DE112010005328T5

DE112010005328T5 - Fahrzeugrahmenelement

Info

Publication number: DE112010005328T5
Application number: DE112010005328T
Authority: DE
Inventors: Koji Yoshida
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-03-02
Filing date: 2010-03-02
Publication date: 2013-01-03
Anticipated expiration: 2030-03-03
Also published as: WO2011108078A1; US20120074732A1; CN102892665B; CN102892665A; US8562068B2; JP5333648B2; DE112010005328B4; JPWO2011108078A1

Abstract

Wenn vordere Seitenelemente 10L und 10R durch eine Vorwärts-Rückwärts-Richtungs-Kollision eines Fahrzeugs gebogen werden, gelangen die vorderen Seitenelemente 10L und 10R durch eine Kontaktfläche 18, die an einem Kontaktabschnitt 14 ausgebildet wird, in einen Oberflächenkontakt, und keinen Punktkontakt, mit einem benachbarten Element in dem Fahrzeug. Dementsprechend wird die Vorwärts-Rückwärts-Richtungs-Kollisionslast stabil auf ein Element wie beispielsweise einen benachbarten Verbrennungsmotor 4 übertragen, so dass es möglich ist, auf wirksame Weise die Wirkung der Verteilung und Verringerung der Last bei einer Kollision zu verbessern. Da die gebogenen vorderen Seitenelemente 10L und 10R stabil in einen Flächenkontakt, und keinen Punktkontakt, mit dem benachbarten Element wie beispielsweise dem Verbrennungsmotor 4 in dem Fahrzeug gelangen, ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit eines unerwarteten Bruchs der vorderen Seitenelemente 10L und 10R zu verringern.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugrahmenelement, das den Rahmen eines Fahrzeugs bildet.
Stand der Technik
Es wurden verschiedene Fahrzeugrahmenelemente, die den Rahmen eines Fahrzeugs bilden, unter Berücksichtigung der Festigkeit vorgeschlagen. In der Patentliteratur 1 ist beispielsweise für ein Element für ein Fahrzeug, das oh vorderseitiges Element mit einem Erstreckungselement kombiniert, eine Fahrzeugrahmenstruktur, die einen Biegeabschnitt aufweist, der sich von dem hinteren Abschnitt des vorderseitigen Elementes zu dem Ausdehnungselement sanft abwärts neigt, beschrieben. Es sind Verstärkungsrippen kontinuierlich an der Seite, die sich von dem vorderseitigen Element, das der gerade Abschnitt des Elementes für ein Fahrzeug ist, zu dem Biegeabschnitt erstreckt, ausgebildet. Daher wird in der Struktur der Patentliteratur 1 das Gewicht des Fahrzeugs durch Verbessern der Querschnittsfestigkeit des Biegeabschnitts und Erhöhen der Biegesteifigkeit des Elementes für ein Fahrzeug verringert.
Zitierungsliste
Patentliteratur

[Patentliteratur 1] Japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-62760

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In der oben beschriebenen Technologie wird jedoch, auch wenn eine Verformung durch Erhöhen der Querschnittsfestigkeit oder der Biegesteifigkeit unterdrückt wird, nicht berücksichtigt, wie das Element nach einer Verformung eine Last überträgt, wenn eine große Last übertragen wird und das Element bei einer Kollision verformt wird. Bei dieser Technologie ist es schwierig zu schätzen, wie sich das Element verformt, wenn eine Last bei einer Kollision ausgeübt wird. Daher ist die Übertragung der Last bei einer Kollision gemäß der Technologie instabil. Dementsprechend ist es unzureichend, einen Stoß zu absorbieren oder einen Bruch des Elementes bei einer Kollision gemäß der Technologie zu verhindern.
Die vorliegende Erfindung entstand unter Berücksichtigung der obigen Umstände, und es ist ihre Aufgabe, ein Fahrzeugrahmenelement zu schaffen, das eine Last, die auf ein Fahrzeug bei einer Kollision ausgeübt wird, verringern kann.
Lösung für das Problem
Ein Fahrzeugrahmenelement, das den Rahmen eines Fahrzeugs ausbildet, weist einen Kontaktabschnitt auf, bei dem eine Kontaktfläche, die in Kontakt mit einem benachbarten Element in dem Fahrzeug gelangt, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last gebogen wird, ausgebildet ist.
Gemäß dieser Konfiguration ist eine Kontaktfläche, die in Kontakt mit einem benachbarten Element in dem Fahrzeug gelangt, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last bei einer Kollision gebogen wird, an dem Kontaktabschnitt des Fahrzeugrahmenelementes, das den Rahmen des Fahrzeugs bildet, ausgebildet. Daher gelangt das gebogene Fahrzeugrahmenelement in einen Flächenkontakt, und keinen Punktkontakt, mit einem benachbarten Element in dem Fahrzeug, so dass die Last aufgrund einer Kollision durch das benachbarte Element stabil übertragen wird und es möglich ist, die Wirkung der Verteilung und Verringerung der Last bei einer Kollision effizient zu verbessern. Außerdem ist es, da das gebogene Fahrzeugrahmenelement stabil in einen Flächenkontakt, und keinen Punktkontakt, mit einem benachbarten Element in dem Fahrzeug gelangt, möglich, die Wahrscheinlichkeit eines unerwarteten Bruchs des Fahrzeugrahmenelementes zu verringern.
In diesem Fall kann eine Kontaktfläche, die die Gestalt eines benachbarten Elementes in dem Fahrzeug annimmt, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last verformt wird, an dem Kontaktabschnitt ausgebildet werden.
Gemäß dieser Konfiguration wird eine Kontaktfläche, die die Gestalt eines benachbarten Elementes in dem Fahrzeug annimmt, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last verformt wird, an dem Kontaktabschnitt ausgebildet. Daher gelangt das verformte Fahrzeugrahmenelement in Kontakt mit einer Kontaktfläche entlang der Gestalt eines benachbarten Elementes in dem Fahrzeug, so dass die Last aufgrund einer Kollision noch stabiler auf das benachbarte Element übertragen wird und es möglich ist, die Wirkung der Verteilung und Verringerung der Last bei einer Kollision noch wirksamer zu verbessern.
Außerdem kann das Fahrzeugrahmenelement ein Seitenelement sein, das sich in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs an den Seitenkanten des Fahrzeugs erstreckt.
Gemäß dieser Konfiguration ist das Fahrzeugrahmenelement ein Seitenelement, das sich in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs an den Seitenkanten des Fahrzeugs erstreckt. Wenn daher das Seitenelement durch eine Vorwärts-Rückwärts-Richtungs-Kollision des Fahrzeugs gebogen wird, gelangt das Seitenelement in einen Flächenkontakt, und keinen Punktkontakt, mit einem benachbarten Element in dem Fahrzeug, so dass die Last aufgrund der Vorwärts-Rückwärts-Richtungs-Kollision durch das benachbarte Element stabil übertragen wird und es möglich ist, auf wirksame Weise die Wirkung der Verteilung und der Verringerung der Last bei einer Kollision zu verbessern. Außerdem ist es, da das gebogene Seitenelement einen stabilen Flächenkontakt, und keinen Punktkontakt, mit einem benachbarten Element in dem Fahrzeug annimmt, möglich, die Wahrscheinlichkeit eines unerwarteten Bruches des Seitenelementes zu verringern.
Außerdem kann die Kontaktfläche, die eine flache Fläche ist, die in Kontakt mit einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs gelangt, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last gebogen wird, an dem Kontaktabschnitt ausgebildet werden.
Gemäß dieser Konfiguration wird die Kontaktfläche, die eine flache Fläche ist, die in Kontakt mit einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs gelangt, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last gebogen wird, an dem Kontaktabschnitt ausgebildet. Daher ist es, wenn die Last bei einer Kollision auf den Verbrennungsmotor, der hart ist und eine große Masse aufweist, stabil übertragen wird, möglich, die Wirkung des Verteilens und Verringerns der Last bei einer Kollision wirksam zu verbessern.
Außerdem kann die Kontaktfläche, die eine gekrümmte Fläche ist, die in Kontakt mit einem zylindrischen Aufhängungselement, das ein Rad des Fahrzeugs auf hängt, gelangt, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last gebogen wird, an dem Kontaktabschnitt ausgebildet werden.
Gemäß dieser Konfiguration wird die Kontaktfläche, die eine gekrümmte Fläche ist, die im Kontakt mit einem zylindrischen Aufhängungselement, das ein Rad des Fahrzeugs aufhängt, gelangt, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last gebogen wird, an dem Kontaktabschnitt ausgebildet. Daher wird eine Last aufgrund einer Kollision auf ein Aufhängungselement, das eine hohe Festigkeit aufweist, um ein Rad des Fahrzeugs aufzuhängen, stabil übertragen, so dass es möglich ist, die Wirkung der Verteilung und Verringerung der Last bei einer Kollision zu verbessern.
Außerdem kann der Kontaktabschnitt eine Platte der Fläche des Fahrzeugrahmenelementes sein, wobei die Platte in einem normalen Zustand von dem Fahrzeugrahmenelement einwärts entlang einer polygonal gekrümmten Linie vertieft sein kann, und die Platte kann von dem Fahrzeugrahmenelement entlang der polygonal gekrümmten Linie auswärts vorstehen, und es kann die Kontaktfläche ausgebildet werden, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last gebogen wird.
Gemäß dieser Konfiguration ist der Kontaktabschnitt eine Platte auf der Fläche des Fahrzeugrahmenelements. Die Platte ist in einem normalen Zustand von dem Fahrzeugrahmenelement entlang einer polygonal gekrümmten Linie vertieft, und wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last gebogen wird, steht die Platte von dem Fahrzeugrahmenelement entlang der polygonal gekrümmten Linie auswärts vor, und es wird die Kontaktfläche ausgebildet. Daher kann der Kontaktabschnitt, an dem die Kontaktfläche ausgebildet wird, sicher in einer einfachen Struktur ausgebildet werden.
Außerdem kann der Kontaktabschnitt ein Kontaktelement sein, das auf der Fläche des Fahrzeugrahmenelementes vorgesehen ist, das Kontaktelement kann in einem normalen Zustand gefaltet sein, und das Kontaktelement wird entfaltet und die Kontaktfläche wird ausgebildet, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last gebogen wird.
Gemäß dieser Konfiguration ist der Kontaktabschnitt ein Kontaktelement, das auf der Fläche des Fahrzeugrahmenelements vorgesehen ist. Das Kontaktelement ist in einem normalen Zustand gefaltet, und das Kontaktelement wird entfaltet und es wird die Kontaktfläche ausgebildet, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last gebogen wird. Daher kann der Kontaktabschnitt, an dem die Kontaktfläche sicher ausgebildet wird, in einer einfachen Struktur ausgebildet werden.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß einem Fahrzeugrahmenelement der vorliegenden Erfindung ist es möglich, auf wirksame Weise die Wirkung der Verteilung und Verringerung der Last bei einer Kollision zu verbessern. Außerdem ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit eines unerwarteten Bruchs des Fahrzeugrahmenelementes zu verringern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Draufsicht, die eine Fahrzeugrahmenstruktur gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein vorderes Seitenelement gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 2.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B der 2.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand bei einer Kollision der 2 zeigt.
6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand bei einer Kollision der 3 zeigt.
7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand bei einer Kollision der 4 zeigt.
8 ist eine Draufsicht, die ein vorderes Seitenelement in einem normalen Zustand gemäß dem Stand der Technik zeigt.
9 ist eine Draufsicht, die einen Zustand bei einer Kollision der 8 zeigt.
10 ist eine Draufsicht, die einen Zustand nach der Kollision der 9 zeigt.
11 ist eine Draufsicht, die ein vorderes Seitenelement der ersten Ausführungsform in einem normalen Zustand zeigt.
12 ist eine Draufsicht, die einen Zustand bei einer Kollision der 11 zeigt.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die ein hinteres Seitenelement gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
14 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand bei einer Kollision der 13 zeigt.
15 ist eine Draufsicht, die ein hinteres Seitenelement der zweiten Ausführungsform in einem normalen Zustand zeigt.
16 ist eine Draufsicht, die einen Zustand bei einer Kollision der 15 zeigt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden ersten Ausführungsform wird ein Beispiel der Verwendung eines Fahrzeugrahmenelementes der vorliegenden Erfindung für ein vorderes Seitenelement, das den Rahmen der Seitenkanten des vorderen Abschnitts eines Fahrzeugs bildet, beschrieben. Wie es in 1 gezeigt ist, enthält eine Fahrzeugrahmenstruktur 1 gemäß der Ausführungsform eine vordere Stoßfängerverstärkung 2, eine hintere Stoßfängerverstärkung 3, vordere Seitenelemente 10L und 10R, und hintere Seitenelemente 20L und 20R. Die vordere Stoßfängerverstärkung 2 bildet die Struktur der Vorderseite des Fahrzeugs. Die vorderen Seitenelemente 10L und 10R bilden die Struktur der Seitenkanten des vorderen Abschnitts des Fahrzeugs. Die hinteren Seitenelemente 20L und 20R bilden die Struktur der Seitenkanten des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs. Die hintere Stoßfängerverstärkung 3 bildet die Struktur des Hinterteils des Fahrzeugs.
Ein Verbrennungsmotor 4 ist an dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs montiert. Eine Antriebswelle 5, die die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 4 überträgt, erstreckt sich von dem Verbrennungsmotor 4 über ein Getriebe (nicht gezeigt) zu dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs. Die Antriebswelle 5 ist mit einem Differential 6 an dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs verbunden. Das Fahrzeug ist mit vier Reifen 7 ausgerüstet. Die beiden hinteren Reifen 7 werden durch eine Antriebskraft, die auf das Differential 6 übertragen wird, angetrieben.
Wie es in 2 gezeigt ist, wird das rechte vordere Seitenelement 10R aus der Sicht des Mittelabschnitts des Fahrzeugs zu der Außenseite des Fahrzeugs beschrieben. Das vordere Seitenelement 10R wird durch Kombinieren eines flachen Stahlelementes 11 außerhalb des Fahrzeugs und eines hutförmigen Stahlelementes 12 innerhalb des Fahrzeugs ausgebildet. Ein Kontaktabschnitt 14 ist auf dem hutförmigen Stahlelement 12 in dem Bereich von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende des Verbrennungsmotors 4 ausgebildet. Der Kontaktabschnitt 14 erlaubt es, dass das hutförmige Stahlelement 12 innerhalb des vorderen Seitenelementes 10R durch einen polygonal gekrümmten Abschnitt 17 vertieft ist.
Das vordere Seitenelement 10R um den Kontaktabschnitt 14 unterscheidet sich von den anderen Abschnitten hinsichtlich der Plattendicke, des Materials und der Gestalt. Daher weist das vordere Seitenelement 10R um den Kontaktabschnitt 14 in seinem Querschnitt eine kleinere Steifigkeit auf und ist schwächer als die anderen Abschnitte, so dass es durch eine Vorwärts-Rückwärts-Richtungs-Last einfach gebogen werden kann.
Wie es in 3, die eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 2 ist, und 4, die eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B der 2 ist, gezeigt ist, biegt sich das hutförmige Stahlelement 12 in dem Kontaktabschnitt 14 auswärts von dem vorderen Seitenelement 10R an dem polygonal gekrümmten Abschnitt 17, der die Punkte P3, P4, P7 und P8 verbindet. In dem Kontaktabschnitt 14 biegt sich das hutförmige Stahlelement 12 einwärts von dem vorderen Seitenelement 10R an dem polygonal gekrümmten Abschnitt 17, der die Punkte P1, P2, P5 und P6 verbindet. Der Abstand zwischen den Punkten P1 und P2 ist gleich L1. Der Abstand zwischen den Punkten P1 und P3 und der Abstand zwischen dem Punkt P2 und dem Punkt P4 ist gleich L2. Der Abstand zwischen den Punkten P5 und P6 ist gleich L3. Der Abstand zwischen den Punkten P5 und P7 und der Abstand zwischen den Punkten P6 und P8 ist jeweils gleich L4.
Im Folgenden wird der Betrieb des vorderen Seitenelementes 10R gemäß der Ausführungsform beschrieben. Wie es in 5 gezeigt ist, biegt sich das vordere Seitenelement 10R innerhalb des Fahrzeugs um den Kontaktabschnitt 14, wenn eine Last F₁ von dem Vorderteil eines Fahrzeugs durch eine Kollision an dem Vorderteil des Fahrzeugs übertragen wird. Es wird eine Spannung auf das hutförmige Stahlelement 12 an der Außenseite der Biegung ausgeübt, so dass der Kontaktabschnitt 14 auswärts von dem vorderen Seitenelement 10R vorsteht und eine Kontaktfläche 18 ausgebildet wird.
Die ausgebildete Kontaktfläche 18 ist im Wesentlichen eine flache Fläche, wie es in 6, die eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der 5 ist, und 7, die eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B der 2 ist, gezeigt ist. Auch wenn die Kontaktfläche 18 vorsteht, wird der Abstand zwischen den Punkten P1 und P2 auf L1 gehalten, der Abstand zwischen den Punkten P1 und P3 sowie der Abstand zwischen den Punkten P2 und P4 wird auf L2 gehalten, der Abstand zwischen den Punkten PS und P6 wird auf L3 gehalten, und der Abstand zwischen den Punkten P5 und P7 sowie der Abstand zwischen den Punkten P6 und P8 wird auf L4 gehalten. Das vordere Seitenelement 10L auf der gegenüberliegenden Seite wird auf dieselbe Weise betrieben.
In dem vorderen Seitenelement 10R gemäß dem Stand der Technik, wie er in 8 gezeigt ist, gelangt, wie es in 9 gezeigt ist, wenn eine Last F₁ von dem Vorderteil des Fahrzeugs durch eine Kollision übertragen wird, das gebogene vordere Seitenelement 10R an dem Kontaktpunkt Pc in einen Punktkontakt mit einem Element innerhalb des Fahrzeugs wie beispielsweise dem benachbarten Verbrennungsmotor 4. Als Ergebnis wird, wie es in 10 gezeigt ist, der Querschnitt des vorderen Seitenelementes 10R gebrochen, und der Kontakt zwischen dem gebogenen vorderen Seitenelement 10R und dem Verbrennungsmotor 4 wird instabil. Daher wird die Übertragung der Last F₁ von dem vorderen Seitenelement 10R auf den Verbrennungsmotor 4 instabil.
Andererseits gelangt in dem vorderen Seitenelement 10R gemäß der Ausführungsform, die in 11 gezeigt ist, wenn eine Last F₁ von dem Vorderteil des Fahrzeugs durch eine Kollision übertragen wird, das gebogene vordere Seitenelement 10R an der Kontaktfläche 18, die an dem Kontaktabschnitt 14 ausgebildet wird, in einen Oberflächenkontakt mit einem Element innerhalb des Fahrzeugs wie beispielsweise dem benachbarten Verbrennungsmotor 4, wie es in 12 gezeigt ist. Als Ergebnis wird der Kontakt zwischen dem gebogenen vorderen Seitenelement 10R und dem Verbrennungsmotor 4 stabil. Daher wird eine Last F₂, die einen Teil der Last F₁ von dem vorderen Seitenelement 10R ist, stabil auf den Verbrennungsmotor 4 übertragen. Weiterhin wird jeweils die Größe der Biegung der vorderen Seitenelemente 10L und 10R derart festgelegt, dass sich der Abstand ändert, bis die vorderen Seitenelemente 10L und 10R in Kontakt mit dem benachbarten Element wie beispielsweise dem Verbrennungsmotor 4 gelangen, nachdem sich die vorderen Seitenelemente 10L und 10R gebogen haben.
Wenn die Gestalt des Elementes wie beispielsweise des Verbrennungsmotors 4 des Fahrzeugs um den Kontaktabschnitt 14 keine einfache flache Fläche ist, kann ein Konkav-Konvex-Abschnitt, der es ermöglicht, dass die Gestalten des vorderen Seitenelementes 10R und des Kontaktabschnitts 14 nach der Verformung aufgrund der Last F₁ zu der Gestalt des Verbrennungsmotors 4 passen, vor der Verformung ausgebildet werden.
Gemäß der Ausführungsform wird, da die vorderen Seitenelemente 10L und 10R einen Flächenkontakt, und keinen Punktkontakt, mit dem benachbarten Element in dem Fahrzeug durch die Kontaktfläche 18, die an dem Kontaktabschnitt 14 ausgebildet wird, aufweisen, wenn die vorderen Seitenelemente 10L und 10R durch eine Vorwärts-Rückwärts-Richtungs-Kollision des Fahrzeugs gebogen werden, die Last aufgrund der Vorwärts-Rückwärts-Richtungs-Kollision stabil auf das benachbarte Element wie beispielsweise den Verbrennungsmotor 4 übertragen, so dass es möglich ist, die Wirkung der Verteilung und Verringerung der Last bei einer Kollision wirksam zu verbessern. Da die gebogenen vorderen Seitenelemente 10L und 10R in einen stabilen Oberflächenkontakt, und keinen Punktkontakt, mit dem benachbarten Element wie beispielsweise dem Verbrennungsmotor 4 in dem Fahrzeug gelangen, ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit eines unerwarteten Bruchs der vorderen Seitenelemente 10L und 10R zu verringern.
Außerdem wird gemäß der Ausführungsform die Kontaktfläche 18, die die Gestalt des benachbarten Verbrennungsmotors 4 in dem Fahrzeug annimmt, wenn die vorderen Seitenelemente 10L und 10R durch eine Last gebogen werden, an dem Kontaktabschnitt 14 ausgebildet. Dementsprechend gelangen die gebogenen vorderen Seitenelemente 10L und 10R bei der Kontaktfläche 18, die die Gestalt des benachbarten Verbrennungsmotors 4 in dem Fahrzeug annimmt, in Kontakt. Daher ist es möglich, die Wirkung der Verteilung und Verringerung der Last bei einer Kollision wirksam zu verbessern, da die Last bei einer Kollision auf den Verbrennungsmotor 4, der hart ist und eine große Masse aufweist, stabil übertragen wird.
Außerdem wird der Kontaktabschnitt 14 durch das hutförmige Stahlelement 12 auf den Flächen der vorderen Seitenelemente 10L und 10R ausgebildet, wobei das hutförmige Stahlelement 12 in einem normalen Zustand einwärts von den vorderen Seitenelementen 10L und 10R entlang des polygonal gekrümmten Abschnitts 17 vertieft ist, und wobei das hutförmige Stahlelement 12 auswärts von den vorderen Seitenelementen 10L und 10R entlang des polygonal gekrümmten Abschnitts 17 vorsteht und der Kontaktabschnitt 18 ausgebildet wird, wenn die vorderen Seitenelemente 10L und 10R durch eine Last gebogen werden. Daher kann der Kontaktabschnitt 14, an dem die Kontaktfläche 18 sicher ausgebildet wird, in einer einfachen Struktur ausgebildet werden.
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden zweiten Ausführungsform wird ein Beispiel der Verwendung eines Fahrzeugrahmenelementes der vorliegenden Erfindung für ein hinteres Seitenelement, das den Rahmen der Seitenkanten des Hinterteils des Fahrzeugs bildet, beschrieben. Wie es in 13 gezeigt ist, wird das linke hintere Seitenelement 20L aus der Sicht der Außenseite eines Fahrzeugs zu dem Mittelabschnitt des Fahrzeugs beschrieben. Das hintere Seitenelement 20L wird durch Kombinieren eines flachen Stahlelementes 11 innerhalb des Fahrzeugs und eines hutförmigen Stahlelementes 12 außerhalb des Fahrzeugs ausgebildet.
Zwei Kontaktelemente 15 und 16 sind mit dem hutförmigen Stahlelement 12 verbunden. Wie es in 15 gezeigt ist, sind die Kontaktelemente 15 und 16 um ein Aufhängungselement 8 des Reifens 7 des linken Hinterrads vorgesehen. Das Aufhängungselement 8 ist ein zylindrisches Element, das den Reifen 7 aufhängt. Das hintere Seitenelement 20L um die Kontaktelemente 15 und 16 unterscheidet sich von den anderen Abschnitten hinsichtlich der Plattendicke, des Materials und der Gestalt. Daher weist das hintere Seitenelement 20L um die Kontaktelemente 15 und 16 im Querschnitt eine kleinere Steifigkeit auf und ist schwächer als andere Abschnitte, so dass es durch eine Vorwärts-Rückwärts-Last einfach gebogen werden kann.
Im Folgenden wird der Betrieb des hinteren Seitenelementes 20L gemäß der Ausführungsform beschrieben. Wie es in 14 gezeigt ist, biegt sich das hintere Seitenelement 20L außerhalb des Fahrzeugs um die Kontaktelemente 15 und 16, wenn eine Last F₃ von dem Hinterteil eines Fahrzeugs durch eine Kollision an dem Hinterteil des Fahrzeugs übertragen wird. Es wird eine Spannung auf das hutförmige Stahlelement 12 an der Außenseite der Biegung ausgeübt, so dass die Kontaktelemente 15 und 16 von dem hinteren Seitenelement 20L auswärts bzw. auseinander gefaltet werden und eine Elementkontaktfläche 18 entlang der zylindrischen Gestalt des Aufhängungselementes 8 ausgebildet wird.
Wie es in 16 gezeigt ist, gelangt, wenn die Last F₃ aufgrund einer Kollision von dem Hinterteil des Fahrzeugs überfragen wird, das gebogene hintere Seitenelement 20L in den Kontaktflächen 18, die an den Kontaktelementen 15 und 16 ausgebildet werden, in Kontakt, d. h. mit der gekrümmten Fläche, die die Gestalt des Elementes des benachbarten Aufhängungselementes 8 annimmt. Als Ergebnis wird der Kontakt zwischen dem gebogenen hinteren Seitenelement 20L und dem Verbrennungsmotor 4 stabil. Daher wird eine Last F₄, die ein Teil der Last F₃ von dem hinteren Seitenelement 20L ist, stabil auf das Aufhängungselement 8 übertragen. Außerdem wird die Große der Biegung der hinteren Seitenelemente 20L und 20R jeweils derart festgelegt, dass sich der Abstand ändert, bis die hinteren Seitenelemente 20L und 20R in Kontakt mit dem benachbarten Element wie beispielsweise dem Aufhängungselement 8 gelangen, nachdem die hinteren Seitenelemente 20L und 20R gebogen wurden.
Außerdem kann, wenn die Gestalt des Elementes wie beispielsweise des Aufhängungselementes 8 des Fahrzeugs um die Kontaktelemente 15 und 16 keine einfache zylindrische Gestalt oder eine gekrümmte Fläche ist, ein Konkav-Konvex-Abschnitt, der es ermöglicht, dass die Gestalten des vorderen Seitenelementes 10R und der Kontaktelemente 15 und 16 nach der Verformung aufgrund der Last F₃ an die Gestalt des Aufhängungselementes 8 passen, vor der Verformung ausgebildet werden.
Gemäß der Ausführungsform wird die Kontaktfläche 18, die eine gekrümmte Fläche ist, die in Kontakt mit dem zylindrischen Aufhängungselement 8, das den Reifen 7 des Fahrzeugs aufhängt, gelangt, wenn die hinteren Seitenelemente 20L und 20R durch eine Last gebogen werden, an den Kontaktelementen 15 und 16 ausgebildet. Daher wird eine Last aufgrund einer Kollision stabil auf das Aufhängungselement 8, das eine hohe Festigkeit aufweist, um den Reifen 7 des Fahrzeugs aufzuhängen, übertragen, so dass es möglich ist, die Wirkung der Verteilung und Verringerung der Last bei einer Kollision wirksam zu verbessern.
Außerdem sind die Kontaktelemente 15 und 16 Elemente, die auf den Flächen der hinteren Seitenelemente 20L und 20R vorgesehen sind. Die Kontaktelemente 15 und 16 sind in einem normalen Zustand gefaltet, und wenn die hinteren Seitenelemente 20L und 20R durch eine Last gebogen werden, werden die Kontaktelemente 15 und 16 auseinander gefaltet, und es wird die Kontaktfläche 18 ausgebildet. Daher kann die Kontaktfläche 18 in einer einfachen Struktur sicher ausgebildet werden.
Obwohl oben Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und kann auf verschiedene Arten modifiziert werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Gemäß einem Fahrzeugrahmenelement der vorliegenden Erfindung ist es möglich, auf wirksame Weise die Wirkung der Verteilung und Verringerung der Last bei einer Kollision zu verbessern. Außerdem ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit eines unerwarteten Bruchs des Fahrzeugrahmenelementes zu verringern.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugrahmenelement
2: vordere Stoßfängerverstärkung
3: hintere Stoßfängerverstärkung
4: Verbrennungsmotor
5: Antriebswelle
6: Differential
7: Reifen
8: Aufhängungselement
10L, 10R: vorderes Seitenelement
11: flaches Stahlelement
12: hutförmiges Stahlelement
14: Kontaktabschnitt
15, 16: Kontaktelement
17: polygonal gekrümmter Abschnitt
18: Kontaktfläche
20L, 20R: hinteres Seitenelement

Claims

Fahrzeugrahmenelement, das den Rahmen eines Fahrzeugs ausbildet, und das aufweist: einen Kontaktabschnitt, bei dem eine Kontaktfläche, die in Kontakt mit einem benachbarten Element in dem Fahrzeug gelangt, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last gebogen wird, ausgebildet ist.
Fahrzeugrahmenelement nach Anspruch 1, wobei die Kontaktfläche, die die Gestalt eines benachbarten Elementes in dem Fahrzeug annimmt, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last verformt wird, an dem Kontaktabschnitt ausgebildet ist.
Fahrzeugrahmenelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fahrzeugrahmenelement ein Seitenelement ist, das sich in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs an den Seitenkanten des Fahrzeugs erstreckt.
Fahrzeugrahmenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kontaktfläche, die eine flache Fläche ist, die in Kontakt mit einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs gelangt, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last gebogen wird, an dem Kontaktabschnitt ausgebildet ist.
Fahrzeugrahmenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kontaktfläche, die eine gekrümmte Fläche ist, die in Kontakt mit einem zylindrischen Aufhängungselement, das ein Rad des Fahrzeugs aufhängt, gelangt, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last gebogen wird, an dem Kontaktabschnitt ausgebildet ist.
Fahrzeugrahmenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Kontaktabschnitt eine Platte der Fläche des Fahrzeugrahmenelementes ist, die Platte in einen normalen Zustand einwärts von dem Fahrzeugrahmenelement entlang einer polygonal gekrümmten Linie vertieft ist, und die Platte auswärts von dem Fahrzeugrahmenelement entlang der polygonal gekrümmten Linie vorsteht und die Kontaktfläche ausgebildet wird, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last gebogen wird.
Fahrzeugrahmenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Kontaktabschnitt ein Kontaktelement ist, das auf der Fläche des Fahrzeugrahmenelementes vorgesehen ist, das Kontaktelement in einem normalen Zustand gefaltet ist, und das Kontaktelement auseinander gefaltet wird und die Kontaktfläche ausgebildet wird, wenn das Fahrzeugrahmenelement durch eine Last gebogen wird.