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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Technologie für eine Fahrzeugkörperstruktur
eines Automobils.
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9A und 9B sind
Konzeptzeichnungen einer herkömmlichen
Fahrzeugkörperstruktur und
zeigen ein typisches Beispiel eines Fahrzeugkörpers 101 eines Cabriolets 100.
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9A zeigt,
dass der Fahrzeugkörper 101 einen
Monocoque-Körper
aufweist, welcher in sich eingebaut ein linkes und ein rechtes Seitenelement 102, 102 sowie
(nicht dargestellte) Querelemente aufweist, welche zwischen diesen
Seitenelementen 102, 102 verlaufen. Das Seitenelement 102 umfasst einen
an einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugkörpers gelegenen vorderen Seitenrahmen 103,
einen bei einer Längsmitte
des Fahrzeugkörpers
gelegenen Bodenrahmen 104 sowie einen bei einem hinteren
Abschnitt des Fahrzeugkörpers
gelegenen hinteren Seitenrahmen 105, welche in dieser Reihenfolge miteinander
verbunden sind. Der Fahrzeugkörper 101 weist
weiterhin einen Bodentunnel 106 auf, welcher bei der Mitte
des Fahrzeugkörpers
angeordnet ist. Bezugszeichen 107 bezeichnet eine Bodenplatte.
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9B zeigt
die Struktur des Seitenelements 102 bei Betrachtung von
der Seite des Fahrzeugkörpers,
wobei der Bodenrahmen 104 niedriger angeordnet ist als
der vordere und der hintere Seitenrahmen 103, 105,
um eine gewisse Aufenthaltsmöglichkeit
innerhalb eines Insassenraums zu gewährleisten.
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Jedoch
wird das Fahrzeug 100 üblicherweise
beim Fahren einem Torsionsmoment und/oder einem Biegemoment unterzogen
und der Fahrzeugkörper 101 des
Fahrzeugs 100 soll eine ausreichende Steifigkeit bereitstellen.
Insbesondere im Falle eines Cabriolets, da dieses kein befestigtes
Dach aufweist, kann ein oberer Abschnitt des Fahrzeugkörpers desselben
nicht durch ein Dach gestützt
sein. Daher muss die Steifigkeit des Fahrzeugkörpers 101 in einem
solchen Ausmaß erhöht sein,
dass eine Steifigkeitsverringerung aufgrund des Fehlens eines Daches
kompensiert werden kann. Zusätzlich
ist das Seitenelement 102 bei Betrachtung von der Seite desselben
gebogen aufgebaut und dabei muss die Steifigkeit des Fahrzeugkörpers 101 wiederum
in einem solchen Ausmaß erhöht sein,
dass eine Steifigkeitsverringerung aufgrund des gebogenen Seitenelements
kompensiert werden kann.
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Unter
diesen Umständen
ist eine Anzahl von Verstärkungselementen 108 bei
Abschnitten des Fahrzeugkörpers
vorgesehen, bei welchen eine Steifigkeitserhöhung zur teilweisen Verstärkung erforderlich
ist. Jedoch führt
eine Hinzunahme einer Anzahl von Verstärkungselementen 108,
wie oben beschrieben, zu einer Zunahme des Fahrzeuggewichts, was die
Verringerung des Gewichts des Fahrzeugkörpers 101 verhindert.
Eine Fahrzeugkörperstruktur
nach Maßgabe
des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist in der Druckschrift U.S. 4,662,052
offenbart.
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ABRISS DER
ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Steifigkeit eines
Fahrzeugkörpers
zu erhöhen, während die
Zunahme des Gewichts desselben unterdrückt wird.
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Die
obige Aufgabe kann gelöst
werden durch eine Fahrzeugkörperstruktur
für ein
Automobil nach Maßgabe
der Ansprüche,
d.h. nach Maßgabe
der vorliegenden Erfindung, wobei die Fahrzeugkörperstruktur umfasst: vordere
Seitenrahmen, welche links und rechts bei einem vorderen Abschnitt
eines Fahrzeugkörpers
derart vorgesehen sind, dass sie zwischen sich eine Längsmittellinie
des Fahrzeugkörpers
halten, hintere Seitenrahmen, welche links und rechts bei einem
hinteren Abschnitt des Fahrzeugkörpers
derart vorgesehen sind, dass sie die Längsmittellinie des Fahrzeugkörpers zwischen
sich halten, sowie Bodenrahmen oder Seitenschweller, welche links
und rechts derart vorgesehen sind, dass sie die Längsmittellinie
des Fahrzeugkörpers
zwischen sich halten und dass sie bei Betrachtung von der Seite
des Fahrzeugkörpers
niedriger als die vorderen Seitenrahmen und die hinteren Seitenrahmen
sind, wobei die vorderen Seitenrahmen, die hinteren Seitenrahmen
und die Bodenrahmen oder Seitenschweller miteinander verbunden sind,
wobei die Fahrzeugkörperstruktur
ferner einen Bodentunnel mit einer nach unten offenen U-förmigen Querschnittstruktur
umfasst, welche entlang der Längsmittellinie
des Fahrzeugkörpers
zwischen den vorderen Seitenrahmen und den hinteren Seitenrahmen verläuft und
aufwärts
der Bodenrahmen oder der Seitenschweller vorsteht, wobei Hilfsrahmen
mit jeweils einer geschlossenen Querschnittsstruktur an einem oberen
Abschnitt des Bodentunnels vorgesehen sind, und wobei die Hilfsrahmen über Erweiterungen mit
jeweils einer geschlossenen Querschnittsstruktur mit den vorderen
Seitenrahmen und den hinteren Seitenrahmen verbunden sind.
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Die
an dem Bodentunnel vorgesehenen Hilfsrahmen weisen jeweils die geschlossene
Querschnittsstruktur auf und besitzen daher jeweils eine hohe Steifigkeit.
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Die
vorderen Seitenrahmen und die hinteren Seitenrahmen, welche miteinander
mit den Bodenrahmen oder den Seitenschwellern verbunden sind, die
längsmittig
des Fahrzeugs angeordnet sind, sind ferner miteinander mit den Hilfsrahmen
und deren Erweiterungen verbunden. Da die Rahmen am vorderen Abschnitt
des Fahrzeugkörpers
und die Rahmen am Heck des Fahrzeugkörpers miteinander nicht nur durch
die Bodenrahmen oder die Seitenschweller, sondern auch durch den
Hilfsrahmen mit der hohen Steifigkeit miteinander verbunden sind,
ist die Steifigkeit des Fahrzeugkörpers erhöht, während es insgesamt von dem
vorderen zum hinteren Abschnitt des Fahrzeugkörpers wohl ausgewogen ist.
Folglich kann die Steifigkeit des Fahrzeugkörpers effektiv und deutlich
erhöht
werden, verglichen mit der herkömmlichen
Art und Weise, bei welcher die Steifigkeit des Fahrzeugkörpers teilweise
verstärkt
ist.
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Bei
der oben genannten Fahrzeugkörperstruktur
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es bevorzugt, dass die vorderen Seitenrahmen, die
hinteren Seitenrahmen, die am oberen Abschnitt des Bodentunnels
aufgebauten Hilfsrahmen und die Erweiterungen zur Verbindung der
vorderen Seitenrahmen, der hinteren Seitenrahmen und der Hilfsrahmen miteinander
bei Betrachtung von der Seite des Fahrzeugkörpers bei im Wesentlichen dem
gleichen Niveau vorgesehen sind.
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Angesichts
der Sicherstellung eines gewissen Niveaus von Aufenthaltsmöglichkeit
im Insassenraum sind die längsmittig
des Fahrzeugkörpers vorgesehenen
Bodenrahmen oder Seitenschweller tiefer als die vorderen und die
hinteren Seitenrahmen angeordnet. Da der Hilfsrahmen und die Erweiterungen
im Wesentlichen bei dem gleichen Niveau wie das der vorderen und
der hinteren Seitenrahmen angeordnet sind, sind selbst in einem
solchen Fall die Torsions- und die Biegesteifigkeit des Fahrzeugkörpers insgesamt
ausreichend hoch.
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Da
dann, wenn Kollisionsenergie auf den vorderen Abschnitt des Fahrzeugkörpers ausgeübt wird,
die Energie von den vorderen Seitenrahmen über die bei im Wesentlichen
dem gleichen Niveau angeordneten Hilfsrahmen zu den hinteren Seitenrahmen übertragen
wird, kann die so ausgeübte
Kollisionsenergie in effizienter Weise durch die Gesamtheit jener
jeweiligen Bauelemente effizient absorbiert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1A–1C zeigen
jeweilige Konzeptansichten einer Fahrzeugkörperstruktur nach Maßgabe der
vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt
eine Draufsicht der Fahrzeugkörperstruktur
nach Maßgabe
der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugkörperstruktur nach Maßgabe der
vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt
eine linke Seitenansicht der Fahrzeugkörperstruktur gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 von 2;
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6 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Hauptteils eines oberen Abschnitts
eines Bodentunnels nach Maßgabe
der vorliegenden Erfindung;
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7 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 von 2;
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8 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 8-8 von 2;
und
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9A und 9B zeigen
jeweils Konzeptansichten einer herkömmlichen Fahrzeugkörperstruktur.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen wird ein Betriebsmodus
der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
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Bei
den beiliegenden Zeichnungen bezeichnen "vorne", "hinten", "links", "rechts", "oben" und "unten" Richtungen jeweils
bei Betrachtung von der Fahrerposition und FR, RR, L, R und CL bezeichnen jeweils
Vorderseite, Rückseite,
linke Seite, rechte Seite und Fahrzeugkörpermitte (eine Quermitteloder eine
Längsmittellinie
eines Fahrzeugkörpers).
Zusätzlich
sollten die Zeichnungen in einer Richtung betrachtet werden, in
welcher die Bezugszeichen darin orientiert sind.
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1A–1C sind
Konzeptzeichnungen einer Fahrzeugkörperstruktur nach Maßgabe der
vorliegenden Erfindung und zeigen zeichnerisch einen Fahrzeugkörper 10 eines
Cabriolets als ein Fahrzeug.
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1A zeigt,
dass der Fahrzeugkörper 10 ein
verstärkter
Rahmen eines Monocoque-Körpers ist,
welcher in sich eingebaut ein linkes und ein rechtes Element 20, 20 und
dazwischen angeordnete Querelemente 41, 42, 43 aufweist,
welche zwischen diesem linken und diesem rechten Seitenelement 20, 20 verlaufen.
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Das
Seitenelement 20 ist ein Element, welches umfasst: einen
vorderen Seitenrahmen 21, der bei einem vorderen Abschnitt
des Fahrzeugkörpers angeordnet
ist, einen Seitenschweller 23, der in Querrichtung außerhalb
und in Längsrichtung
mittig des Fahrzeugkörpers
angeordnet ist, oder einen Bodenrahmen 27, der in Querrichtung
innerhalb und in Längsrichtung
mittig des Fahrzeugkörpers
angeordnet ist, sowie einen hinteren Seitenrahmen 26, der bei
einer hinteren Position des Fahrzeugkörpers angeordnet ist, welche
in dieser Reihenfolge miteinander verbunden sind. Um ein bestimmtes
Niveau einer Aufenthaltsmöglichkeit
im Inneren eines Fahrgastraums zu gewährleisten, sind der Seitenschweller 23 und
der Bodenrahmen 27 tiefer als der vordere und der hintere
Seitenrahmen 21, 26 angeordnet.
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Bei
dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind der linke und der rechte vordere Seitenrahmen 21, 21 und
der linke und der rechte hintere Seitenrahmen 26, 26,
welche miteinander durch die Seitenschweller 23, 23 und
die Bodenrahmen 27, 27, die in Längsrichtung
in der Mitte des Fahrzeugkörpers
angeordnet sind, ferner miteinander mittels eines Hauptverstärkungselements 50 verbunden,
um dadurch die Steifigkeit des Fahrzeugkörpers 10 weiter zu
erhöhen.
Das Verstärkungselement 50 wird
weiter unten ausführlich
beschrieben werden.
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Um
genau zu sein, wie in 1B gezeigt ist, ist das Hauptverstärkungselement 50 derart
angeordnet, dass es zwischen hinteren Abschnitten des vorderen Seitenelements 21 und
vorderen Abschnitten des hinteren Seitenelements 26 verläuft. Zusätzlich sind,
wie in 1C gezeigt ist, die vorderen
Seitenrahmen 21, die hinteren Seitenrahmen 26 und
das Hauptverstärkungselement 50 miteinander
bei im Wesentlichen dem gleichen Niveau verbunden.
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Unter
Bezugnahme auf 2 und den folgenden wird unten
ein Aufbau des Fahrzeugkörpers 10 ausführlich beschrieben
werden.
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2 ist
eine Draufsicht der Fahrzeugkörperstruktur
nach Maßgabe
der vorliegenden Erfindung, bei welcher Bodenplatten weggelassen
sind. Aus praktischen Gründen
ist jedoch von den Bodenplatten lediglich ein Bodentunnel dargestellt.
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Um
einen bestimmten Aufbau des linken Seitenelements 20 zu
beschreiben, umfasst das linke Seitenelement 20 das vordere
Seitenelement 21, einen Seitenträger 22, welcher mit
dem hinteren Abschnitt des vorderen Seitenrahmens 21 verbunden ist
und in Querrichtung nach außen
verläuft,
den Seitenschweller 23, welcher mit einem Seitenrandabschnitt
des Seitenträgers 22 verbunden
ist, ein Verbindungselement 25, welches mit einem hinteren
Abschnitt des Seitenschwellers 23 verbunden ist, den hinteren
Seitenrahmen 26, welcher mit einem vorderen Abschnitt des
Verbindungselements 25 verbunden ist, und den Bodenrahmen 27,
welcher von dem hinteren Abschnitt des vorderen Seitenrahmens 21 zum
vorderen Abschnitt des hinteren Seitenrahmens 26 derart
verläuft,
dass er mit diesen Rahmen verbunden ist.
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Ein
Verbindungsabschnitt, bei welchem der vordere Seitenrahmen 21,
der Seitenträger 22 und der
Bodenrahmen 27 miteinander verbunden sind, ist im Folgenden
als ein "vorderer
Verbindungsabschnitt 31'' bezeichnet.
Zusätzlich
ist im Folgenden ein Verbindungsabschnitt, bei welchem das Verbindungselement 25,
der hintere Seitenrahmen 26 und der Bodenrahmen 27 miteinander
verbunden sind, im Folgenden als ein "hinterer Verbindungsabschnitt 32" bezeichnet.
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Der
vordere Seitenrahmen 21, der Bodenrahmen 27 und
der hintere Seitenrahmen 26 verlaufen linear in einer Längsrichtung
bei Betrachtung von oben. Der vordere Seitenrahmen 21 und
der Seitenschweller 23 weisen eine im Wesentlichen rechteckige
geschlossene Querschnittstruktur auf, während der hintere Seitenrahmen 26 und
der Bodenrahmen 27 eine nach oben offene U-förmige Querschnittsstruktur
aufweisen. Das rechte Seitenelement 20 ist im Aufbau mit
dem linken Seitenelement 20 identisch.
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Diese
Figur zeigt einen Aufbau, bei welchem ein erstes vorderstes Querelement 41 und
ein zweites Querelement 42 hinter dem ersten Querelement derart
angeordnet sind, dass sie zwischen dem linken und dem rechten vorderen
Seitenrahmen 21, 21 verlaufen, und ein drittes
Querelement 43 ist so zwischen dem linken und dem rechten
Seitenrahmen 26, 26 angeordnet und zusätzlich ist
der längliche
Bodentunnel 46 derart angeordnet, dass er in Längsrichtung
zwischen dem vorderen Seitenrahmen 21 und dem hinteren
Seitenrahmen 26 entlang einer Fahrzeugkörpermitte CL verläuft.
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Wie
aus der obigen Beschreibung deutlich wird, ist der Fahrzeugkörper 10 aufgebaut
durch Verbinden des linken und des rechten vorderen Seitenrahmens 21, 21 miteinander,
welche an dem vorderen Abschnitt desselben derart vorgesehen sind, dass
sie die Fahrzeugkörpermitte
CL (die Längsmittellinie
des Fahrzeugs) zwischen sich halten, des linken und des rechten
hinteren Seitenrahmens 26, 26, welche an dem hinteren
Abschnitt des Fahrzeugkörpers
derart vorgesehen sind, dass sie die Fahrzeugkörpermitte CL zwischen sich
halten, und des linken und des rechten Seitenschwellers 23 oder
Bodenrahmens 27, 27, welche bei Betrachtung von
der Seite des Fahrzeugkörpers 10 tiefer
als die vorderen Seitenrahmen 21, 21 und die hinteren
Seitenrahmen 26, 26 derart vorgesehen sind, dass
sie die Fahrzeugkörpermitte
CL zwischen sich halten, sowie durch Bereitstellen des Bodentunnels 46 derart,
dass er entlang der Fahrzeugkörpermitte
CL zwischen den vorderen Seitenrahmen 21, 21 und
den hinteren Seitenrahmen 26, 26 derart verläuft, dass
er nach oben über
die Seitenschweller 23, 23 oder die Bodenrahmen 27, 27 vorsteht.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugkörperstruktur nach Maßgabe der
vorliegenden Erfindung, welche das Hauptverstärkungselement 50 zeigt,
wobei der Bodentunnel und die Bodenplatten weggelassen sind.
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Diese
Figur zeigt einen Aufbau, bei welchem Bodenquerelemente 47, 47 derart
angeordnet sind, dass sie von einem Quermittenabschnitt des Fahrzeugkörpers ausgehend
in Querrichtung über
den linken und den rechten Bodenrahmen 27, 27 zu
dem linken bzw. dem rechten Seitenschweller 23, 23 verlaufen,
um mit diesen verbunden zu werden, wodurch die nicht dargestellten
Bodenplatten verstärkt
werden.
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Das
erste Querelement 41 ist ein Balkenelement mit einer rechteckigen
geschlossenen Querschnittsstruktur, welches dazu ausgebildet ist,
unter den vorderen Seitenrahmen 21, 21 weg in
Querrichtung zu verlaufen. Das zweite Querelement 42 ist
an Balkenelement mit einer rechteckigen geschlossenen Querschnittsstruktur.
Das dritte Querelement 43 ist ein Balkenelement mit einer
nach oben offenen U-förmigen
Querschnittsstruktur.
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Das
Hauptverstärkungselement 50 ist
derart aufgebaut, dass Hilfsrahmen 52, 52 mit
jeweils einer geschlossenen Querschnittsstruktur über einem
oberen Abschnitt des Bodentunnels vorgesehen sind (siehe 2)
und dass diese so bereitgestellten Hilfsrahmen 52, 52 dann
mit den vorderen Seitenrahmen 21, 21 bzw. den
hinteren Seitenrahmen 26, 26 über Erweiterungen 53, 53 und 54, 54 mit
jeweils einer geschlossenen Querschnittsstruktur verbunden sind.
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Genauer
gesagt ist das Hauptverstärkungselement 50 von
oben betrachtet ein X-förmiges
Querelement, bei welchem der linke und der rechte Hilfsrahmen 52, 52 derart
angeordnet sind, dass sie in Längsrichtung
entlang von Seiten des oberen Abschnitts des Bodentunnels 56 verlaufen
und diese Hilfsrahmen 52, 52 mit den Längsseiten
des Bodentunnels 46 verbunden sind. Zusätzlich sind die vorderen Erweiterungen 53, 53 derart
vorgesehen, dass sie von den vorderen Abschnitten des linken und
des rechten Hilfsrahmens 52, 52 zu dem linken
und dem rechten vorderen Verbindungsabschnitt 31, 31 verlaufen,
um mit diesen verbunden zu werden, während die hinteren Erweiterungen 54, 54 derart
vorgesehen sind, dass sie von den hinteren Abschnitten zu dem linken
und dem rechten Hilfsrahmen 52, 52 ausgehend zu
dem linken und dem rechten hinteren Verbindungsabschnitt 32, 32 verlaufen,
um mit diesen verbunden zu werden.
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Mit
anderen Worten umfasst das Hauptverstärkungselement 50 die
Hilfsrahmen 52, 52, welche über die Erweiterungen 53, 53 bzw. 54, 54 mit
den vorderen Seitenrahmen 21, 21 und den hinteren
Seitenrahmen 26, 26 verbunden sind, wobei jede
Erweiterung eine geschlossene Querschnittsstruktur aufweist.
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Durch
Verbinden des linken und des rechten vorderen Seitenrahmens 21, 21 mit
dem linken und dem rechten hinteren Seitenrahmen 26, 26 mittels des
Hauptverstärkungselements 50,
welches wie oben beschrieben aufgebaut ist, können diese vorderen Seitenrahmen 21, 21 mit
den hinteren Seitenrahmen 26, 26 mittels des Bodentunnels 46,
der Hilfsrahmen 52, 52 und der vorderen und der
hinteren Erweiterungen 53, 53, 54, 54 verbunden
werden.
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4 ist
eine linke Seitenansicht der Fahrzeugkörperstruktur nach Maßgabe der
vorliegenden Erfindung, wobei die Bodenplatten weggelassen sind.
Aus praktischen Gründen
ist jedoch lediglich der Bodentunnel dargestellt.
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Diese
Figur zeigt den Aufbau, bei welchem der Seitenschweller 23 und
der Bodenrahmen 27 niedriger als der vordere Seitenrahmen 21 und
der hintere Seitenrahmen 26 angeordnet sind und bei welchem
der vordere Seitenrahmen 21, der hintere Seitenrahmen 26 und
das Hauptverstärkungselement 50 bei
im Wesentlichen dem gleichen Niveau bei Betrachtung von der Seite
des Fahrzeugkörpers 10 miteinander
verbunden sind.
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5 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 von 2.
In der Figur ist der Bodentunnel 46 mit einer nach unten
geöffneten
U-förmigen Querschnittsstruktur
zwischen dem Fahrersitz und dem Beifahrersitz angeordnet, welche
durch gestrichelte Linien dargestellt sind, sodass er sich in Längsrichtung
in der Mitte des Fahrzeugkörpers
erstreckt. Dann werden das linke und das rechte untere Ende des
so angeordneten Bodentunnels 46 mit inneren Enden einer
linken und einer rechten Bodenplatte 48, 48 verbunden
und diese Bodenplatten 48, 48 werden mit dem linken
bzw. dem rechten Seitenschweller 23, 23 an deren äußeren Enden
verbunden.
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Die
Bodenplatten 48, 48 können durch Übereinanderlegen derselben
an den Bodenrahmen 27, 27 verstärkt sein,
von welchen jeder die nach oben offene U-förmige
Querschnittsstruktur zur Verbindung damit aufweist. Darüber hinaus
lässt man
die Bodenrahmen 27, 27 eine im Wesentlichen rechteckige
geschlossene Querschnittsstruktur aufweisen, wenn die Öffnungen
der Bodenrahmen 27, 27 jeweils durch die Bodenplatten 48, 48 geschlossen
sind, wodurch deren Steifigkeit erhöht werden kann.
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6 ist
eine Querschnittsansicht, welche einen Hauptteil des oberen Abschnitts
des Bodentunnels gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. Die Figur ist eine vergrößerte Ansicht des in 5 gezeigten
Hauptteils und zeigt eine Querschnittsstruktur des Hauptverstärkungselements 50.
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Der
Bodentunnel 46 umfasst eine linke und eine rechte Seitenplatte 46a, 46a und
eine Deckenplatte 46b, welche derart angeordnet ist, dass
sie zwischen oberen Abschnitten dieser linken und rechten Seitenplatte 46a, 46a verläuft. Darüber hinaus
ist eine Seitenplatte 46c im Inneren des oberen Abschnitts
derart vorgesehen, dass sie zwischen der linken und der rechten
Seitenplatte 46a, 46a verläuft, um dadurch den oberen
Abschnitt in einer im Wesentlichen rechteckigen geschlossenen Querschnittsstruktur
auszubilden, was zu einer Zunahme der Steifigkeit des Bodentunnels
führt.
Mit anderen Worten wird die Steifigkeit durch Vorsehen eines zentralen
Hilfsrahmenabschnitts 51 mit einer geschlossenen Querschnittsstruktur
am oberen Abschnitt der Bodenplatte 46 erhöht.
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Der
linke und der rechte Hilfsrahmen 52, 52 sind derart
angeordnet, dass sie entlang der Seiten des oberen Abschnitts des
Bodentunnels 46 verlaufen, mit anderen Worten entlang der
linken und der rechten Seite eines mittleren Hilfsrahmenabschnitts 51 zur
Verbindung damit. Somit sind die Hilfsrahmen 52, 52 ein
Verstärkungselement
mit einem im Wesentlichen U-förmigen
Querschnitt bei Betrachtung von der Rückseite in der Längsrichtung.
Ausführlich beschrieben
sind der linke und der rechte Hilfsrahmen 52, 52 ein
Element, welches als eine im Wesentlichen rechteckige geschlossene
Querschnittsstruktur ausgebildet ist, indem man odere Ränder 52a, 52a derselben
jeweils mit der Deckenplatte 46b des Bodentunnels 46 verbindet
und untere Ränder 52b, 52b derselben
an den Seitenplatten 46a, 46a des Bodentunnels 46 und
Randabschnitte 46d, 46d der seitlichen Platte 46c zur
Verbindung damit übereinander legt.
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Wie
aus der obigen Beschreibung deutlich wird, ist das Hauptverstärkungselement 50 derart aufgebaut,
dass es die Torsions- und die Biegesteifigkeit erhöht, indem
man die Hilfsrahmen 52, 52 und den zentralen Hilfsrahmenabschnitt 51,
welche jeweils eine geschlossene Querschnittsstruktur aufweisen
und in Querrichtung in einer Reihe angeordnet sind, integral miteinander
verbindet.
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7 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 von 2 und
zeigt einen Querschnitt der vorderen Erweiterung 53.
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Die
Erweiterung 53 ist ein Element, welches als eine geschlossene
Querschnittsstruktur ausgebildet ist, indem man im Wesentlichen
U-förmige
Querschnittsstrukturen 53a, 53a, welche derart
angeordnet sind, dass sie einander an offenen Seiten derselben gegenüberliegen,
miteinander überlappen
lässt, wobei
ein plattenartiges Armaturenbrett 53b zwischen ihnen gehalten
wird, um diese miteinander zu verbinden.
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8 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 8-8 von 2 und
zeigt die hintere Erweiterung 54.
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Die
Erweiterung 54 ist ein Element, welches als eine geschlossene
Querschnittsstruktur ausgebildet ist, indem man im Wesentlichen
L-förmige
Querschnittsstrukturen 54a, 54a, welche einander
gegenüberliegend
angeordnet sind, einander überlappen lässt, wobei
eine plattenartige hintere Bodenplatte 54b zwischen ihnen
gehalten wird, um diese miteinander zu verbinden.
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Als
Nächstes
wird Bezug genommen auf 1A bis 1C.
Eine Funktion der Fahrzeugkörperstruktur
des wie oben aufgebauten Fahrzeugs wird unten beschrieben werden.
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Der
zentrale Hilfsrahmenabschnitt 51 (der obere Abschnitt des
Bodentunnels 46), die Hilfsrahmen 52, 52 und
die vordere und die hintere Erweiterung 53, 53, 54, 54 sind
alle die geschlossenen Querschnittsstrukturen und können daher
eine hohe Festigkeit bereitstellen. Als Folge davon kann das Hauptverstärkungselement 50 eine
hohe Torsions- und Biegesteifigkeit bereitstellen, welches den zentralen Hilfsrahmenabschnitt 51,
die Hilfsrahmen 52, 52 und die vordere und die
hintere Erweiterung umfasst.
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Da
die vorderen Seitenrahmen 21, 21 und die hinteren
Seitenrahmen 26, 26, welche mit Abstand voneinander
entfernt vorgesehen sind, miteinander und nicht nur mit den Seitenschwellern 23, 23 und
den Bodenrahmen 27, 27, sondern auch mit dem eine
höhere
Steifigkeit aufweisenden Hauptverstärkungselement 50 verbunden
sind, ist die Steifigkeit des Fahrzeugkörpers 10 in ausgewogener
Weise als Ganzes vom vorderen Abschnitt zum hinteren Abschnitt desselben
erhöht.
Daher ist es möglich,
die Torsions- und die Biegesteifigkeit des Fahrzeugkörpers 10 effizient
und deutlich mittels des praktischeren und leichteren Verstärkungselements 50 zu
erhöhen als
das Beispiel des Standes der Technik bei welchem der Fahrzeugkörper lediglich
bei Abschnitten teilweise verstärkt
ist, welche Verstärkungen
benötigen.
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Darüber hinaus
kann, wie in 1C gezeigt ist, eine ausreichende
Torsions- und Biegesteifigkeit bereitgestellt
werden, obwohl die vorderen und die hinteren Seitenrahmen 21, 26 tiefer
angeordnet sind als die Seitenschweller 23 und die Bodenrahmen 27, die
beide in der Längsmitte
des Fahrzeugs angeordnet sind, da das Hauptverstärkungselement 50 auf demselben
Niveau gelegen ist wie jenes der vorderen und der hinteren Seitenrahmen 21, 26.
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Darüber hinaus
kann dann, wenn eine Kollisionsenergie auf den vorderen Abschnitt
des Fahrzeugkörpers 10 ausgeübt wird,
die so ausgeübte
Kollisionsenergie in effizienter Weise durch die Gesamtheit dieser
beteiligten Elemente 21, 26, 50 absorbiert werden,
da die Kollisionsenergie von den vorderen Seitenrahmen 21 über das
Hauptverstärkungselement 50 zu
den hinteren Seitenrahmen 26 übertragen wird.
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Zusätzlich ist
in dem obigen Betriebsmodus der vorliegenden Erfindung der Fahrzeugtyp,
an welchem die vorliegende Erfindung angewendet wird, nicht auf
ein Cabriolet beschränkt,
sondern die Erfindung kann auf einen normalen Personenwagen angewendet
werden.
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Darüber hinaus
ist anzumerken, dass in der Beschreibung das Wort "verbinden", wenn es hier gebraucht
wird, eine Festlegung von zwei oder mehreren Elementen aneinander
mittels Schweißen,
Verstemmen oder dgl. bezeichnet.
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Während eine
Beschreibung im Zusammenhang mit der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung gegeben wurde, wird es Fachleuten klar sein, dass
verschiedene Änderungen
und Modifikationen daran ausgeführt
werden können,
ohne von der Erfindung abzuweichen. Daher ist es Ziel, in den beiliegenden
Ansprüchen
alle derartigen Änderungen
und Modifikationen abzudecken, soweit sie in den wahren Grundgedanken
und den Rahmen der Erfindung fallen.
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Die
wie im Voranstehenden aufgebaute vorliegende Erfindung bietet die
folgenden Vorteile.
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Da
die Hilfsrahmen, welche jeweils eine geschlossene Querschnittsstruktur
aufweisen, am oberen Abschnitt des Bodentunnels vorgesehen sind, und
die Hilfsrahmen dann mit den vorderen Seitenrahmen und den hinteren
Seitenrahmen über
die Erweiterungen, welche jeweils eine geschlossene Querschnittsstruktur
aufweisen, verbunden werden, können
die vorderen Seitenrahmen und die hinteren Seitenrahmen, welche
miteinander mit den in Längsrichtung
zentral angeordneten Bodenrahmen oder Seitenschwellern verbunden
sind, nach Maßgabe der
Erfindung ferner miteinander mit den eine höhere Steifigkeit bereitstellenden
Hilfsrahmen und deren Erweiterungen verbunden werden. Da die Rahmen am
vorderen Abschnitt des Fahrzeugkörpers
und die Rahmen am hinteren Abschnitt derselben, welche mit einem
gewissen Abstand voneinander vorgesehen sind, nicht nur mit den
Bodenrahmen oder Seitenschwellern, sondern auch mit den eine höhere Steifigkeit
aufweisenden Hilfsrahmen und deren Erweiterungen verbunden werden
können,
ist es möglich,
die Steifigkeit der Gesamtheit des Fahrzeugkörpers vom vorderen Abschnitt
zum hinteren Abschnitt des Fahrzeugs in einer ausgewogenen Art und
Weise zu erhöhen.
Folglich ist es möglich,
die Torsions- und die Biegesteifigkeit des Fahrzeugkörpers effizient
und deutlich mittels des verglichen mit dem Beispiel des Standes
der Technik praktischeren und leichteren Verstärkungselements zu erhöhen, bei welchem
der Fahrzeugkörper
lediglich bei Abschnitten, welche Verstärkungen benötigen, teilweise verstärkt ist.
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Da
die vorderen Seitenrahmen, die hinteren Seitenrahmen, die am oberen
Abschnitt des Bodentunnels aufgebauten Hilfsrahmen und die Erweiterungen
zur Verbindung der vorderen Seitenrahmen, der hinteren Seitenrahmen
und der Hlifsrahmen miteinander bei Betrachtung von der Seite des Fahrzeugkörpers im
Wesentlichen auf demselben Niveau vorgesehen sind, kann gemäß der Erfindung
eine ausreichende Torsions- und Biegesteifigkeit des Fahrzeugkörpers sichergestellt
werden.
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Wenn
auf den vorderen Abschnitt des Fahrzeugkörpers eine Kollisionsenergie
ausgeübt
wird, wird darüber
hinaus die Energie dann von den vorderen Seitenrahmen zu den hinteren
Seitenrahmen über
die Hilfsrahmen übertragen,
welche alle auf im Wesentlichen dem gleichen Niveau angeordnet sind. Folglich
kann die so ausgeübte
Kollisionsenergie effizient mit der Gesamtheit dieser jeweiligen
Bauelemente absorbiert werden.
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Eine
Fahrzeugkörperstruktur
für ein
Automobil umfassend: vordere Seitenelemente 21, 21,
welche links und rechts bei einem vorderen Abschnitt eines Fahrzeugkörpers 10 derart
vorgesehen sind, dass sie eine Längsmittellinie
des Fahrzeugkörpers zwischen
sich halten, hintere Seitenrahmen 26, 26, welche
links und rechts bei einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugkörpers derart
vorgesehen sind, dass sie die Längsmittellinie
des Fahrzeugkörpers
zwischen sich halten, sowie Seitenschweller 23, 23 oder Bodenrahmen 27, 27,
welche links und rechts derart vorgesehen sind, dass sie die Längsmittellinie
des Fahrzeugkörpers
zwischen sich halten und dass sie bei Betrachtung von der Seite
des Fahrzeugkörpers tiefer
als die vorderen Seitenrahmen und die hinteren Seitenrahmen liegen,
wobei die vorderen Seitenrahmen, die hinteren Seitenrahmen und die
Seitenschweller oder Bodenrahmenschweller miteinander verbunden
sind, und ferner ein Bodentunnel mit einer nach unten offenen U-förmigen Querschnittsstruktur, welche
entlang der Längsmittellinie
des Fahrzeugkörpers
zwischen den vorderen Seitenrahmen und den hinteren Seitenrahmen
verläuft
und aufwärts
der Seitenschweller 23, 23 oder der Bodenrahmen 27, 27 vorstehen.
Hilfsrahmen 52, 52 mit jeweils einer geschlossenen
Querschnittsstruktur sind an einem oberen Abschnitt des Bodentunnels
vorgesehen. Die Hilfsrahmen sind mit den vorderen Seitenrahmen und
den hinteren Seitenrahmen über
Erweiterungen 53, 53, 54, 54 mit
jeweils einer geschlossenen Querschnittsstruktur verbunden.