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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur eines Fahrzeugs, wobei die seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur so ausgelegt ist, dass linke und rechte Endabschnitte eines Windlaufelements mittels Bolzen an jeweiligen oberen Abschnitten eines Paars aus linkem und rechtem Aufhängungsturm befestigt sind.
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Technischer Hintergrund
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Allgemein ist eine seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur eines Fahrzeugs bekannt, welche umfasst: ein Querblech, das einen Motorraum und einen Fahrzeuginnenraum voneinander trennt, wobei sich der Fahrzeuginnenraum hinter dem Motorraum befindet; und ein Windlaufelement, das sich von einem oberen Endabschnitt des Querblechs nach vorne erstreckt und so ausgelegt ist, dass linke und rechte Endabschnitte eines vorderen Flanschabschnitts des Windlaufelements durch Punktschweißen mit jeweiligen oberen Abschnitten der vorderen Aufhängungstürme verbunden sind. Gemäß dieser Fahrzeugkarosseriestruktur kann die Tragsteifigkeit der Aufhängungstürme bezüglich einer Hochdrücklast, die während der Fahrt von einer Fahrbahnoberfläche ausgeübt wird, verbessert werden, während die Steifigkeit einer Fahrzeugkarosserie verbessert wird.
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Aus Sicht der Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs werden die oberen Abschnitte der Aufhängungstürme, ein unteres Querblech und dergleichen von der Breite her tendenziell vergrößert. Da obere Abschnitte von an dem Querblech angebrachten Teilen von dem Windlaufelement abgedeckt sind, gibt es daher Probleme hinsichtlich der Wartbarkeit der an dem Querblech angebrachten Teile, insbesondere hinsichtlich der Arbeitserleichterung beim Austauschen einer Servobremsvorrichtung.
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Bei Nutzen einer Struktur, bei der das Windlaufelement durch Bolzenbefestigung an den oberen Abschnitten der Aufhängungstürme angebracht ist, ist das Windlaufelement von den Aufhängungstürmen lösbar. Befestigungsbolzen des Windlaufelements können aber durch Verformung (plastische Verformung), die an Bolzenbefestigungsabschnitten erzeugt wird, gelöst werden.
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Eine seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur eines Fahrzeugs umfasst in PTL 1 ein Windlaufelement, das die beiden in Fahrzeugquerrichtung vorderen Endabschnitte enthält, die durch Bolzen an jeweiligen oberen Abschnitten eines Paars aus linkem und rechtem Aufhängungsturm befestigt werden können. Das Windlaufelement umfasst: einen unteren Abschnitt, der sich in einer Fahrzeugquerrichtung erstreckt; einen vorderen vertikalen Wandabschnitt, der sich von einem vorderen Endabschnitt des unteren Abschnitts nach oben erstreckt; und einen vorderen Flanschabschnitt, der sich von einem oberen Endabschnitt des vorderen vertikalen Wandabschnitts nach vorne erstreckt und Bolzenlöcher umfasst. Ferner ist an einer in Fahrzeugquerrichtung inneren Seite der Bolzenlöcher des vorderen Flanschabschnitts ein konvexer Abschnitt nach vorne vorspringend vorgesehen. An dem konvexen Abschnitt ist ein geneigter vertikaler Wandabschnitt ausgebildet, der durchgehend zu einem hinteren Ende des vorderen Flanschabschnitts ist, so dass ein stumpfer Winkel gebildet wird.
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Damit können auf die Bolzenlöcher (Bolzenbefestigungsabschnitte) des Windlaufelements in einer Vorwärts-/Rückwärtsrichtung und einer Richtung nach links/rechts wirkende Lasten zu dem konvexen Abschnitt geleitet werden. Die Konzentration der Lasten an den Bolzenlöchern kann damit vermieden werden.
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Liste zitierter Schriften
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Patentschrift
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PTL 1: offengelegte
japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2014-19165 -
Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Gemäß der seitlichen Fahrzeugkarosseriestruktur des Fahrzeugs von PTL 1 kann der konvexe Abschnitt an dem Windlaufelement gebildet werden, ohne einen gebogenen Abschnitt zu bilden, an dem sich Lasten konzentrieren. Ferner können die um die Bolzenlöcher herum geleiteten Lasten zu einem stromabwärts befindlichen Abschnitt (einem in Fahrzeugquerrichtung mittleren Abschnitt) verteilt werden. Daher kann ein Lösen der Befestigungsbolzen verhindert werden.
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Gemäß der seitlichen Fahrzeugkarosseriestruktur des Fahrzeugs von PTL 1 ist der konvexe Abschnitt, der den geneigten vertikalen Wandabschnitt beinhaltet, aber an dem Windlaufelement ausgebildet, d.h. es wird eine strukturelle Änderung des Windlaufelements vorgenommen, und dies kann Fertigungskosten erhöhen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur eines Fahrzeugs vorzusehen, wobei die seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur in der Lage ist, ohne strukturelle Änderung eines Windlaufelements ein Lösen eines Befestigungsbolzens des Windlaufelements zu verhindern.
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Lösung des Problems
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Eine seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur eines Fahrzeugs gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Paar aus linkem und rechtem Aufhängungsturm, die jeweils so ausgebildet sind, dass sie sich in einen Motorraum des Fahrzeugs ausdehnen und eine Stoßdämpfervorrichtung einer vorderen Aufhängung tragen; und ein Windlaufelement, das sich von einem oberen Endabschnitt eines Querblechs, das den Motorraum und einen Fahrzeuginnenraum voneinander trennt, hin zu einer Vorderseite der Fahrzeugkarosserie erstreckt, wobei: linke und rechte Endabschnitte des Windlaufelements mit jeweiligen oberen Abschnitten der Aufhängungstürme durch ein Paar von linken und rechten Befestigungsabschnitten, die durch Bolzen an den jeweiligen oberen Abschnitten der Aufhängungstürme befestigt sind, gekoppelt sind; und jeder der Befestigungsabschnitte einen ersten Bolzenbefestigungsabschnitt, der an einer in Fahrzeugquerrichtung inneren Seite einer entsprechenden von Mitten der oberen Abschnitte der linken und rechten Aufhängungstürme angeordnet ist und zumindest teilweise eine Verbindungslinie überlappt, die die Mitten der oberen Abschnitte der linken und rechten Aufhängungstürme verbindet, und einen zweiten Bolzenbefestigungsabschnitt, der an einer vorderen Seite des ersten Bolzenbefestigungsabschnitts angeordnet ist, umfasst.
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Gemäß der seitlichen Fahrzeugkarosseriestruktur des Fahrzeugs sind die linken und rechten Endabschnitte des Windlaufelements durch die linken und rechten Befestigungsabschnitte, die durch die Bolzen an den jeweiligen oberen Abschnitten der Aufhängungstürme befestigt sind, mit den jeweiligen oberen Abschnitten der Aufhängungstürme gekoppelt. Daher kann eine Wartbarkeit der an dem Querblech angebrachten Teile sichergestellt werden.
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Jeder der Befestigungsabschnitte umfasst: den ersten Bolzenbefestigungsabschnitt, der an einer in Fahrzeugquerrichtung inneren Seite einer entsprechenden der Mitten der oberen Abschnitte der linken und rechten Aufhängungstürme angeordnet ist und zumindest teilweise die Verbindungslinie überlappt, die die Mitten der oberen Abschnitte der linken und rechten Aufhängungstürme verbindet; und den zweiten Bolzenbefestigungsabschnitt, der an einer vorderen Seite des ersten Bolzenbefestigungsabschnitts angeordnet ist. Daher kann ein Torsionsmoment, das an den linken und rechten Endabschnitten des Windlaufelements erzeugt wird und auf die ersten Bolzenbefestigungsabschnitte wirkt, durch die zweiten Bolzenbefestigungsabschnitte reduziert werden.
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Damit können die Lasten, die sich an den ersten Bolzenbefestigungsabschnitten konzentrieren und in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung und der Richtung nach links/rechts wirken, ohne die strukturelle Änderung des Windlaufelements sicher zu den zweiten Bolzenbefestigungsabschnitten verteilt werden. Die auf die jeweiligen Bolzenbefestigungsabschnitte wirkenden Lasten können somit ausgeglichen werden.
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Die seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist so ausgelegt, dass in dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung jeder der Befestigungsabschnitte umfasst: einen dritten Bolzenbefestigungsabschnitt, der an einer hinteren Seite und einer in Fahrzeugquerrichtung äußeren Seite des ersten Bolzenbefestigungsabschnitts angeordnet ist; und einen vierten Bolzenbefestigungsabschnitt, der an einer in Fahrzeugquerrichtung äußeren Seite des dritten Bolzenbefestigungsabschnitts und dazu benachbart angeordnet ist.
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Gemäß dieser Konfiguration kann das Windlaufelement in einem breiten Bereich an den oberen Abschnitten der Aufhängungstürme gehalten werden. Das an den linken und rechten Endabschnitten des Windlaufelements erzeugte Torsionsmoment kann damit weiter reduziert werden.
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Die seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist so ausgelegt, dass in dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Schnittwinkel, der gebildet ist durch eine verlängerte Linie, die eine den ersten und den zweiten Bolzenbefestigungsabschnitt verbindende Linie umfasst, und eine verlängerte Linie, die eine den dritten und den vierten Bolzenbefestigungsabschnitt verbindende Linie umfasst, und sich an einer Vorderseite und einer in Fahrzeugquerrichtung äußeren Seite befindet, bei einem im Wesentlichen rechten Winkel oder einem spitzen Winkel festgelegt ist.
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Gemäß dieser Konfiguration können die linken und rechten Endabschnitte des Windlaufelements, wobei sich jeder Abschnitte derselben an einer in Fahrzeugquerrichtung äußeren Seite des entsprechenden ersten Bolzenbefestigungsabschnitts befindet, an den jeweiligen oberen Abschnitten der Aufhängungstürme gehalten werden. Das auf die ersten Bolzenbefestigungsabschnitte wirkende Torsionsmoment kann weiterhin reduziert werden.
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Die seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist so ausgelegt, dass in einem der ersten bis dritten Aspekte der vorliegenden Erfindung das Windlaufelement flache Oberflächenabschnitte umfasst, die sich jeweils an einer hinteren Seite des ersten Bolzenbefestigungsabschnitts und nahe dazu befinden.
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Gemäß dieser Konfiguration kann eine Erzeugung von Last konzentrierenden Abschnitten an den linken und rechten Endabschnitten des Windlaufelements unterbunden werden.
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Die seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist so ausgelegt, dass in einem der ersten bis vierten Aspekte der vorliegenden Erfindung die ersten und zweiten Bolzenbefestigungsabschnitte durch Halterungen mit den oberen Abschnitten der Aufhängungstürme gekoppelt sind.
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Gemäß dieser Konfiguration können die linken und rechten Endabschnitte des Windlaufelements mit den jeweiligen oberen Abschnitten der Aufhängungstürme gekoppelt werden, ohne die Strukturen der oberen Abschnitte der Aufhängungstürme zu ändern.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der seitlichen Fahrzeugkarosseriestruktur des Fahrzeugs der vorliegenden Erfindung kann ein Lösen der Befestigungsbolzen des Windlaufelements verhindert werden, während Fertigungskosten klein gehalten werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 2 ist eine Draufsicht, die die seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur zeigt.
- 3 ist eine seitliche Ansicht, die die seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur von einer rechten Seite aus gesehen zeigt.
- 4 ist eine vergrößerte Ansicht, die Hauptkomponenten der in 1 gezeigten seitlichen Fahrzeugkarosseriestruktur zeigt.
- 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V von 4.
- 6 ist eine vergrößerte Ansicht, die Hauptkomponenten der seitlichen Fahrzeugkarosseriestruktur von 4 zeigt, wovon ein Windlaufelement abgenommen ist.
- 7 ist ein Diagramm, das die seitliche Fahrzeugkarosseriestruktur von 6 zeigt, wovon eine Windlaufvorderseite abgenommen ist.
- 8 ist eine vergrößerte Ansicht, die Hauptkomponenten der seitlichen Fahrzeugkarosseriestruktur von 7 zeigt.
- 9A und 9B zeigen analytische Modelle. 9A ist eine Draufsicht, die eine Umgebung eines Abschnitts zeigt, in dem ein Windlaufelement eines Modells, das Ausführungsform 1 entspricht, angebracht ist. 9B ist eine Draufsicht, die eine Umgebung eines Abschnitts zeigt, in dem ein Windlaufelement eines Modells, das einem Vergleichsbeispiel entspricht, angebracht ist.
- 10 ist ein Graph, der ein analytisches Ergebnis zeigt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachstehend wird eine Ausführungsform erläutert.
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Die folgende Erläuterung ist ein Beispiel, in dem die vorliegende Erfindung bei einer seitlichen Fahrzeugkarosseriestruktur eines Fahrzeugs genutzt wird. Die folgende Erläuterung beschränkt daher die vorliegende Erfindung, Produkte, bei denen die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommt, und die Nutzung der vorliegenden Erfindung in keiner Hinsicht.
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Ausführungsform 1
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Nachstehend wird Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung beruhend auf 1 bis 10 erläutert.
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Zunächst wird eine Grundstruktur eines Fahrzeugs V erläutert.
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Wie in 1 bis 5 gezeigt ist, umfasst das Fahrzeug V: ein Querblech 1, das einen Motorraum E und einen Fahrzeuginnenraum voneinander trennt; ein Paar von linken und rechten vorderen Aufhängungstürmen (nachstehend als „Aufhängungstürme“ abgekürzt), die so vorgesehen sind, dass sie sich in den Motorraum E ausdehnen; ein Windlaufblech 3, das an einer oberen Seite des Querblechs 1 vorgesehen ist und sich in einer Richtung nach links/rechts erstreckt; und dergleichen.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist eine durch einen Pfeil F gezeigte Richtung eine Vorwärtsrichtung, eine durch einen Pfeil L gezeigte Richtung ist eine Richtung nach links und eine durch einen Pfeil U gezeigte Richtung ist eine Richtung nach oben.
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Das Querblech 1 umfasst: einen vertikalen Wandabschnitt, der sich an einem vorderen Endabschnitt des Fahrzeuginneren befindet und sich in einer Richtung nach oben/unten erstreckt; einen geneigten Abschnitt, der sich von einer unteren Endkante des vertikalen Wandabschnitts nach hinten erstreckt, so dass er hin zu einer hinteren Unterseite geneigt ist; und einen Querblechquerträger 4, der sich an einer hinteren Fläche des vertikalen Wandabschnitts befindet und zusammen mit dem vertikalen Wandabschnitt ein geschlossenes Profil bildet, wobei sich das geschlossene Profil in der Richtung nach links/rechts erstreckt.
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Hintere Endabschnitte eines Paars von linken und rechten vorderen Seitenrahmen 5 sind durch ein Paar von linken und rechten Kopplungsabschnitten mit einer vorderen Fläche eines unteren Endabschnitts des vertikalen Wandabschnitts gekoppelt.
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Wie in 1 bis 4 gezeigt ist, ist ein Paar von linken und rechten Radlaufblechverstärkungen (nachstehend als „Laufblechverstärkungen“ abgekürzt) 6, die sich in der Richtung nach vorne/hinten erstrecken, an jeweiligen linken und rechten Endabschnitten des Motorraums E vorgesehen. Die linken und rechten Laufblechverstärkungen bilden eine linke bzw. rechte Seitenwand des Motorraums E. Diese Laufblechverstärkungen 6 sind durch Kopplungsrahmen 7 mit jeweiligen Abschnitten der linken und rechten vorderen Seitenrahmen 5, die unter den Laufblechverstärkungen 6 vorgesehen sind, gekoppelt. Die vorderen Seitenrahmen 5, die Laufblechverstärkungen 6 und die Kopplungsrahmen 7 wirken zusammen, um die Aufhängungstürme 2 an der Fahrzeugkarosserie zu tragen.
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Ein Paar von linken und rechten Motoraufhängungen 8, die einen (nicht gezeigten) Motor an der Fahrzeugkarosserie tragen, sind an dem linken bzw. rechten vorderen Seitenrahmen 5 vorgesehen.
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Jede der Motoraufhängungen 8 umfasst drei Schenkelabschnitte 8a und 8b, welche sind: ein Paar von Schenkelabschnitten 8a, die sich an einer in Fahrzeugquerrichtung inneren Seite und in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung benachbart zueinander befinden; und einen Schenkelabschnitt 8b, der sich an einer in Fahrzeugquerrichtung äußeren Seite befindet.
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Die Schenkelabschnitte 8a werden von einem oberen Abschnitt des vorderen Seitenrahmens 5 durch Bolzen gestützt, und der Schenkelabschnitt 8b wird von einem unteren Endabschnitt des Kopplungsrahmens 7 durch einen Bolzen gestützt.
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Wie in 3 und 5 gezeigt ist, ist jedes von einem Paar von linken und rechten Verstärkungselementen 9 so vorgesehen, dass es sich von einem oberen Abschnitt des entsprechenden vorderen Seitenrahmens 5, wobei sich der Abschnitt in der Nähe eines in Fahrzeugquerrichtung an der äußeren Seite befindlichen unteren Abschnitts des entsprechenden Aufhängungsturms 2 befindet, in der Fahrzeugquerrichtung zu dem Querblech 1 in der Richtung nach oben und außen erstreckt. Jedes der Verstärkungselemente 9 ist mit einem im Wesentlichen hutförmigen Teilstück gebildet und bilden zusammen mit dem Aufhängungsturm 2 an einer in Fahrzeugquerrichtung äußeren Seite des Aufhängungsturms 2 ein geschlossenes Profil.
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Als Nächstes werden die linken und rechten Aufhängungstürme 2 erläutert.
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Da die linken und rechten Aufhängungstürme 2 in der Richtung nach links/rechts symmetrisch aufgebaut sind, erläutert das Folgende hauptsächlich den Aufbau des rechten Aufhängungsturms 2.
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Wie in 1 bis 8 gezeigt ist, ist der Aufhängungsturm 2 so ausgebildet, dass er sich von einem Radlaufblech in den Motorraum E ausdehnt. Der Aufhängungsturm 2 umfasst einen Seitenwandabschnitt 21, einen oberen Abschnitt 22 und dergleichen.
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Der Seitenwandabschnitt 21 wird gebildet, indem eine hochfeste Stahlplatte mit einer Zugfestigkeit von 490 MPa oder mehr Pressformen unterzogen wird. Der Seitenwandabschnitt 21 umfasst integral: einen rohrförmigen Abschnitt 21a mit einer teilweise rohrartigen Form, der so gebogen ist, dass er sich bei Erstreckung nach hinten mit einer Mittenachse nach oben erstreckt; einen vorderen Flanschabschnitt 21b, der von einem vorderen Endabschnitt des rohrförmigen Abschnitts 21a nach vorne ragt und sich bei Erstreckung nach rechts nach oben erstreckt; und einen hinteren Flanschabschnitt 21c, der von einem hinteren Endabschnitt des rohrförmigen Abschnitts 21a nach hinten ragt.
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Der vordere Flanschabschnitt 21b ist mit einem hinteren Endabschnitt des Kopplungsrahmens 7 verbunden.
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Eine Position, in der der Schenkelabschnitt 8b der Motoraufhängung 8 von dem Kopplungsrahmen 7 gelagert wird, befindet sich in der Nähe des vorderen Flanschabschnitts 21b. Eine obere Hälfte des hinteren Flanschabschnitts 21c ist mit einem Seitenwandabschnitt des Radlaufblechs verbunden, und eine untere Hälfte des hinteren Flanschabschnitts 21c ist mit einem oberen Abschnitt eines (nicht gezeigten) Radgehäuses verbunden.
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Der obere Abschnitt 22 des Aufhängungsturms 2 ist zu einer Muldenform ausgebildet, die einen oberen Endabschnitt des rohrförmigen Abschnitts 21a verschließt.
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An einem mittleren Abschnitt des oberen Abschnitts 22 ist eine Öffnung ausgebildet. Eine Mitte C des oberen Abschnitts 22 befindet sich im Wesentlichen an der gleichen Position wie ein Schnittpunkt zwischen der Mittenachse des rohrförmigen Abschnitts 21a und dem oberen Abschnitt 22.
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Ein konvexer Abschnitt 22a mit einer in Draufsicht im Wesentlichen dreieckigen Form, der nach oben ragt, ist um die Öffnung des oberen Abschnitts 22 ausgebildet.
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Wie in 7 und 8 gezeigt ist, sind an dem oberen Abschnitt 22 erste und zweite Halterungen 11 und 12 fixiert.
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Die erste Halterung 11 ist an einer linken Seite der Öffnung des oberen Abschnitts 22 angeordnet und umfasst: ein Paar von vorderen und hinteren Schenkelabschnitten, die mit einem linken Außenumfangsabschnitt des oberen Abschnitts 22 verbunden sind; und einen rechten Schenkelabschnitt, der mit dem konvexen Abschnitt 22a des oberen Abschnitts 22 verbunden ist. An der ersten Halterung 11 ist ein Paar von vorderen und hinteren Bolzenlöchern ausgebildet.
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Die zweite Halterung 12 ist an einer hinteren Seite der Öffnung des oberen Abschnitts 22 angeordnet und umfasst: ein Paar von linken und rechten Schenkelabschnitten, die mit einem hinteren Außenumfangsabschnitt des oberen Abschnitts 22 verbunden sind; und einen vorderen Schenkelabschnitt, der mit dem konvexen Abschnitt 22a des oberen Abschnitts 22 verbunden ist. An der zweiten Halterung 12 ist ein Paar von linken und rechten Bolzenlöchern ausgebildet.
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Beispielsweise ist ein oberer Abschnitt einer Stoßdämpfervorrichtung (ein Dämpfer, eine Feder oder dergleichen) eines (nicht gezeigten) vorderen Aufhängungsmechanismus in dem Aufhängungsturm 2 aufgenommen. Dann ist ein Federsitz, der mit einem oberen Endabschnitt der Stoßdämpfervorrichtung gekoppelt ist, von einem Befestigungselement durch einen Auflagegummi an dem oberen Abschnitt 22 befestigt und fixiert. Der vordere Aufhängungsmechanismus der vorliegenden Ausführungsform ist von solcher Art, dass Lasten in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung und der Richtung nach links/rechts zusätzlich zu einer Last in der Richtung nach oben/unten (Mittenachsenrichtung) zu dem Aufhängungsturm 2 eingeleitet werden. Ein Beispiel für den vorderen Aufhängungsmechanismus der vorliegenden Ausführungsform ist eine Federbeinaufhängung. Da die Federbeinaufhängung einen bekannten Aufbau mit einem unteren Arm, einer Stoßdämpfervorrichtung, einer Spiralfeder und dergleichen aufweist, wird auf eine nähere Erläuterung derselben verzichtet.
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Als Nächstes wird das Windlaufblech 3 erläutert.
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Das Windlaufblech 3 ist so ausgebildet, dass es eine (nicht gezeigte) vordere Windschutzscheibe stützen kann.
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Wie in 1 bis 7 gezeigt ist, ist ein vertikaler Querschnitt einer vertikalen Fläche, senkrecht zu der Fahrzeugquerrichtung, eines in Fahrzeugquerrichtung mittleren Abschnitts des Windlaufblechs 3 im Wesentlichen zu einer S-Form ausgebildet. Das Windlaufblech 3 umfasst: ein Windlaufelement 31, das sich von einem vorderen Endabschnitt des Windlaufblechs 3 nach vorne erstreckt; und eine Windlaufvorderseite 32. Das Windlaufblech 2, das Windlaufelement 31 und die Windlaufvorderseite 32 bildet eine offene Windlaufstruktur mit einer in Seitenansicht nach oben offenen Profilstruktur.
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Zusammen mit dem Windlaufblech 3 bildet das Windlaufelement 31 eine nach unten konkave Wannenform, die sich in der Richtung nach links/rechts erstreckt. Das Windlaufelement 31 umfasst einen wannenförmigen unteren Wandabschnitt 31a und einen vorderen Wandabschnitt 31b. Eine Breite eines in Fahrzeugquerrichtung mittleren Abschnitts des Windlaufelements 31 ist in der Richtung nach vorne/hinten größer als eine Breite jedes von linken und rechten Abschnitten des Windlaufelements 31 in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung. Ein Flanschabschnitt 31c ist so ausgebildet, dass er sich von einem vorderen Endabschnitt des vorderen Wandabschnitts 31b horizontal nach vorne erstreckt. Befestigungsabschnitte F, durch die das Windlaufelement 31 an der ersten und zweiten Halterung 11 und 12 durch Bolzen b1 bis b4 befestigt und fixiert ist, sind an jeweiligen linken und rechten Endabschnitten des Flanschabschnitts 31c ausgebildet. Da die linken und rechten Befestigungsabschnitte F in der Richtung nach links/rechts symmetrisch aufgebaut sind, erläutert das Folgende hauptsächlich den rechten Befestigungsabschnitt F.
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Wie in 1, 2, 4 und 5 gezeigt ist, ist der Befestigungsabschnitt F in Draufsicht im Wesentlichen in L-Form gebildet. Der Befestigungsabschnitt F umfasst: einen ersten Bolzenbefestigungsabschnitt f1 und einen zweiten Bolzenbefestigungsabschnitt f2, die an einer linken Seite der Mitte C des oberen Abschnitts 22 angeordnet sind; und einen dritten Bolzenbefestigungsabschnitt f3 und einen vierten Bolzenbefestigungsabschnitt f4, die an einer hinteren Seite der Mitte C des oberen Abschnitts 22 angeordnet sind.
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Die ersten bis vierten Bolzenbefestigungsabschnitte f1 bis f4 umfassen jeweiligen Bolzenlöcher, durch die die Bolzen b1 bis b4 eingeführt werden können.
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Der ersten Bolzenbefestigungsabschnitt f1 ist so ausgebildet, dass eine Mittenachse des Bolzens b1 eine Verbindungslinie L1 überlappt, die die Mitten C der linken und rechten oberen Abschnitte 22 verbindet. Der zweite Bolzenbefestigungsabschnitt f2 ist an einer Vorderseite des ersten Bolzenbefestigungsabschnitts f1 ausgebildet. Die ersten und zweiten Bolzenbefestigungsabschnitte f1 und f2 sind durch die jeweiligen Bolzen b1 und b2 an der ersten Halterung 11 befestigt und fixiert.
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Der dritte Bolzenbefestigungsabschnitt f3 ist an einer rechten Hinterseite des ersten Bolzenbefestigungsabschnitts f1 ausgebildet. Der vierte Bolzenbefestigungsabschnitt f4 ist an einer rechten Seite des dritten Bolzenbefestigungsabschnitts f3 und einer Hinterseite der Mitte C des oberen Abschnitts 22 ausgebildet. Der dritte und der vierte Bolzenbefestigungsabschnitt f3 und f4 sind durch die jeweiligen Bolzen b3 und b4 an der zweiten Halterung 12 befestigt und fixiert.
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Damit wird das Windlaufelement 31 in einem breiten Bereich an den oberen Abschnitten 22 gehalten.
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Wie in 2 gezeigt ist, sind eine verlängerte Linie L2, die eine Linie umfasst, die den ersten Bolzenbefestigungsabschnitt f1 und den zweiten Bolzenbefestigungsabschnitt f2 verbindet, und eine verlängerte Linie L3, die eine Linie umfasst, die den dritten Bolzenbefestigungsabschnitt f3 und den vierten Bolzenbefestigungsabschnitt f4 verbindet, im Wesentlichen senkrecht zueinander festgelegt. Damit kann ein Teil des Windlaufelements 31, der sich an einer rechten Seite des ersten Bolzenbefestigungsabschnitts f1 befindet, an dem oberen Abschnitt 22 gehalten (dagegen gepresst) werden. Somit wird ein Torsionsmoment, das aufgrund einer von einer Fahrbahnoberfläche ausgeübten Hochdrücklast auf den ersten Bolzenbefestigungsabschnitt f1 wirkt, reduziert.
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Wie in 2 und 4 gezeigt ist, umfasst der Befestigungsabschnitt F einen flachen Oberflächenabschnitt, der sich an einer hinteren Seite des ersten Bolzenbefestigungsabschnitts f1 und nahe dazu befindet. Damit werden Lasten, die sich an den linken und rechten Befestigungsabschnitten F des Windlaufelements 31 konzentrieren, reduziert und das Torsionsmoment und eine durch das Torsionsmoment hervorgerufene Verformung werden unterbunden.
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Als Nächstes werden Funktionen und Wirkungen durch eine vordere Fahrzeugkarosseriestruktur des Fahrzeugs V der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
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Zum Erläutern der Funktionen und Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform werden ein Modell MA des Fahrzeugs V der vorliegenden Ausführungsform und ein Modell MB, das ein Vergleichsfahrzeug ist, hergestellt. Auf die Bolzenbefestigungsabschnitte wirkende Lasten bei Erregen von oberen Abschnitten der linken und rechten vorderen Aufhängung durch vorbestimmte Schwingungen werden durch CAE (Computer Aided Engineering) analysiert.
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Zunächst werden Analysebedingungen des CAE erläutert.
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Wie in 9A gezeigt ist, ist das Modell MA in gleicher Weise wie Ausführungsform 1 ausgelegt, und zum Befestigen und Fixieren jedes der linken und rechten Endabschnitte des Windlaufelements 31 an den oberen Abschnitten 22 werden in dem Modell MA ein Bolzenbefestigungsabschnitts x1 (x3), der dem ersten Bolzenbefestigungsabschnitt f1 entspricht, ein Bolzenbefestigungsabschnitt x2 (x4), der dem zweiten Bolzenbefestigungsabschnitt f2 entspricht, und die dritten und vierten Bolzenbefestigungsabschnitte f3 und f4 festgelegt.
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Wie in 9B gezeigt ist, werden zum Befestigen und Fixieren jedes der linken und rechten Endabschnitte des Windlaufelements 31 an den oberen Abschnitten 22 ein Bolzenbefestigungsabschnitt y1 (y3), der dem ersten Bolzenbefestigungsabschnitt f1 entspricht, ein Bolzenbefestigungsabschnitt y2 (y4), der sich an einer hinteren Seite des Bolzenbefestigungsabschnitts y1 (y3) befindet, und die dritten und vierten Bolzenbefestigungsabschnitte f3 und f4 in dem Modell MB festgelegt. In 9A und 9B werden die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Abschnitte und Elemente wie Ausführungsform 1 verwendet.
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10 zeigt ein analytisches Ergebnis durch CAE.
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Wie in 10 gezeigt ist, ist in dem Modell MB die Last, die auf den Bolzenbefestigungsabschnitt y1 (y3) wirkt, der sich an der Verbindungslinie L1 befindet, signifikant größer als die Last, die auf den Bolzenbefestigungsabschnitt y2 (y4) wirkt, der sich an einer hinteren Seite des Bolzenbefestigungsabschnitts y1 (y3) befindet. Genauer gesagt wird festgestellt, dass die Last von dem Bolzenbefestigungsabschnitt y1 (y3) kaum zu dem Bolzenbefestigungsabschnitt y2 (y4), der sich an der hinteren Seite befindet, verteilt wird.
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In dem Modell MA dagegen ist die Last, die auf den Bolzenbefestigungsabschnitt x1 (x3) wirkt, der sich an der Verbindungslinie L1 befindet, im Wesentlichen gleich der Last, die auf den Bolzenbefestigungsabschnitt x2 (x4) wirkt, der sich an einer Vorderseite des Bolzenbefestigungsabschnitts x1 (x3) befindet. Genauer gesagt wird festgestellt, dass die Last von dem Bolzenbefestigungsabschnitt x1 (x3) mühelos zu dem Bolzenbefestigungsabschnitt x2 (x4), der sich an der Vorderseite befindet, verteilt wird.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die linken und rechten Endabschnitte des Windlaufelements 31 durch das Paar von linken und rechten Befestigungsabschnitten F, die durch die Bolzen b1 bis b4 an den jeweiligen oberen Abschnitten 22 befestigt sind, mit den jeweiligen oberen Abschnitten 22 des Paars von Aufhängungstürmen 2 gekoppelt. Daher kann eine Wartbarkeit von an dem Querblech 1 angebrachten Teilen sichergestellt werden.
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Jeder der Befestigungsabschnitte F umfasst: den ersten Bolzenbefestigungsabschnitt f1, der an einer in Fahrzeugquerrichtung inneren Seite der Mitte C des oberen Abschnitts 22 des entsprechenden linken oder rechten Aufhängungsturms 2 angeordnet ist und zumindest teilweise die Verbindungslinie L1 überlappt, die die Mitten C der oberen Abschnitte 22 der linken und rechten Aufhängungstürme 2 verbindet; und den zweiten Bolzenbefestigungsabschnitt f2, der an einer vorderen Seite des ersten Bolzenbefestigungsabschnitts f1 angeordnet ist. Daher kann das Torsionsmoment, das an den linken und rechten Endabschnitten des Windlaufelements 31 erzeugt wird und auf die ersten Bolzenbefestigungsabschnitte f1 wirkt, durch die zweiten Bolzenbefestigungsabschnitte f2 reduziert werden. Damit können die Lasten, die sich an den ersten Bolzenbefestigungsabschnitten f1 konzentrieren und in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung und der Richtung nach links/rechts wirken, ohne die strukturelle Änderung des Windlaufelements 31 sicher zu den zweiten Bolzenbefestigungsabschnitten f2 verteilt werden. Die auf die jeweiligen Bolzenbefestigungsabschnitte wirkenden Lasten können somit ausgeglichen werden.
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Der Befestigungsabschnitt F umfasst: den dritten Bolzenbefestigungsabschnitt f3, der an einer hinteren Seite und einer in Fahrzeugquerrichtung äußeren Seite des ersten Bolzenbefestigungsabschnitts f1 angeordnet ist; und den vierten Bolzenbefestigungsabschnitt f4, der an einer in Fahrzeugquerrichtung äußeren Seite des dritten Bolzenbefestigungsabschnitts f3 und dazu benachbart angeordnet ist. Daher kann das Windlaufelement 31 in einem breiten Bereich an den oberen Abschnitten 22 des Aufhängungsturms 2 gehalten werden. Das an den linken und rechten Endabschnitten des Windlaufelements 31 erzeugte Torsionsmoment kann damit weiter reduziert werden.
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Ein Schnittwinkel, der gebildet ist durch die verlängerte Linie L2, die die Linie umfasst, die den ersten und zweiten Bolzenbefestigungsabschnitt f1 und f2 verbindet, und die verlängerte Linie L3, die die Linie umfasst, die den dritten und vierten Bolzenbefestigungsabschnitt f3 und f4 verbindet, und sich an einer Vorderseite und in einer Fahrzeugquerrichtung äußeren Seite befindet, ist bei einem im Wesentlichen rechten Winkel eingestellt. Daher können die linken und rechten Endabschnitte des Windlaufelements 31, wobei sich jeder Abschnitt derselben an einer in Fahrzeugquerrichtung äußeren Seite des entsprechenden ersten Bolzenbefestigungsabschnitts f1 befindet, an den jeweiligen oberen Abschnitten 22 der Aufhängungstürme 2 gehalten werden. Das auf die ersten Bolzenbefestigungsabschnitte f1 wirkende Torsionsmoment kann damit weiterhin reduziert werden.
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Das Windlaufelement 31 umfasst die flachen Oberflächenabschnitte, die sich jeweils an einer hinteren Seite des ersten Bolzenbefestigungsabschnitts f1 und nahe dazu befinden. Die Erzeugung von Last konzentrierenden Abschnitten an den Befestigungsabschnitten F des Windlaufelements 31 können daher unterbunden werden.
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Die ersten und zweiten Bolzenbefestigungsabschnitte f1 und f2 sind durch die erste Halterung 11 mit dem oberen Abschnitt 22 des Aufhängungsturms 2 gekoppelt. Daher können die linken und rechten Endabschnitte des Windlaufelements 31 mit den jeweiligen oberen Abschnitten 22 der Aufhängungstürme 2 gekoppelt werden, ohne die Strukturen der oberen Abschnitte 22 der Aufhängungstürme 2 zu ändern.
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Als Nächstes werden modifizierte Beispiele, die durch teilweises Ändern der vorstehenden Ausführungsform erhalten werden, erläutert.
- 1) Die vorstehende Ausführungsform hat das Beispiel beschrieben, bei dem die Mittenachse des Bolzens des ersten Bolzenbefestigungsabschnitts die Verbindungslinie überlappt, die die Mitten der linken und rechten oberen Abschnitte verbindet. Die Mittenachse des Bolzen muss aber nicht unbedingt an der Verbindungslinie angeordnet werden. Ein Teil des Bolzens kann die Verbindungslinie teilweise überlappen. Selbst in einem Fall, da ein Kopfabschnitt des Bolzens beispielsweise die Verbindungslinie überlappt, können die Wirkungen der vorliegenden Erfindung erhalten werden.
- 2) Die vorstehende Ausführungsform hat das Beispiel beschrieben, bei dem der Schnittwinkel zwischen der verlängerten Linie, die die Linie umfasst, die den ersten Bolzenbefestigungsabschnitt und den zweiten Bolzenbefestigungsabschnitt verbindet, und der verlängerten Linie, die die Linie umfasst, die den dritten Bolzenbefestigungsabschnitt und den vierten Bolzenbefestigungsabschnitt verbindet, im Wesentlichen bei einem rechten Winkel festgelegt ist. Zumindest wenn der Schnittwinkel an der Vorderseite und der in Fahrzeugquerrichtung äußeren Seite nicht größer als 90° ist, kann aber eine Funktion der Reduktion eines Torsionsmoments erreicht werden.
- 3) Die vorstehende Ausführungsform hat ein Beispiel der Federbeinaufhängung beschrieben. Die Art der Aufhängung ist aber nicht besonders beschränkt, und eine signifikante Wirkung kann für eine Aufhängung erhalten werden, die einen Aufhängungsturm umfasst, an dem in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung und der Richtung nach links/rechts wirkende Lasten eingeleitet werden.
- 4) Abgesehen von dem Vorstehenden kann ein Fachmann innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung Ausführungsformen erzeugen, die durch Vornehmen verschiedener Abwandlungen der vorstehenden Ausführungsform erhalten werden, und die vorliegende Erfindung umfasst solche Ausführungsformen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Querblech
- 2
- Aufhängungsturm
- 11
- erste Halterung
- 31
- Windlaufelement
- V
- Fahrzeug
- E
- Motorraum
- F
- Befestigungsabschnitt
- f1 bis f4
- erste bis vierte Bolzenbefestigungsabschnitte
- L1
- Verbindungslinie
- L2, L3
- verlängerte Linie
- b1 bis b4
- Bolzen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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