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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Frontstruktur eines Fahrzeugs.
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2. Erörterung
der verwandten Technik
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Eine
Frontstruktur eines Fahrzeugs, wie in den 7A und 7B gezeigt,
ist bekannt. 7A ist eine teilperspektivische
Explosionsansicht einer konventionellen Frontstruktur des Fahrzeugs. 7B ist
ein vertikaler Querschnitt der Frontstruktur des Fahrzeugs. In den
Figuren zeigen Pfeile FR, OUT und UP jeweils eine frontale Richtung,
eine äußere Richtung
und eine obere Richtung des Fahrzeugs.
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Wie
in 7A gezeigt ist, erstreckt sich ein plattenförmiges geneigtes
Fußbrett 101 in
einer Breitenrichtung des Fahrzeugs zum Unterteilen einer Motorabteilung
und eines Passagierabteils. Ein unterer Teil des geneigten Fußbretts 101 ist
als ein geneigter Teil 101a ausgebildet, der sich nach
unten in Richtung auf einen hinteren Teil des Fahrzeugs erstreckt. Ein
unteres Ende des geneigten Teils 101a ist mit einem Frontteil
einer Bodenplatte 102 verbunden. Dort befindet sich ein
Tunnelteil 103, der sich in einer Längenrichtung des Fahrzeugs
von einem unteren Mittelteil des geneigten Fußbretts 101 und einem
Teil auf einer Mittellinie in Bezug zu der Breite der Bodenplatte 102 erstreckt.
Ein Außenlangträger 104 ist
an jedem Ende der Bodenplatte 102 in Bezug zur Breite des
Fahrzeugs vorgesehen. Der Außenlangträger 104 erstreckt
sich in der Längenrichtung
des Fahrzeugs und weist einen geschlossenen Querschnitt auf.
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Die 7A und 7B zeigen,
dass ein Frontseitenrahmen 110 sich in einer Längenrichtung des
Fahrzeugs erstreckt. Der Frontseitenrahmen 110 ist nach
unten in Berührung
mit dem geneigten Fußbrett 101 gebogen,
und erstreckt sich weiter auf einer unteren Oberfläche der
Bodenplatte 102. Ein hinterer Teil des Frontseitenrahmens 110 hat
einen Querschnitt in Form einer annähernden U-Form. Seitenwände der Frontseitenrahmen 110 weisen
Flansche auf. Indem die Flansche in Berührung mit einem unteren Teil
des geneigten Fußbretts 101 und
der unteren Oberfläche
der Bodenplatte 102 gebracht werden, begrenzen der Frontseitenrahmen 110,
das geneigte Fußbrett 101 und
die Bodenplatte 102 einen geschlossenen Querschnitt.
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Ein
hinterer Träger 120 ist
an jeder hinteren unteren Oberfläche
des Frontseitenrahmens 110 befestigt. Der hintere Träger 120 hat
eine Blockform mit einer vorbestimmten Dicke. In der Mitte des hinteren Trägers 120 ist
ein Tragbolzen 121 zum Abstützen eines hinteren Teils eines
Frontaufhängungselements (nicht
gezeigt) so vorgesehen, um nach unten vorzustehen.
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Ein
Verbindungselement 130 bedeckt den Frontseitenrahmen 110 vom
Boden desselben über eine
vorbestimmte Länge.
Das Verbindungselement 130 weist einen Hauptkörper 131 und
einen Erweiterungsteil 132 auf, der sich von dem Hauptkörper 131 zum
Außenlangträger 104 erstreckt.
Ein oberes Ende des Hauptkörpers 131 ist
mit dem geneigten Teil 101a des geneigten Fußbretts 101 verbunden.
Ein freies Ende des Erweiterungsteils 132 ist mit dem Außenlangträger 104 verbunden,
und ein oberes Ende desselben ist mit einer unteren Oberfläche der
Bodenplatte 102 verbunden. Das Verbindungselement 130 stützt den
hinteren Träger 120 ab.
Außerdem verbindet
das Verbindungselement 130 den Frontseitenrahmen 110 und
den Außenlangträger 104.
Diese Struktur ist zum Beispiel in der Japanischen Kokai Veröffentlichung
8 (1996)-230716 beschrieben, die die Präambel von Anspruch 1 offenbart.
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Außerdem ist
eine Frontstruktur eines Fahrzeugs zum Abstützen eines Frontaufhängungselements
bekannt, wie sie in den 8A bis 8B beschrieben
ist. 8A ist eine perspektivische Ansicht eines konventionellen
Strukturelements für
einen Frontaufhängungselementhalter. 8B ist
ein vertikaler Querschnitt der Frontstruktur in 8A.
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Wie
in 8A gezeigt ist, weist ein Frontseitenrahmen 201 einen
gekrümmten
Teil 202 auf, der sich in einer ungefähren Längenrichtung eines Fahrzeugs
erstreckt und sanft entlang eines unteren Teils eines geneigten
Fußbretts 206 gekrümmt ist (8B).
Der gekrümmte
Teil 202 weist eine Kerbe 204 in Form einer annähernd dreieckigen
Form in einer Innenwand 203 in Bezug zu einer Breitenrichtung des
Fahrzeugs auf.
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Ein
Träger 210 umfasst
einen oberen Träger 211 und
einen unteren Träger 212,
und eine Schraubenmutter 213 ist vertikal zwischen denselben
vorgesehen. Wie in 8B gezeigt ist, ist ein oberer
Teil 213a der Schraubenmutter 213 an dem oberen
Träger 211 befestigt,
und ein unterer Teil 213b der Schraubenmutter 213 ist
an dem unteren Träger 212 befestigt.
Der obere Träger 211 und
der untere Träger 212 werden
in einem kombinierten Zustand an dem Frontseitenrahmen 201 so
befestigt, dass sie die Kerbe 204 blockieren. Obere Teile
des oberen Trägers 211 und
unteren Trägers 212 sind
mit dem geneigten Fußbrett 206 verbunden.
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Ein
hinterer Teil des Frontaufhängungselements 220 ist
an einer unteren Oberfläche
des Trägers 210 vorgesehen.
Ein Tragbolzen 222 wird nach oben in ein Tragloch 221 eingesetzt,
und ein oberes Ende wird in die Schraubenmutter 213 im
Träger 210 geschraubt.
Auf diese Weise wird der hintere Teil des Frontaufhängungselements 220 an
dem Fahrzeugkörper
gehalten, wie in der Japanischen Kokai Veröffentlichung 8 (1996)-198140
beschrieben ist.
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Bei
der oben genannten Frontstruktur des in Bezug zu den 7A und 7B beschriebenen Fahrzeugs
werden der hintere Träger 120 und
das Verbindungselement 130 unabhängig gebildet. Deshalb wird
die Anzahl von zu verwendenden Elementen erhöht und der Einbauvorgang ist
kompliziert.
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In ähnlicher
Weise werden bei der Frontstruktur eines in Bezug zu den 8A und 8B beschriebenen
Fahrzeugs der obere Träger 211 und der
untere Träger 212 unabhängig gebildet.
Auch hier wird die Anzahl der Elemente erhöht und ist der Einbauvorgang
kompliziert.
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AUFGABE UND
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Frontstruktur
eines Fahrzeugs zu schaffen, die aus einer kleinen Anzahl von Elementen
einschließlich
Drehmomentkastenelementen strukturiert werden kann, welche integriert
mit Frontaufhängungselementhaltern
zusammengebaut werden, durch die die Abstützungssteifheit eines Aufhängungselements
mit einem Aufhängungselementhalter
bewahrt werden kann. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird
durch eine Frontstruktur eines Fahrzeugs gelöst, umfassend:
ein geneigtes
Fußbrett,
dass sich in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs zum Unterteilen
einer Motorabteilung und eines Passagierabteils erstreckt;
eine
Bodenplatte, die sich nach hinten von einem unteren Ende des geneigten
Fußbretts
erstreckt;
ein Paar Frontseitenrahmen, die vorgesehen sind,
indem sie voneinander in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs beabstandet
sind, wobei die genannten Frontseitenrahmen sich in einer Längenrichtung
des Fahrzeugs von einem Teil vor dem genannten geneigten Fußbrett zu
einem unteren Teil der genannten Bodenplatte entlang der Oberfläche des
geneigten Fußbretts
am dichtesten zu der Motorabteilung und entlang der unteren Oberfläche der
Bodenplatte erstrecken, wobei die genannten Frontseitenrahmen vor
dem genannten geneigten Fußbrett
das genannte geneigte Fußbrett
berühren
und nach unten gebogen sind;
ein Paar Außenlangträger, die sich in einer Längenrichtung
des Fahrzeugs entlang Seitenkanten der genannten Bodenplatte an äußeren Positionen
in Bezug zu den genannten Frontseitenrahmen erstrecken; und
Drehmomentkastenelemente,
die sich von den genannten Frontseitenrahmen in einer Breitenrichtung des
Fahrzeugs erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentkastenelemente
die genannten Frontseitenrahmen und die genannten Außenlangträger verbinden;
und die Frontstruktur des Fahrzeugs ferner Frontaufhängungselementhalter
aufweist, die integriert mit den genannten Drehmomentkastenelementen
zum Abstützen
von Frontaufhängungselementen
vorgesehen sind.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
einer Frontstruktur eines Fahrzeugs, bei der Schraubenmuttern für das Frontaufhängungselement
starr ohne Erhöhen
der Anzahl von Elementen gehalten werden. Diese Aufgabe der vorliegenden
Erfindung kann durch eine Frontstruktur eines Fahrzeugs gelöst werden,
bei der die Frontaufhängungselementhalter
Schraubenmuttern zum Halten der Frontaufhängungselemente aufweisen, und
die Drehmomentkastenelemente erste Elemente und zweite Elemente
einschließen,
wobei die Schraubenmuttern an den ersten Elementen befestigt sind,
wobei erste Enden der Schraubenmuttern an den ersten Elementen vorgesehen
sind, und die Schraubenmuttern an den zweiten Elementen befestigt
sind, wobei die zweiten Enden der Schraubenmuttern an den zweiten
Elementen vorgesehen sind.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
einer Frontstruktur eines Fahrzeugs, bei der die Schraubenmuttern
fest gehalten werden, selbst wenn eine Last von der Frontaufhängung an
die Schraubenmuttern von einer jeglichen Richtung angelegt wird.
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Die
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch eine Frontstruktur
des Fahrzeugs gelöst
werden, bei der die ersten Elemente die Frontseitenrahmen und die
Außenlangträger verbinden, indem
sie sich von den Frontseitenrahmen in einer hinteren äußeren Richtung
von dem Fahrzeug erstrecken, wobei die zweiten Elemente die Frontseitenrahmen
und die Außenlangträger verbinden,
indem sie sich in einer Breitenrichtung zwischen diesen erstrecken.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Eine
spezifische Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung soll nun nur beispielhaft unter Bezugnahme
auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Frontstruktur eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
Explosionsansicht der in 1 gezeigten Frontstruktur ist;
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3 ein
Querschnitt der in 1 gezeigten Frontstruktur betrachtet
in der Richtung der Pfeile X-X
in 1 ist;
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4 eine
vergrößerte Ansicht
eines in 3 gezeigten Teils B ist;
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5 eine
perspektivische Ansicht zum Zeigen eines Frontteils eines Fahrzeugs
ist, wobei eine Frontstruktur der vorliegenden Erfindung angewendet
wird;
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6 ein Diagramm zum Erklären eines Frontaufhängungselementhalters
als eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist; und
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7A eine
teilperspektivische Explosionsansicht einer konventionellen Frontstruktur
eines Fahrzeugs ist;
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7B ein
vertikaler Querschnitt der in 7A gezeigten
Frontstruktur ist;
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8A eine
perspektivische Ansicht einer konventionellen Struktur für einen
Frontaufhängungselementhalter
ist; und
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8B ein
vertikaler Querschnitt der in 8A gezeigten
Struktur ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ein
anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung wird im Verlauf der folgenden
Beschreibung einer exemplarischen Ausführungsform verständlich werden,
die zur Darstellung der vorliegenden Erfindung angeführt ist
und dieselbe nicht begrenzen soll. Pfeile FR, OUT und UP in den
Figuren zum Erklären der
vorliegenden Erfindung zeigen jeweils eine frontale Richtung, eine äußere Richtung,
und eine obere Richtung eines Fahrzeugs. In den Figuren beziehen sich
die gleichen Bezugsziffern auf identische Elemente.
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5 ist
eine schematische perspektivische Ansicht einer Frontstruktur eines
Fahrzeugs gemäß der vorliegenden
Erfindung. In der Figur erstreckt sich ein geneigtes Fußbrett 10 in
einer Breitenrichtung des Fahrzeugs zum Unterteilen des Fahrzeugkörpers in
eine Motorabteilung 11 und ein Passagierabteil 12.
Ein unterer Teil des geneigten Fußbretts 10 ist als
ein geneigter Teil 10a ausgebildet, der sich nach unten
in Richtung auf einen hinteren Teil des Fahrzeugs neigt. Ein unteres
Ende des geneigten Teils 10a ist mit einem Froritteil einer
Bodenplatte 13 verbunden. Außenlangträger 14 erstrecken
sich entlang beiden lateralen Seiten der Bodenplatte 13.
Die Außenlangträger 14 mit
geschlossenen Querschnitten erstrecken sich in einer Längenrichtung
des Fahrzeugs als Teile eines Rahmenwerks des Fahrzeugs. Jeder der
Außenlangträger 14 weist
obere und untere Flansche 14a und 14b auf, die
sich in einer Längenrichtung
des Fahrzeugs erstrecken.
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Ein
Paar Frontseitenrahmen 20 erstreckt sich annähernd parallel
zu den Außenlangträgern 14, um
so an inneren unteren Teile in Bezug zu den Außenlangträgern 14 vorgesehen
zu sein. Die Frontseitenrahmen 20 sind voneinander beabstandet
und erstrecken sich in einer Längenrichtung
des Fahrzeugs. Die Frontseitenrahmen 20 weisen Frontrahmenteile 21,
die in einem Frontteil des Fahrzeugs in Bezug zu dem geneigten Fußbrett 10 vorgesehen sind,
und hintere Rahmenteile 22 auf, die in einem hinteren Teil
des Fahrzeugs vorgesehen sind und sich von den Frontrahmenteilen 21 erstrecken.
Die hinteren Rahmenteile 22 schließen gekrümmte Teile 23, die
sich entlang des geneigten Teils 10a des geneigten Fußbretts 10 erstrecken,
und Erweiterungsteile 24 ein, die sich von den gekrümmten Teilen 23 entlang
einer unteren Oberfläche
der Bodenplatte 13 so erstrecken, um annähernd horizontal
vorgesehen zu sein.
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1 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
von Teil A der in 5 gezeigten Frontstruktur. In 1 ist
der Teil A schräg
von einem hinteren inneren Teil des Fahrzeugs betrachtet. 2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des in 1 gezeigten
Teils. 3 ist ein Querschnitt einer Struktur eines Frontaufhängungselementhalters 60,
der entlang einer Linie X-X geschnitten und in einer Richtung von
Pfeilen betrachtet wird. 4 ist eine vergrößerte Ansicht
eines in 3 gezeigten Teils B. In der
folgenden Erklärung
wird hauptsächlich
eine Frontstruktur eines Fahrzeugs auf einer linken Seite betrachtet
in Richtung auf einen Frontteil des Fahrzeug erklärt.
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Die
Erklärung
auf der rechten Seite soll weggelassen werden, da die Frontstruktur
im wesentlichen symmetrisch ausgebildet ist.
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Der
hintere Rahmenteil 22 des Frontseitenrahmens 20 hat
einen Querschnitt in Form einer annähernden U-Form, wie in 1 gezeigt
ist. Der Frontseitenrahmen 20 weist eine Bodenwand 25 und eine äußere Seitenwand 26 sowie
eine innere Seitenwand 27 auf, die an äußeren und inneren Positionen in
Bezug zur Breite des Fahrzeugs vorgesehen sind. Die äußere und
innere Seitenwand 26 und 27 erstrecken sich von
der Bodenwand 25 in eine obere Richtung und sind einander
entgegengesetzt. Die innere und äußere Seitenwand 26 und 27 weisen
Flansche 26a und 27a an oberen Enden derselben
auf. Die Flansche 26a und 27a sind mit dem geneigten
Teil 10a des geneigten Fußbretts 10 und einer
unteren Oberfläche
der Bodenplatte 13 verbunden (5). Dementsprechend
erstrecken sich durch 22, 10a und 13 definierte
Strukturen mit geschlossenen Querschnitten in einer Längenrichtung
des Fahrzeugs.
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Die
innere Seitenwand 27 weist eine Kerbe 28 auf,
die durch Ausschneiden der inneren Seitenwand 27 annähernd in
einer dreieckigen Form gebildet wird. Die Kerbe 28 hat
eine Form, die sich nach unten von einem oberen Teil zu einem unteren
Teil der Seitenwand 27 an dem gekrümmten Teil 23 erstreckt
und sich an dem unteren Teil nach hinten biegt. Die Frontseitenrahmen 20 sind
so gebildet, um zu einer Frontfläche 33 und
einer unteren Oberfläche 34 eines
Querelements 30 zu passen, wie im Folgenden erklärt werden
soll.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt ist, ist das Querelement 30 zum
Verbinden des linken und rechten Frontseitenrahmens 20 vorgesehen.
Ein Drehmomentkastenelement 40 verbindet den Frontseitenrahmen 20 mit
dem Außenlangträger 14.
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Wenn
das Querelement 30 an einer Frontfläche des geneigten Fußbretts 10 befestigt
ist, werden ein oberer geschlossener Querschnitt und ein unterer Querschnitt
begrenzt, die sich jeweils in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs
erstrecken. Das Querelement 30 hat eine dreidimensionale
Form zum Verbinden des linken und rechten Frontseitenrahmens 20 miteinander.
Das Querelement 30 weist einen oberen Teil 31 zum
Bilden eines ersten geschlossenen Querschnitts und einen unteren
Teil 35 zum Bilden eines zweiten geschlossenen Querschnitts
auf.
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Der
obere Teil 31 hat einen Querschnitt ungefähr in der
Form eines Trapezes. Der obere Teil 31 ist an einer Position
vorgesehen, wo der Frontseitenrahmen 20 das geneigte Fußbrett 10 berührt, und steht
von dem geneigten Fußbrett 10 in
Richtung auf einen Frontteil des Fahrzeugs vor. Der obere Teil 31 schließt eine
obere Oberfläche 32,
eine Frontfläche 33 und
eine untere Oberfläche 34 ein.
Die obere Oberfläche 32 ist
als eine graduell geneigte Oberfläche ausgebildet, die sich nach
unten in Richtung auf einen Frontteil des Fahrzeugs erstreckt. Die
Frontfläche 33 erstreckt
sich von einer Vorderkante der oberen Oberfläche 32, indem sie
nach unten gebogen ist. Mit anderen Worten ist die Frontfläche 33 einer
Frontfläche
des Fahrzeugs entgegengesetzt. Die untere Oberfläche 34 erstreckt sich
von einer Unterkante der Frontfläche 33,
indem sie in einer Richtung nach hinten in Bezug zum Fahrzeug gebogen
ist. Ein Flansch 30a ist an dem hinteren Ende der oberen
Oberfläche 32 ausgebildet.
Der Flansch 30a des oberen Teils 31 ist mit dem
geneigten Fußbrett 10 (5)
an einer höheren
Position als der Frontseitenrahmen 20 verbunden. Darüber hinaus
ist ein Flansch 30b an einer Hinterkante der unteren Oberfläche 34 zu
einer Abwärtsrichtung
hin ausgebildet. Der Flansch 30b ist mit dem geneigten
Fußbrett 10 verbunden
(5).
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Beide
Enden des oberen Teils 31 durchqueren in Bezug zur Breite
des Fahrzeugs die Kerben 28 und werden in die Frontseitenrahmen 20 eingesetzt. Der
obere Teil 31 weist Flansche 33a und 34a an
einem Seitenende auf, so dass der obere Teil 31 mit einer äußeren Seitenwand 26 des
hinteren Rahmenteils 22 verbunden ist. Deshalb ist der
obere Teil 31 so vorgesehen, damit beide Enden in Bezug
zu einer Breitenrichtung des Fahrzeugs zwischen dem Frontseitenrahmen 20 und
dem geneigten Fußbrett 10 vorliegen.
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Andererseits
ist der vorhergehend genannte untere Teil 35, der sich
in einer Breitenrichtung erstreckt, an einer niedrigeren Position
als der obere Teil 31 vorgesehen, indem er sich von dem
Flansch 30b des oberen Teils 31 erstreckt. Der
untere Teil 35 hat einen Querschnitt annähernd in
der Form eines Trapezes, indem er von dem geneigten Fußbrett 10 nach
unten vorsteht. Der untere Teil 35 umfasst eine Frontfläche 36,
eine untere Oberfläche 37 und
eine Rückfläche 38.
Hier erstreckt sich die Frontfläche 36 schräg von dem
geneigten Fußbrett 10 in
Richtung auf den unteren Frontteil des Fahrzeugs. Die untere Oberfläche 37 erstreckt
sich von einer unteren Kante der Frontfläche 36 entlang der
Bodenwand 25 des hinteren Rahmenteils 22, indem
sie an der unteren Kante der Frontfläche 36 in Richtung
auf einen hinteren Teil des Fahrzeugs gebogen ist. Die Rückfläche 38 erstreckt
sich von einer unteren Kante der unteren Oberfläche 37, indem sie
in einer Richtung nach hinten von dem Fahrzeug gebogen ist. Ein
Flansch 30c, der nach hinten in Bezug zum Fahrzeug gebogen
ist, ist an einer Hinterkante der Rückfläche 38 vorgesehen.
Der untere Teil 35 ist mit dem geneigten Fußbrett 10 über den
Flansch 30c verbunden. Beide Enden des unteren Teils 35 sind
in Bezug zu der Breite des Fahrzeugs mit den inneren Seitenwänden 27 der hinteren
Rahmenteile 20 über
Flansche 36a und 38a an Positionen in der Nähe von oder
nahe dem Frontaufhängungselementhalter 60 eines
Drehmomentkastenelements 40 verbunden, das im Folgenden
erklärt
werden soll.
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Das
Drehmomentkastenelement 40 verbindet den Frontseitenrahmen 20 mit
dem Außenlangträger 14,
wie in den 1 und 2 gezeigt
ist. Wie 2 zu entnehmen ist, ist das
Drehmomentkastenelement 40 integriert mit einem Frontaufhängungselementhalter 60 vorgesehen,
der einen hinteren Teil eines Frontaufhängungselements 70 hält.
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Wie
in 2 gezeigt ist, umfasst das Drehmomentkastenelement 40 ein
erstes Element 41 und ein zweites Element 51.
Das erste Element 41 ist zwischen dem Frontseitenrahmen 20 und
dem Außenlangträger 14 vorgesehen.
Das erste Element 41 läuft schräg von dem
Frontseitenrahmen 20 zum Außenlangträger 14, wobei ein
Fronteil des ersten Elements 41 mit dem Frontseitenrahmen 20 verbunden
ist und ein hinterer Teil desselben mit dem Außenlangträger 14 verbunden ist,
der in einer äußeren Position
in Bezug zum Außenlangträger 14 vorgesehen
ist. Das zweite Element 51 ist auch zwischen dem Frontseitenrahmen 20 und
dem Außenlangträger 14 vorgesehen,
indem es sich in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt.
Das Drehmomentkastenelement 40 bildet ein dreieckiges Rahmentragwerk
zusammen mit dem Außenlangträger 14.
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Die
Struktur des Drehmomentkastenelements 40 soll detailliert
wie folgt beschrieben werden. 2 zeigt,
dass das erste Element 41 des Drehmomentkastenelements 40 eine
obere Verbindungsplatte 42 einschließt, die mit dem gekrümmten Teil 23 des
hinteren Rahmenteils 22 durch Überlagern einer unteren Oberfläche des
gekrümmten
Teils 23 verbunden ist. Die obere Verbindungsplatte 42 in
einer rechteckigen Form erstreckt sich in einer Längenrichtung
des Fahrzeugs. Eine obere Erweiterungsplatte 43 ist integriert
mit einem äußeren Seitenende
der oberen Verbindungsplatte 42 ausgebildet. Die obere Verbindungsplatte 42 und
die obere Erweiterungsplatte 43 sind in annähernd der
gleichen Ebene vorgesehen und erstrecken sich in einer äußeren Richtung
des Fahrzeugs.
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Die
obere Erweiterungsplatte 43 hat eine dreieckige Form mit
einer Spitze des Dreiecks an einem Frontteil und einer Basis desselben
an einer hinteren Seite des Fahrzeugs. Eine obere horizontale Platte 44 erstreckt
sich von einer Hinterkante (Basis der Dreiecksform) der oberen Erweiterungsplatte 43 entlang
einer unteren Oberfläche
von Erweiterungsteilen 24 des hinteren Rahmenteils 22.
Ein freies Ende der oberen horizontalen Platte 44 erstreckt
sich zum Außenlangträger 14,
indem es sich in einer hinteren äußeren Richtung
des Fahrzeugs erstreckt. Ein Flansch 44a ist an dem freien
Ende der Platte 44 ausgebildet, und der Flansch 44a ist
mit einem Flansch 14b des Außenlangträgers 14 verbunden.
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Eine
vertikale Außenwand 45 ist
an einem Seitenende der oberen Erweiterungsplatte 43 und der
oberen horizontalen Platte 44 ausgebildet. Eine Höhe (vertikale
Breite) der Außenwand 45 wird
so bestimmt, damit eine obere Kante der oberen Wand 45 annähernd in
der gleichen Ebene mit einer oberen Kante des gekrümmten Teils 23 liegt.
Die Außenwand 45 neigt
sich in einer hinteren unteren Richtung und erstreckt sich schräg zwischen
dem gekrümmten Teil 23 des
hinteren Rahmenteils 22 und dem Außenlangträger 14 derart, um
einen Raum zwischen dem gekrümmten
Teil 23 und dem Außenlangträger 14 in eine
vordere Hälfte
und eine hintere Hälfte
zu unterteilen (1). Ein Flansch 45a ist
an der oberen Kante der Außenwand 45 ausgebildet.
Der Flansch 45a ist in einer Außenrichtung in Bezug zu der
Fahrzeugbreite gebogen. Der Flansch 45a wird mit dem geneigten
Fußbrett 10 durch
Einfügung
eines Flanschs 26a der äußeren Seitenwand 26 zwischen
dem geneigten Fußbrett 10 und
dem Flansch 45a verbunden.
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Wie
in 2 gezeigt ist, erstreckt sich eine innere vertikale
Wand 46 von einer Innenkante der oberen horizontalen Platte 44 in
Bezug zu der Breite des Fahrzeugs durch Biegung in einer oberen
Richtung. Eine Höhe
(vertikale Breite) der vertikalen Innenwand 46 wird so
bestimmt, damit eine obere Kante der vertikalen Innenwand 46 in
annähernd
der gleichen Ebene mit einer oberen Kante des Erweiterungsteils 24 liegt.
Die vertikale Innenwand 46 ist in einer hinteren unteren
Richtung geneigt und erstreckt sich schräg zwischen dem Erweiterungsteil 24 des hinteren
Rahmenteils 22 und dem Außenlangträger 14 derart, um
einen Raum zwischen dem Erweiterungsteil 24 und dem Außenlangträger 14 in
einen vorderen Teil und einen hinteren Teil zu unterteilen (1).
Ein Flansch 46a ist an der oberen Kante der vertikalen
Innenwand 46 ausgebildet. Der Flansch 46a ist
nach hinten gebogen und mit der unteren Oberfläche der Bodenplatte 13 verbunden.
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Das
zweite Element 51 umfasst eine untere Verbindungsplatte 52,
die mit einer unteren Oberfläche
des oberen Verbindungsteils 42 des ersten Elements 41 verbunden
ist. Die untere Verbindungsplatte 52 weist eine obere Stufe 52A und
eine untere Stufe 52B auf, die voneinander in einer Längenrichtung des
Fahrzeugs beabstandet sind. Die obere Stufe 52A und die
untere Stufe 52B werden als konkave Teile ausgebildet (2).
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3 zeigt,
dass die obere Stufe 52A und die untere Stufe 52B Größen zum
Aufnehmen von Schweißmuttern 56A und 56B zwischen
der oberen Verbindungsplatte 42 und der unteren Verbindungsplatte 52 aufweisen.
Auf den Bodenflächen 52a und 52b der
oberen und unteren Stufe 52A und 52B sind Löcher zum
Einsetzen eines Tragbolzens 61 und eines Installationsbolzens 62 vorgesehen.
Die Schweißmuttern 56A und 56B werden über den
Löchern
vorgesehen. Wie in 4 gezeigt ist, weist die Schweißmutter 56B eine
Schulter an einem oberen Teil auf. Das untere Ende der Schraubenmutter 56B wird
an der Bodenfläche 52b durch
Schweißen
befestigt. Gleichermaßen
hat die Schraubenmutter 56A eine derjenigen der Schraubenmutter 56B entsprechende
Struktur und wird an der Bodenfläche 52a befestigt.
Die Formen der zu diesem Zweck verwendeten Schraubenmuttern sind
nicht auf die in den Figuren gezeigten begrenzt. Alternativ können eine
wie in 6A gezeigte Hutmutter 59 mit
einer Schulter und ein wie in 6B gezeigter
Bolzen 65 mit einer Schulter verwendet werden.
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Erneut
bezugnehmend auf 2, ist eine Außenwand 57 an
einer in Bezug zum Fahrzeug äußeren Frontposition
der unteren Verbindungsplatte 52 vorgesehen. Ein oberer
Teil 57A der Außenwand 57 ist
zu einer äußeren oberen
Richtung des Fahrzeugs hin gebogen. Der obere Teil 57A erstreckt
sich zu einer vorbestimmten Höhe
mit einem Winkel zum geeigneten Bedecken des Flanschs 45a der
vertikalen Außenwand 45.
Die Außenwand 57 mit
dem oberen Teil 57A wird nämlich mit der vertikalen Außenwand 45 mit
dem Flansch 45a bedeckt, wie 1 zu entnehmen
ist. Ein Flansch 57a ist an einer oberen Kante des oberen
Teils 57A vorgesehen, und der Flansch 57a ist
mit dem geneigten Fußbrett 10 verbunden
(5).
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Eine
Frontwand 58 ist an einer äußeren und hinteren Position
in Bezug zu der unteren Verbindungsplatte 52 und der Außenwand 57 vorgesehen. Die
Frontwand 58 erstreckt sich von einem hinteren Ende der
Außenwand 57 und
ist mit einem vorderen Ende des Außenlangträgers 14 verbunden.
Die Frontwand 58 weist einen Flansch 58a an einer
oberen Kante auf. Der Flansch 58a ist mit dem geneigten Fußbrett 10 verbunden.
Die Frontwand 58 erstreckt sich zu einer äußeren Position
in Bezug zur Fahrzeugbreite über
den Außenlangträger 14 hinaus.
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Eine
untere horizontale Platte 54 ist an einer hinteren äußeren Position
der unteren Verbindungsplatte 52 vorgesehen. Die untere
horizontale Platte 54 ist integriert mit der Bodenfläche 52b der
unteren Stufe 52B in einer äußeren Richtung des Fahrzeugs verbunden.
Die Bodenfläche 52b der
unteren horizontale Platte 54 erstreckt sich annähernd in
der gleichen Ebene. Mit anderen Worten erstreckt sich die untere
horizontale Platte 54 von einem äußeren Teil in Bezug zur Fahrzeugbreite
der unteren Verbindungsplatte 52 zum Außenlangträger 14. Es befindet sich
ein nach unten gebogener Flansch 54a an einem äußeren Seitenende
der unteren horizontalen Platte 54. Der Flansch 54a ist
mit dem Flansch 14b des Außenlangträgers 14 verbunden.
Ein hinterer Außenteil der
unteren horizontalen Platte 54 wird schrittweise in einer
hinteren äußeren Richtung
schmaler.
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Die
untere horizontale Platte 54 weist ein Loch zum Einführen von
Installationsbolzen 62 an einer äußeren Position in Bezug zu
der unteren Stufe 52B auf. Eine Schweißmutter 56C ist an
dem Loch ähnlich
zu den Schweißmuttern 56A und 56B an
der oberen Stufe 52A und der unteren Stufe 52B vorgesehen.
Wie hinsichtlich der Schweißmuttern 56A und 56B in 3 erklärt ist,
ist die Schweißmutter 56C auch
an der oberen Oberfläche
der unteren horizontalen Platte 54 befestigt.
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Wie
in 2 gezeigt ist, ist ein Flansch 54b an
einer hinteren inneren Position der unteren horizontalen Platte 54 gebildet.
Der Flansch 54b ist mit der oberen Erweiterungsplatte 43 des
ersten Elements 41 verbunden. Außerdem ist ein Flansch 54c an
einem hinteren Teil einer äußeren Position
der unteren horizontalen Platte 54 vorgesehen. Der Flansch 54c ist
mit der oberen horizontalen Platte 44 des ersten Elements 41 verbunden.
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Das
Drehmomentkastenelement 40 wird durch Überlagern und Verbinden des
ersten und zweiten Elements 41 und 51 zusammengebaut.
Dabei wird die obere Verbindungsplatte 42 des ersten Elements 41 auf
der unteren Verbindungsplatte 52 des zweiten Elements 51,
der Flansch 54b der unteren horizontalen Platte 54 mit
der Hinterkante der oberen Erweiterungsplatte 43, und der
Flansch 54c der unteren horizontalen Platte 54 mit
einem vorderen Ende der oberen horizontalen Platte 44 überlagert.
Im Verlauf des Zusammenbaus des Drehmomentkastenelements 40 werden
die oberen Kanten der Schweißmuttern 56A, 56B und 56C an
Deckenteilen 42A, 42B und 43A durch Schweißen befestigt. Die
Deckenteile 42A und 42B werden an der oberen Verbindungsplatte 42 an
Positionen ausgebildet, die den Positionen der Muttern 56A, 56B entsprechen, und
der Deckenteil 43A wird an der oberen Erweiterungsplatte 43 an
einer Position ausgebildet, die der Position der Mutter 56C entspricht.
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Danach
wird das Drehmomentkastenelement 40 zwischen dem Frontseitenrahmen 20 und dem
Außenlangträger 14 installiert.
Hier wird die obere Verbindungsplatte 42 des ersten Elements 41 auf der
unteren Oberfläche
des gekrümmten
Teils 23 des hinteren Rahmenteils 22 überlagert
und mit diesem verbunden. Der Flansch 44a der oberen horizontalen Platte 44 und
der Flansch 54a der unteren horizontalen Platte 54 werden
mit dem unteren Flansch 14b des Außenlangträgers 14 verbunden.
Darüber
hinaus werden der Flansch 45a der äußeren Seitenwand 45 und
der Flansch 46a der inneren Seitenwand 46 im ersten
Element 41, und der Flansch 57a der Außenwand 57 und
der Flansch 58a der Frontwand 58 im zweiten Element 51 mit
dem geneigten Fußbrett 10 verbunden
(Verweis auf 1). Daher wird das Drehmomentkastenelement 40 zwischen dem
Frontseitenrahmen 20 und dem Außenlangträger 14 vorgesehen.
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Dementsprechend
wird eine Struktur mit einem geschlossenen Querschnitt, die sich
in einer Längenrichtung
des Fahrzeugs erstreckt, zwischen dem Frontseitenrahmen 20 und
dem Außenlangträger 14 ausgebildet.
Die Struktur mit einem geschlossenen Querschnitt ist zwischen dem
Außenlangträger 14 und
dem Frontseitenrahmen 20 ausgebildet. Die Struktur wird
durch die vertikale Außen-
und Innenwand 45 und 46 als vordere und hintere
Wand, das geneigte Fußbrett 10 und
die Bodenplatte 13 als eine obere Wand, und die obere Erweiterungsplatte 43 und
die obere horizontale Platte 44 als eine untere Wand begrenzt.
Das Drehmomentkastenelement 40 verbindet nämlich den
Frontseitenrahmen 20 mit dem Außenlangträger 14, und ein dreieckiges
Rahmentragwerk wird durch Zusammenwirken mit dem Außenlangträger 14 gebildet.
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Ein
Frontaufhängungselement 70 gehalten durch
den Frontaufhängungshalter 60 ist
zum Beispiel ein Querglied, ein unterer Aufhängungsarm oder ein Aufhängungshilfsrahmen.
Eine elastische Buchse 71 ist an einem hinteren Teil des
Frontaufhängungselements 70 vorgesehen.
Die elastische Buchse 71 wird durch den Frontaufhängungselementhalter 60 abgestützt. 3 zeigt,
dass die elastische Buchse 71 einen inneren Zylinder 72 in
Form eines Rings, einen äußeren Zylinder 73,
der so vorgesehen ist, um den inneren Zylinder 72 koaxial
zu umschließen,
und ein elastisches Element 74 eingefügt zwischen dem inneren Zylinder 72 und
dem äußeren Zylinder 73 aufweist.
Der Tragbolzen 61 tritt durch einen Mittelpunkt des inneren
Zylinders 72 zum Befestigen des inneren Zylinders 72 derart
durch, dass sich die Mittellinie in einer vertikalen Richtung erstreckt.
Der innere Zylinder 72 ist an der oberen Stufe 52A befestigt,
wobei das obere Ende in Berührung
mit der unteren Oberfläche
der oberen Stufe 52A steht. Der äußere Zylinder 73 ist
an dem hinteren Teil des Frontaufhängungselements 70 befestigt. Das
elastische Element 74 hat eine schwingungssichere Auswirkung,
das heißt
zum Verhindern der Übertragung
von Schall oder Schwingung zwischen dem inneren und äußeren Zylinder 72 und 73.
Der innere Zylinder 72 ist in der axialen Richtung länger als der äußere Zylinder 73.
Beide Enden des inneren Zylinders 72 stehen von den Enden
des äußeren Zylinders 73 in
der axialen Richtung vor. Das elastische Element 74 weist
Enden auf, die annähernd
in der gleichen Ebene wie die Enden des äußeren Zylinders 73 liegen.
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Die 2 und 3 zeigen
eine Platte 63 zum Abstützen
des Tragbolzens 61 auf der Bolzenkopfseite. Die Platte 63 hat
die Form annähernd
einer Ebene mit den Bolzenlöchern 64 zum
Aufnehmen des Tragbolzens 61 und der Installationsbolzen 62. Die
Bolzenlöcher 64 sind
in der Platte 63 an Positionen vorgesehen, die den Positionen
der Schweißmuttern 56A, 56B, 56C entsprechen.
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Es
soll nun die Installation des Frontaufhängungselements 70 an
dem Frontaufhängungselementhalter 60 erklärt werden.
Zuerst wird die elastische Buchse 71 an einem unteren Teil
der oberen Stufe 52A vorgesehen. Der Tragbolzen 61 wird
in den inneren Zylinder 72 durch das entsprechende Bolzenloch 64 in
der Platte 63 eingesetzt. Der Tragbolzen 61 wird
in die Schweißmutter 65A geschraubt, die
zwischen der oberen Stufe 52A und der oberen Verbindungsplatte 42 befestigt
ist. Andererseits werden die Installationsbolzen 62 in
die Bolzenlöcher 64 in
der Platte 63 eingesetzt. Die Installationsbolzen 62 werden
in die Schweißmuttern 65B und 65C geschraubt.
Die Mutter 65B ist zwischen der unteren Stufe 52B und
der obere Verbindungswand 42 befestigt, und die Mutter 65C ist
zwischen der unteren horizontalen Platte 54 und der oberen
Verbindungswand 42 befestigt. Auf diese Weise wird die
elastische Buchse 71 an einem unteren Teil der Drehmomentkastens
abgestützt,
wobei das obere Ende des inneren Zylinders 72 in Berührung mit
der unteren Oberfläche
der oberen Stufe 52A steht, und zwischen dem unteren Ende
des inneren Zylinders 72 und dem Tragbolzen 61 die
Platte 63 eingefügt
ist.
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Die
oberen und unteren Kanten der Schweißmuttern 56A, 56B und 56C werden
durch Schweißen
an dem ersten Element 41 und dem zweiten Element 51 befestigt.
Infolgedessen wird die Abstützsteifheit
umfassend erhöht.
Außerdem
ist es möglicht,
lokale Verformung der Tragteile der Schweißmuttern 56A, 56B und 56C aufgrund
der Anlegung einer Last zu verhindern.
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Darüber hinaus
bilden das erste Element 41 und das zweite Element 51 des
Drehmomentkastens 40 ein dreieckiges Rahmentragwerk durch
Zusammenwirkung mit dem Außenlangträger 14.
Die oberen und unteren Kanten der Schweißmutter 56A, 56B und 56C werden
in verschiedenen Richtung abgestützt,
das heißt,
in einer Breitenrichtung und einer äußeren und hinteren Richtung
des Fahrzeugs. Wenn eine Last von dem Frontaufhängungselement 70 in
einer Längenrichtung
des Fahrzeug angelegt wird, wird die Last von dem ersten Element 41 zum Außenlangträger 14 übertragen.
Deshalb wird die angelegte Last zu dem gesamten Fahrzeugkörper übertragen
und wird effektiv absorbiert. Wenn die oben genannte Last in einer
Breitenrichtung angelegt wird, wird die angelegte Last von dem zweiten
Element 51 zum Außenlangträger 14 übertragen.
Ferner wird in diesem Fall die angelegte Last zum gesamten Fahrzeugkörper übertragen
(zerstreut) und effektiv absorbiert.
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Dementsprechend
werden die Schweißmuttern 56A, 56B und 56C fest
abgestützt,
wenn eine Last von dem Frontaufhängungselement 70 in
eine jegliche Richtung angelegt wird. Folglich ist es möglich, eine
Veränderung
der Geometrie der Frontaufhängung
zu verhindern. Daher wird ein Fahrzeug mit der Frontstruktur mit
einer guten Fahrstabilität
und Lenkbarkeit angetrieben.
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Darüber hinaus
wird der Tragbolzen 61 durch das zweite Element 51 abgestützt, wobei
die Bolzenkopfseite auf dem zweiten Element 51 über die
Platte 63 abgestützt
wird. Sowohl die Bolzenkopfseite als auch die andere Seite des Bolzens
werden abgestützt,
und folglich wird die elastische Buchsee 71 starr abgestützt.
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Der
oben genannten Frontstruktur des Fahrzeugs zufolge, ist der obere
Teil zum Bilden eines geschlossenen Querschnitts 31 des
Querelements 30 zwischen dem Frontseitenrahmen 20 eingefügt und in
Berührung
mit dem geneigten Fußbrett 10.
Durch das Querelement 30 werden der linke und rechte Frontseitenrahmen 20 miteinander
verbunden. Die oben genannte Struktur mit dem geschlossenen Querschnitt
empfängt
eine von einem Frontteil des Fahrzeugs angelegte Stoßkraft.
Dementsprechend ist es möglich,
zu verhindern, dass das geneigte Fußbrett 10 direkt die
Stoßkraft
empfängt.
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Darüber hinaus
verbindet der einen geschlossenen Querschnitt 35 bildende
untere Teil den linken und rechten Frontseitenrahmen 20 an
Teilen in der Nähe
des Frontaufhängungselementhalters 60. Durch
diese Struktur kann die Abstützsteifheit
der Frontaufhängungshalter 60 erhöht werden.
Es ist möglich,
die Steifheit gegen eine Last zu verbessern, die an die Frontaufhängungshalter 60 von
lateralen Seiten des Fahrzeugs über
die Frontaufhängungselemente 70 angelegt
wird. Folglich werden die Frontseitenrahmen 20 gegen herabfallende
(sich neigende) Verformung in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs
geschützt.
Daher wird die Fahrstabilität
des Fahrzeugs mit der Frontstruktur der vorliegenden Erfindung verbessert.
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Das
zwischen dem Frontseitenrahmen 20 und dem Außenlangträger 14 vorgesehene
Drehmomentkastenelement 40, das geneigte Fußbrett 10 und
die Bodenplatte 13 begrenzen eine Struktur mit geschlossenem
Querschnitt. Die Struktur erstreckt sich in einer Breitenrichtung
des Fahrzeugs. Das Drehmomentkastenelement 40 verbindet
den Frontseitenrahmen 20 und den Außenlangträger 14 und ist integriert
mit dem Frontaufhängungshalter 60 zum Abstützen des
hinteren Teils des Frontaufhängungselements 70 aufgebaut.
Dementsprechend ist es nicht erforderlich, einen unabhängigen Halter
für ein Frontaufhängungselement
wie in einer konventionellen Struktur zu bilden. Dies bedeutet,
dass es möglich
ist, die Anzahl von zu verwendenden Elementen, das Gewicht des Fahrzeugs
und die Herstellungskosten zu senken. Außerdem ist es möglich, die
Montage zu vereinfachen. Darüber
hinaus ist es möglich, die
Anzahl von Herstellungsschritten und folglich die Herstellungskosten
zu senken.
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Durch
diese Struktur wird eine von dem Frontaufhängungselement 70 zum
Frontaufhängungselementhalter 60 übertragene
Stoßlast
zuerst an den Drehmomentkasten 40 und anschließend an den
Frontseitenrahmen 20 und den Außenlangträger 14 verteilt. Danach
wird die Stoßlast
zu dem gesamten Körper
des Fahrzeugs übertragen,
und die Last wird effektiv durch den gesamten Körper des Fahrzeugs absorbiert.
Daher wird lokale Verformung verhindert, wodurch die Abstützungssteifheit
des Frontaufhängungselementhalters 60 bewahrt
wird.
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Genau
ausgedrückt,
bilden das erste Element 41 und das zweite Element 51 des
Drehmomentkastenelements 40 zusammen mit dem Außenlangträger 14 ein
dreieckiges Rahmentragwerk. Die oberen und unteren Kanten der Schweißmuttern 56A, 56B und 56C werden
durch das erste Element 41 und das zweite Element 51 von
verschiedenen Richtungen abgestützt.
Durch die feste Abstützung der
Schweißmuttern 56A, 56B und 56C wird
die Abstützungssteifheit
des Frontaufhängungselements 60 umfassend
vergrößert.
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Durch
die Kombination des Querelements 30 und des Drehmomentkastenelements 40 wird
ein stabiles Fahrzeugrahmenwerk, das sich in einer Breitenrichtung
des Fahrzeugs erstreckt, zwischen dem linken und rechten Außenlangträger 14 gebildet.
Der Frontaufhängungselementhalter 60 ist
an dem stabil strukturierten Fahrzeugrahmenwerk vorgesehen.
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Andere
Strukturen und Funktionen können
in der Japanische Patentanmeldung 2003-008069 offenbart sein, die
am 16. Januar 2003 eingereicht wurde.