselemente 30 und 30 über
Gummibuchsenlager 36 und 36 elastisch gelagert
sind.
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Die
Struktur der Kupplungselemente 30 und 30 wird
nun in Bezug auf 1 bis 4 erläutert. Da
die linken und rechten Kupplungselemente 30 und 30 eine
spiegelsymmetrische Form haben, wird nur eines davon erläutert.
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Das
Kupplungselement 30, das in 1 schattiert
gezeigt ist, ist als Einzelelement durch Pressformung eines Metallblechs
gebildet und enthält am vorderen Ende einen vorderen Pressrahmenbefestigungsabschnitt 30a,
der topfförmig nach unten vorsteht, wobei sich ein Ausleger 30b schräg
auswärts in der Fahrzeugbreitenrichtung und nach hinten
von dem vorderen Hilfsrahmenbefestigungsabschnitt 30a erstreckt,
und sich eine Mittelrahmenverlängerung 30c einwärts
in der Fahrzeugbreitenrichtung und nach hinten von dem vorderen
Hilfsrahmenbefestigungsabschnitt 30a erstreckt.
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Entgegengesetzte
linke und rechte Endteile des unteren Spritzwandquerelements 22 sind
mit einer Innenfläche in der Fahrzeugbreitenrichtung der Mittelrahmenverlängerung 30c verbunden,
die dem vorderen Hilfsrahmenbefestigungsabschnitt 30a des Kupplungselements 30 benachbart
ist, und das Hinterende der Mittelrahmenverlängerung 30c,
die sich davon schräg nach hinten erstreckt, ist mit dem
Vorderende des Mittelrahmens 29 verbunden. Das Vorderende
des Auslegers 30b des Kupplungselements 30 ist
mit dem Hinterende des vorderen Seitenrahmens 12 verbunden,
und das Hinterende ist mit dem Vorderende des Seitenschwellers 14 verbunden.
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Das
Gummibuchsenlager 36 ist in dem vorderen Hilfsrahmenbefestigungsabschnitt 30a des Kupplungselements 30 aufgenommen,
und ein hinteres Teil des vorderen Hilfsrahmens 31 ist
an einem Bolzen 37 gelagert, der durch das Gummibuchsenlager 36 hindurch
verläuft (s. 4). Das Vorderteil des vorderen
Hilfsrahmens 31 ist auch an der Unterseite des vorderen
Seitenrahmens 12 über das Gummibuchsenlager 35 (s. 1)
gelagert, das die gleiche Struktur hat.
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Wie
aus gemeinsamen Bezug auf 1 und 5 klar
wird, ist ein Rahmen, der den Fahrzeuginnenraum 13 umgibt,
der ein erster Schutzbereich ist, in Draufsicht in einer achteckigen
Form ausgebildet. D. h., die linken und rechten Seitenschweller 14 und 14,
die sich in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung erstrecken,
das untere Spritzwandquerelement 22 und das mittlere Querelement 24,
die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, die linken und
rechten Ausleger 30b und 30b, die die Vorderenden
der Seitenschweller 14 und 14 und entgegengesetzte
linke und rechte Enden des unteren Spritzwandquerelements 22 schräg
verbinden, und die linken und rechten Knotenstücke 38 und 38,
die die Hinterenden der Seitenschweller 14 und 14 und
entgegengesetzte linke und rechte Enden des mittleren Querelements 24 schräg
verbinden, bilden insgesamt eine achteckige Form, wie in 5 mit
der dicken Linie A gezeigt.
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Ferner
ist ein Rahmen, der das Kraftstofftankaufnahmeteil 15 umgibt,
der ein zweiter Schutzbereich ist, in Draufsicht achteckig ausgebildet.
D. h., die linken und rechten hinteren Seitenrahmen 17 und 17,
die sich in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung erstrecken,
das mittlere Querelement 24 und das hintere Querelement 25,
die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, die linken und
rechten Knotenteile 39 und 39, die die Vorderenden
der hinteren Seitenrahmen 17 und 17 und entgegengesetzte
linke und rechte Enden des mittleren Querelements 24 schräg
verbinden, und die Abschnitte mit vergrößerter
Breite 25a und 25a, die durch schräg
vorwärtige Vergrößerung von entgegengesetzten
linken und rechten Enden des hinteren Querelements 25 gebildet
sind, die mit den hinteren Seitenrahmen 17 und 17 verbunden
sind, bilden insgesamt eine achteckige Form, wie in 5 mit
der dicken Linie B gezeigt.
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Ferner
ist ein Rahmen, der den Motorraum 11 umgibt, der vor dem
Fahrzeuginnenraum 13 angeordnet ist und einen ersten Energieabsorptionsbereich
bildet, in Draufsicht angenähert U-förmig. D.
h., da der vordere Stoßfängerträger 21 so
gekrümmt ist, dass er an der Vorderseite des Fahrzeugkörpers
vorsteht, bilden der vordere Stoßfängerträger 21 und
die vorderen Seitenrahmen 12 und 12 und die oberen Elemente 19 und 19,
die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung von entgegengesetzten Enden
des vorderen Stoßfängerträgers 21 zur
Rückseite des Fahrzeugaufbaus erstrecken, insgesamt eine
U-Form, wie in 5 mit der dicken Linie C gezeigt.
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Ferner
ist ein Rahmen, der den Kofferraum 16 umgibt, der hinter
dem Kraftstofftankaufnahmeteil 15 angeordnet ist und einen
zweiten Energieabsorptionsbereich bildet, in Draufsicht angenähert
U-förmig. D. h., da der hintere Endrahmen 27 so
gekrümmt ist, dass er an der Rückseite des Fahrzeugaufbaus
vorsteht, bilden der hintere Endrahmen 27 und die hinteren
Seitenrahmen 17 und 17, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung von
entgegengesetzten Enden des hinteren Endrahmens 27 zur
Vorderseite des Fahrzeugaufbaus erstrecken, insgesamt eine U-Form,
wie in 5 mit der dicken Linie D gezeigt.
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Nun
wird der Betrieb der Ausführung der vorliegenden Erfindung
mit der obigen Anordnung erläutert.
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Da,
wie aus 5 und 6 klar wird,
der vordere Stoßfängerträger 21,
der so gekrümmt ist, dass er an der Vorderseite des Fahrzeugaufbaus
vorsteht, und die vorderen Seitenrahmen 12 und 12 und die
oberen Elemente 19 und 19, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung
von entgegengesetzten Enden des vorderen Stoßfängerträgers 21 zur
Rückseite des Fahrzeugaufbaus erstrecken, insgesamt eine U-Form
bilden, haben sie eine hohe Steifigkeit zu einer Kollisionslast,
die von der Front des Fahrzeugaufbaus aufgrund einer Kollision des
Fahrzeugs einwirkt, und sie zeigen eine hohe Wirkung darin, einen Aufprall
zu absorbieren, wenn sie verformt werden, wodurch eine Verformung
des Fahrzeuginnenraums 12 minimiert wird.
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Da
ferner die Seitenschweller 14 und 14, das untere
Spritzwandquerelement 22 und das mittlere Querelement 24,
die linken und rechten Ausleger 30b und 30b, die
die Vorderenden der Seitenschweller 14 und 14 und
die entgegengesetzten linken und rechten Enden des unteren Spritzwandquerelements 22 schräg
verbinden, und die linken und rechten Knotenteile 38 und 38,
die die Hinterenden der Seitenschweller 14 und 14 und
die entgegengesetzten linken und rechten Enden des mittleren Querelements 24 schräg
verbinden, die den Fahrzeuginnenraum 13 umgeben, einen
achteckigen Rahmen bilden, nimmt die Steifigkeit im Vergleich zu
einem rechteckigen Rahmen zu, um hierdurch eine Verformung des Fahrzeuginnenraums 13 zu
verringern. Dies ist so, weil die Form, die die höchste
Verformungsbeständigkeit auf eine externe Kraft hat, ein
Kreis ist, und ein Achteck einem Kreis näher ist als ein
Rechteck. Diese achteckige Rahmenstruktur kann eine Verformung des
Fahrzeuginnenraums 13 nicht nur dann minimieren, wenn eine
Frontalkollision vorliegt, sondern auch dann, wenn eine Seitenkollision
vorliegt, in der von den Seitenschwellern 14 und 14 eine
Last einwirkt.
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Da ähnlich
der hintere Endrahmen 27, der so gekrümmt ist,
dass er an der Rückseite des Fahrzeugaufbaus vorsteht,
und die hinteren Seitenrahmen 17 und 17, die sich
in der Fahrzeugbreitenrichtung von entgegengesetzten Enden des hinteren Endrahmens 27 zur
Front des Fahrzeugaufbaus erstrecken, insgesamt eine U-Form bilden,
haben sie eine hohe Steifigkeit zu einer Kollisionslast, die vom Heck
des Fahrzeugaufbaus aufgrund einer Kollision des Fahrzeugs einwirkt,
und sie zeigen eine starke Wirkung bei der Stoßabsorption,
wenn sie verformt werden, um hierdurch eine Verformung des Kraftstofftankaufnahmeteils 15 zu
minimieren und zu verhindern, dass der Kraftstofftank beschädigt
wird.
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Da
ferner die hinteren Seitenrahmen 17 und 17, das
mittlere Querelement 24 und das hintere Querelement 25,
die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, die linken und
rechten Knotenteile 39 und 39, die die Vorderenden
der hinteren Seitenrahmen 17 und 17 und entgegengesetzte
linke und rechte Enden des mittleren Querelements 24 schräg verbinden,
sowie die erweiterten Abschnitte 25a und 25a,
die durch schräg vorwärtiges erweitern von entgegengesetzten
linken und rechten Enden des hinteren Querelements 25 gebildet
sind, das mit den hinteren Seitenrahmen 17 und 17 verbunden
ist, die das Kraftstofftankaufnahmeteil 15 umgeben, insgesamt eine
achteckige Form bilden, nimmt die Steifigkeit im Vergleich zu jener
eines rechteckigen Rahmens zu, so dass eine Verformung des Kraftstofftankaufnahmeteils 15 noch
wirkungsvoller verringert wird. Diese achteckige Rahmenstruktur
kann eine Verformung des Kraftstofftankaufnahmeteils 15 nicht
nur dann minimieren, wenn es sich um eine Heckkollision handelt,
sondern auch dann, wenn eine Seitenkollision vorliegt, worin von
dem hinteren Seitenrahmen 17 und 17 eine Last
einwirkt.
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Wenn
eine rückwärtige Last auf den vorderen Seitenrahmen 12 wirkt,
wenn das Fahrzeug eine Frontalkollision hat, wie in 3 gezeigt,
wird die Last auf die Seitenschweller 14 und den Mittelrahmen 29 über
das Kupplungselement 30 übertragen und verteilt.
Da in diesem Fall der Ausleger 30b des Kupplungselements 30 sich
schräg nach hinten zur Außenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung
erstreckt, kann im Vergleich zu einem Fall, in dem er sich geradeaus
in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, die Last von den vorderen
Seitenrahmen 12 wirkungsvoller auf den Seitenschweller 14 übertragen
werden. Da sich ferner die Mittelrahmenverlängerung 30c des Kupplungselements 30 schräg
nach hinten zur Innenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, kann
im Vergleich zu einem Fall, in dem er sich geradeaus in der Fahrzeugbreitenrichtung
erstreckt, die Last von dem vorderen Seitenrahmen 12 wirkungsvoll
auf den Mittelrahmen 29 übertragen werden.
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Da
darüber hinaus das Kupplungselement 30 aus dem
Einzelelement gebildet ist, das den vorderen Hilfsrahmenbefestigungsabschnitt 30a,
den Ausleger 30b und die Mittelrahmenverlängerung 30c enthält,
kann im Vergleich zu einem Fall, wo diese aus separaten Elementen
gebildet und integral verbunden sind, nicht nur die Anzahl der Bauteile
reduziert werden, sondern nimmt auch die Festigkeit des Kupplungselements 30 zu.
Es ist auch möglich, einen Abschnitt des Kupplungselements 30 zu
verstärken, wo Festigkeit erforderlich ist, indem ein Blech
darauf gelagert wird.
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Da
ferner der vordere Hilfsrahmenbefestigungsabschnitt 30a am
Vorderende der Mittelrahmenverlängerung 30c des
Kupplungselements 30 vorgesehen ist, wirkt, wenn eine Frontalkollision
vorliegt, eine Reaktionskraft auf den vorderen Hilfsrahmen 31 von
seitens des Kupplungselements 30 her, und wie in 7 gezeigt,
kann eine Verformung des Fahrzeuginnenraums 30 verringert
werden, während die Kollisionsenergie durch Verbiegen des
vorderen Hilfsrahmens 31 absorbiert wird.
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Darüber
hinaus sind linke und rechte Vordersitze hinter dem vorderen Hilfsrahmen 31 angeordnet,
und da die Positionen entsprechend dem Bereich unter den Beinen
der Insassen, die auf diesen Vordersitzen sitzen, durch die hochsteifen
Kupplungselemente 30 und 30 verstärkt
sind, ist es möglich, die Beine der Insassen vor dem Aufprall
einer Frontalkollision zu schützen.
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Oben
ist eine Ausführung der vorliegenden Erfindung erläutert,
aber die vorliegende Erfindung kann auf zahlreiche Weisen modifiziert
werden, so lange die Modifikation vom Geist und Umfang der vorliegenden
Erfindung nicht abweichen.
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Zum
Beispiel wird in der Ausführung die Rahmenstruktur der
vorliegenden Erfindung auf den Motorraum 11 und den Fahrzeuginnenraum 13 an
der Vorderseite und dem Kofferraum und dem Kraftstofftankaufnahmeteil 15 an
der Rückseite angewendet, aber sie kann auch auf nur eine
der Vorderseite oder Rückseite angewendet werden.
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Ferner
sind in der Ausführung die Knotenstücke 38 und 39 aus
einem Element gebildet, das von dem mittleren Querelement 24 separat
ist, aber sie können auch einstückig ausgebildet
werden, indem die Breite von entgegengesetzten Enden des mittleren
Querelements 24 vergrößert wird.
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Darüber
hinaus enthält das Kupplungselement 30 der Ausführung
den vorderen Hilfsrahmenbefestigungsabschnitt 30a, aber
der vordere Hilfsrahmenbefestigungsabschnitt 30a ist nicht
immer erforderlich.
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Zusammenfassung
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Ein
Automobil-/Fahrzeuginnenraum (13) enthält einen
achteckigen Rahmen, der Seitenschweller (14), der sich
in der Fahrzeugaufbaulängsrichtung erstrecken, ein unteres
Spritzwandquerelement (22) und ein mittleres Querelement
(24), die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken,
sowie vier schräge Elemente (30b, 38)
aufweist, und es ist daher möglich, sicherzustellen, dass
eine ausreichende Steifigkeit sowohl für eine Kollisionslast
von der Fahrzeugaufbaulängsrichtung als auch von der Seite
des Fahrzeugaufbaus vorhanden ist, um hierdurch die Verformung des
Fahrzeuginnenraums (13) zu minimieren. Da ferner der vordere
Seitenrahmen (12) und ein vorderer Stoßfängerträger
(21) einen U-förmigen Rahmen bilden, der zur Fahrzeugaufbaulängsrichtung
hin vor dem Fahrzeuginnenraum (13) U-förmig gekrümmt
ist, ist es möglich, durch Verformung des hochsteifen U-förmigen
Rahmens eine Kollisionslast von der Fahrzeugaufbaulängsrichtung
effizient zu absorbieren, einschließlich einer Offset-Kollision,
um hierdurch eine Verformung des Fahrzeuginnenraums (13)
noch wirkungsvoller zu verhindern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 11-157468 [0004]
- - JP 3137881 [0004]