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TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugunterbau gemäß den Ansprüchen 1 und
8.
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Stand der Technik
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Bezüglich eines
Fahrzeugunterbaus eines Kraftfahrzeugs ist herkömmlich ein Aufbau bekannt, bei
dem auf einer Seite einer hinteren Antriebswelle und auf der Seite,
auf der die vordere Antriebswelle liegt, ein Kraftstoffbehälter und
auf der anderen Seite der hinteren Gelenkwelle ein Auspufftopf (auch „Schalldämpfer" genannt) angeordnet
ist.
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Werden
der Kraftstoffbehälter
und der Auspufftopf an Rahmenelementen des Fahrgestells angebracht,
so nimmt für
den Fall, dass der Kraftstoffbehälter
und der Auspufftopf an verschiedenen Rahmenelementen befestigt werden,
die Zahl der Stellen zu, an denen Vibrationen auf das Fahrgestell übertragen
werden. Im Ergebnis verschlechtern sich die Geräuschvibrationseigenschaften
des Fahrgestells, es sei denn, dass Maßnahmen gegen Geräuschvibrationen
bezüglich
der Rahmenelemente ergriffen werden. Durch die Ergreifung von Maßnahmen
gegen Geräuschvibrationen
bezüglich
der Rahmenelemente erhöht
sich aber das Gewicht des Fahrgestells, wenn dessen Geräuschvibrationsverhalten
verbessert wird.
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In
der
JP 2004-25980
A ist ein Fahrzeugunterbau gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 8
offenbart.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Fahrzeugunterbau zu liefern, der ohne
Erhöhung
des Gewichts des Fahrgestells eine Verbesserung der Geräuschvibrationseigenschaften
des Fahrgestellsermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Fahrzeugunterbau gemäß Anspruch 1 bzw. 8 gelöst.
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Somit
trägt derselbe
Querträger
den am Fahrzeugunterbau angeordneten Kraftstoffbehälter wie
auch den Auspufftopf, der am Fahrzeugunterbau in Breitenrichtung
des Kraftstoffbehälters
seitlich des Kraftstoffbehälters
angeordnet ist. Da der Auspufftopf am Querträger befestigt ist, der sich
durch eine hohe Steifigkeit auszeichnet und den Kraftstoffbehälter tragen
kann, lässt
sich im Ergebnis ohne Verwendung einer separaten Verstärkung die
Tragesteifigkeit des Auspufftopfes erhöhen und die aus der Abgasanlage ergebenden
Geräuschvibrationseigenschaften
des Fahrgestells verbessern. Somit lassen sich ohne eine Erhöhung des
Gewichts des Fahrgestells die Geräuschvibrationseigenschaften
des Fahrgestells verbessern.
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Der
erfindungsgemäße Fahrzeugunterbau kann
so ausgeführt
sein, dass er des Weiteren zwei vordere Rohre verschiedener Länge und
verschiedener Steifigkeiten umfasst, die mit der Motorseite des Auspufftopfs
verbunden sind.
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Wenn
der Fahrzeugunterbau so ausgeführt ist,
sind die Steifigkeiten der beiden verschieden langen vorderen Rohre
verschieden, wodurch sich aufgrund der verschiedenen Steifigkeiten
der vorderen Rohre gleich große
Wärmeverformungen
erhalten lassen, wenn die Temperatur der vorderen Rohre einen vorbestimmten
Wert erreicht hat. Aus diesem Grund kann eine Abweichung hinsichtlich
eines Versatzes der Bereiche, an denen die beiden vorderen Rohre
mit dem Auspufftopf verbunden sind, unterdrückt werden, wenn die Temperatur
einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
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Des
Weiteren wird ein Fahrzeugunterbau entsprechend der vorliegenden
Erfindung so gestaltet, dass ein überhöhter Vorsprung, der sich innerhalb
eines Röhrenabschnitts
erstreckt, auf einem Teil des Kraftstoffbehälters geformt ist und sich
ein Fluidpegel im voll getankten Zustand des schräg stehenden
Kraftstoffbehälters
innerhalb des Vorsprungs befindet.
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Wenn
der Fahrzeugunterbau in dieser Art gestaltet ist, dann liegt der
Fluidpegel im voll getankten Zustand des schräg stehenden Kraftstoffbehälters höher. Als
Folge kann die Kapazität
des Kraftstoffbehälters
ohne Auswirkung auf den Innenraum des Fahrzeugs vergrößert werden.
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Weil
der Fahrzeugunterbau entsprechend der vorliegenden Erfindung den
Kraftstoffbehälter, der
an dem Fahrgestell angeordnet ist, den Auspufftopf, der an der Unterseite
des Fahrgestells in Breitenrichtung des Kraftstoffbehälters seitlich
angeordnet ist und das Querelement, das den Kraftstoffbehälter und
den Auspufftopf trägt,
umfasst, ergibt sich der großartige
Effekt, dass die Geräuschvibrationscharakteristik
des Fahrgestells ohne Erhöhung
des Fahrgestellgewichts verbessert werden kann.
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Außerdem ergibt
sich durch die Gestaltung des Fahrzeugunterbaus, die die zwei vorderen
Rohre mit unterschiedlichen Längen
umfasst, die motorseitig mit dem Auspufftopf verbunden sind, wobei
die Steifigkeit der zwei Rohre mit unterschiedlichen Längen unterschiedlich
ist, zusätzlich
zu dem zuvor genannten Effekt der großartige Effekt, dass der Unterschied
der Verschiebung an den Stellen, an denen die zwei vorderen Rohre
mit dem Auspufftopf verbunden sind, unterdrückt werden kann, wenn die Temperatur
auf einen vorbestimmten Wert angestiegen ist.
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Des
Weiteren ergibt sich durch die Gestaltung des Fahrzeugunterbaus
so, dass der überhöhte Vorsprung,
der sich innerhalb des Röhrenabschnitts erstreckt,
als Teil des Kraftstoffbehälters
geformt ist und sich der Fluidpegel im voll getankten Zustand des
geneigten Kraftstoffbehälters
innerhalb des Vorsprungs befindet, der großartige Effekt, dass die Kapazität des Kraftstoffbehälters ohne
Auswirkung auf den Innenraum des Fahrzeugs vergrößert werden kann.
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KURZE ERLÄUTERUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Draufsicht, die einen von oberhalb de Fahrgestells betrachteten
Fahrzeugunterbau mit Bezug auf eine Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Seitenansicht, die den Fahrzeugunterbau mit Bezug auf die Ausführungsform der
Erfindung zeigt;
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3 ist
eine vergrößerte Schnittzeichnung entlang
der Linie 3-3 in 1;
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4 ist
eine Schnittzeichnung entlang der Linie 4-4 in 3;
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5 ist
eine Draufsicht, die einen von oberhalb des Fahrgestells betrachteten
Fahrzeugunterbau mit Bezug auf eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt;
und
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6 ist
eine Draufsicht, die einen von oberhalb des Fahrgestells betrachteten
Fahrzeugunterbau mit Bezug auf eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Ausführungsform
eines Fahrzeugunterbaus dieser Erfindung wird in Übereinstimmung
mit den 1 bis 4 beschrieben.
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In
den Zeichnungen gibt der Pfeil FR die Richtung der Vorderseite eines
Fahrgestells wieder, der Pfeil UP gibt die Richtung des Fahrgestells
nach oben wieder und ein Pfeil IN gibt eine Innenseite in der Breitenrichtung
des Fahrzeugs wieder, d.h. eine Richtung hin zu einer Innenseite
eines Fahrzeugs entlang einer Breitenrichtung des Fahrzeugs.
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Wie
in 1 gezeigt ist ein Fahrgestell 10 eines
Fahrzeugs in der vorliegenden Ausführungsform ein Fahrgestell
mit einem Rahmen wie bei einem SUV (Sports Utility Vehicle) oder
einem Pickup. Eine Antriebswelle 12 ist entlang einer Längsrichtung
des Fahrgestells in einem in der Breitenrichtung mittleren Abschnitt
der Fahrzeugunterseite angeordnet. Ein Differential 14 ist
mit dem hinteren Endstück
der Antriebswelle 12 verbunden.
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Ein
Auspufftopf 16, der einen Teil eines Auspuffs bildet, ist
in der Längsrichtung
des Fahrgestells parallel zur Antriebswelle 12 auf der
linken Seite der Antriebswelle 12 in einem in der Längsrichtung
mittleren Abschnitt des Fahrgestells 10 angeordnet. Ein Kraftstoffbehälter 18 ist
parallel zur Antriebswelle 12 auf der rechten Seite der
Antriebswelle 12 angebracht.
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Demnach
ist der Auspufftopf in der Fahrzeugbreitenrichtung auf der dem Kraftstoffbehälter 18 entgegen
gesetzten Seite angeordnet, wobei die Antriebswelle zwischen dem
Auspufftopf 16 und dem Kraftstoffbehälter 18 an der Unterseite
des Fahrgestells 10 liegt.
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Der
Kraftstoffbehälter 18 ist
mit zwei nicht dargestellten Behälterbändern an
der Unterseite der zwei vorderen und hinteren Querelemente 20 und 22 angebracht.
Endabschnitte 20A, 20B, 22A und 22B der
Querelemente 20 und 22 sind links und rechts in Breitenrichtung
des Fahrzeugs mit den seitlichen Rahmen 24 und 26 verbunden.
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Wie
in 1 gezeigt ist ein vorderer Endabschnitt 16A des
Auspufftopfs 16 über
ein Paar rechter und linker Gummilager 28 an dem vorderen Querelement 20 angebracht.
Die linke Seite eines hinteren Endabschnitts 16B des Auspufftopfes 16 ist über ein
Gummilager 28 an dem hinteren Querelement 22 angebracht.
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Und
zwar ist der Kraftstoffbehälter 18 an
den vorderen und hinteren Querelementen 20 und 22 angebracht,
und der Auspufftopf 16 ist an den zwei gleichen vorderen
und hinteren Querelementen 20 und 22 angebracht.
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Ein
hinterer Endabschnitt 16C des Auspufftopfes 16 und
ein hinterer Endabschnitt 18A des Kraftstoffbehälters 18 sind
aufeinander abgestimmt oder im Wesentlichen aufeinander abgestimmt.
Linke und rechte Radaufhängungen 30 sind
hinter dem Auspufftopf 16 und dem Kraftstoffbehälter 18 angeordnet.
Somit ist ein Abstand L1 zwischen dem Endabschnitt 16C des
Auspufftopfes 16 und der hinteren Radaufhängung 18,
und ein Abstand 12 zwischen dem Endabschnitt 18A des
Kraftstoffbehälter 18 und
der hinteren Radaufhängung 30 gleich
oder im Wesentlichen gleich.
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Dadurch
werden, wie in 2 gezeigt, der unterhalb des
Auspufftopfes 16 (Pfeil W) vorbeiströmende Luftstrom und der unterhalb
des Kraftstoffbehälters 18 (Pfeil
W) vorbeiströmende
Luftstrom gleichmäßig und
strömen
unterhalb der hinteren Fahrwerksaufhängung 30 in Richtung
zum Ende des Fahrgestells.
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Die
hinteren Endabschnitte 32A und 34A der zwei vorderen
Rohre 32 und 34 mit unterschiedlicher Länge sind
mit beiden Seitenabschnitten des vorderen Endabschnitt 16A des
Auspufftopfes 16 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs verbunden.
Die nicht abgebildeten vorderen Endabschnitte der vorderen Rohre 32 and 34 sind
mit einer Brennkraftmaschine von einem Typ verbunden, bei dem die
vorderen Rohre 32 und 34 wie bei einem V-Motor
mit der linken und rechten Seite eines Motors verbunden sind.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist das auf der rechten Seite des Fahrgestells angeordnete vordere
Rohr 34 länger
als das auf der linken Seite des Fahrgestells angeordnete vordere
Rohr 32.
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Außerdem ist
die Steifigkeit des auf der rechten Seite des Fahrgestells angeordneten
vorderen Rohrs 34 höher
als die des auf der linken Seite des Fahrgestells angeordneten vorderen
Rohrs 32. Die Wärmekapazität des längeren rechtsseitigen
vorderen Rohres 34 ist größer als die Wärmekapazität des kürzeren linksseitigen
vorderen Rohres 32, so dass sich der gesamte Verformungsbetrag
des langen vorderen Rohres 34 und der gesamte Verformungsbetrag
des kürzeren
vorderen Rohres 32 angleichen, wenn beispielsweise die
Temperatur infolge des Startens des Motors einen vorbestimmten Wert
erreicht hat.
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Wie
in 2 gezeigt ist der Auspufftopf 16 so geneigt,
dass die hintere Seite in einem vorbestimmten Winkel θ (d.h. 2°) bezüglich einer
horizontalen Ebene X ansteigt. Außerdem ist eine Unterseite 18B so
geneigt, dass die Rückseite
in einem vorbestimmten Winkel θ (d.h.
2°) bezüglich der
horizontalen Ebene X ansteigt.
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Dadurch
ist der Fahrzeugunterbau so gestaltet, dass der Wind W problemlos
Richtung Ende des Fahrgestells strömen kann, und auch die Möglichkeit des
Auspufftopfes 16, Wasser abzuleiten, kann verbessert werden.
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Wie
in 3 gezeigt erstreckt sich ein Endabschnitt 18C des
Kraftstoffbehälters 18 auf
der Innenseite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs innerhalb eines
röhrenförmigen Abschnitts 42 unterhalb einer
Bodenverkleidung 40, und ein überhöhter Vorsprung 18D,
der nach oben vorsteht, ist in dem Endabschnitt 18C auf
der Innenseite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs ausgebildet.
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Wie
in 4 gezeigt befindet sich der Fluidpegel N im voll
getankten Zustand des geneigten Kraftstoffbehälters 18 innerhalb
des überhöhten Vorsprungs 18D des
Kraftstoffbehälters 18.
Wenn das Fahrgestell 10 um einen vorbestimmten Winkel geneigt
ist, dann kann der Kraftstoffbehälter 18 bis
zu einer Position befüllt
werden, wo der Fluidpegel innerhalb des Kraftstoffbehäl ters 18 nicht
den schräg stehenden
Fluidpegel N des voll getankten Zustand überschreitet.
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Das
Bezugszeichen 44 bezieht sich auf einen zweiten Sitz (Rücksitz)
und das Bezugszeichen 46 bezieht sich auf einen Mitfahrer.
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Als
Nächstes
wird die Wirkung der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
werden sowohl der Kraftstoffbehälter 18,
der an dem Fahrzeugunterbau angeordnet ist, als auch der Auspufftopf 16,
der an dem Fahrzeugunterbau in Breitenrichtung des Kraftstoffbehälters 18 seitlich
des Kraftstoffbehälters 18 angeordnet
ist, durch die gleichen Querelemente 20 und 22 getragen,
die die Rahmenelemente des Fahrgestells 10 bilden.
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Durch
das Befestigen des Auspufftopfs 16 an den Querelementen 20 und 22,
deren Steifigkeit hoch ist und die den Kraftstoffbehälter 18 tragen
können, kann
als Ergebnis die Steifheit der Lagerung des Auspufftopfes 16 erhöht werden,
ohne ein gesondertes Verstärkungsteil
zu verwenden, und die Geräuschvibrationscharakteristik
des Fahrgestells 10, die von dem Abgassystem herrührt, kann
verbessert werden. Aus diesem Grund kann die Geräuschvibrationscharakteristik
des Fahrgestells 10 verbessert werden, ohne das Gewicht
des Fahrgestells 10 zu erhöhen.
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Außerdem sind
in der vorliegenden Ausführungsform
der Abstand L1 zwischen dem Endabschnitt 16C des Auspufftopfes 16 und
der hinteren Radaufhängung 18 und
der Abstand 12 zwischen der hinteren Endposition 18A des
Kraftstoffbehälters 18 und
der hinteren Radaufhängung 30 gleich
oder im Wesentlichen gleich groß.
Wie in 2 gezeigt werden dadurch der unterhalb des Auspufftopfes 16 (Pfeil
W) vorbeiströmende
Luftstrom und der unterhalb des Kraftstoffbehälters 18 (Pfeil W)
vorbeiströmende
Luftstrom gleichmäßig und
strömen
unterhalb der hinteren Fahrwerksaufhängungen 30 in Richtung des
Endes des Fahrgestells. Dadurch können die aerodynamischen Eigenschaften
des Fahrgestells 10 verbessert werden ohne eine gesonderte
Unterverkleidung oder Entsprechendes bereit zu stellen.
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Weil
der Auspufftopf 16 so geneigt ist, dass sich die Rückseite
in einem vorbestimmten Winkel θ (d.h.
2°) bezüglich der
horizontalen Ebene X erhebt, kann in der vorliegenden Ausführungsform
zudem der Wind W problemlos Richtung Ende des Fahrgestells strömen und
die Fähigkeit
des Auspufftopfes 16, Wasser abzuleiten, kann ebenfalls
verbessert werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist des Weiteren die Wärmeaufnahmefähigkeit
des längeren rechtsseitigen
vorderen Rohres 34 größer als
die Wärmeaufnahmefähigkeit
des kürzeren
linksseitigen vorderen Rohres 32. Wenn die Temperatur infolge des
Startens des Motors um einen bestimmten Betrag gestiegen ist, ,werden
als ein Ergebnis der Gesamtbetrag der Verformung des langen vorderen Rohres 34 durch
Wärme und
der Gesamtbetrag der Verformung des kürzeren vorderen Rohres 32 durch Wärme gleich.
Aus diesem Grund kann ein Unterschied, der sich aus der Wärmeausdehnung
an den Abschnitten ergibt, wo die zwei vorderen Rohre 32 and 34 mit
dem Auspufftopf 16 verbunden sind, unterdrückt werden,
und ein durch eine Differenz der Verformung der zwei vorderen Rohre 32 und 34 erzeugtes
Verwinden des Paares rechter und linker Gummilager 28 und
Drehen des Auspufftopfes 16 in der Breitenrichtung des
Fahrzeugs (Richtung des Pfeils K in 1) kann
unterdrückt
werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
erstreckt sich des Weiteren, wie in 4 gezeigt,
der Endabschnitt 18C des Kraftstoffbehälters 18 auf der Innenseite
in der Breitenrichtung des Fahrzeugs innerhalb des röhrenförmigen Abschnitts 42 der
Bodenverkleidung 40, und der Fluidpegel N liegt im voll getankten
Zustand nach oben gerichtet innerhalb des überhöhten Vorsprungs 18D.
Dadurch liegt der Fluidpegel N im voll getankten Zustand des schräg stehenden Kraftstoffbehälters 18 höher. Als
ein Ergebnis kann die Kapazität
des Kraftstoffbehälters 18 signifikant
erhöht
werden, ohne den Raum im Fahrzeuginneren zu beeinflussen.
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Die
Erfindung wurde vorstehend im Hinblick auf eine spezifische Ausführungsform
im Detail beschrieben, aber die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform
beschränkt.
Es ist für
Fachleute offensichtlich, dass andere Ausführungsformen innerhalb des
Gebiets der beanspruchten Erfindung möglich sind. Z.B. ist der Aufbau
des Fahrgestells nicht auf die vorige Ausführungsform beschränkt. Der
Aufbau des Fahrgestells kann wie in 5 gezeigt
wie bei einem Fahrgestell 52 gestaltet werden, bei dem
der Auspufftopf 16 auf der rechten Seite der Antriebswelle 12 und
ein Kraftstoffbehälter 50 auf
der linken Seite der Antriebswelle 12 angeordnet ist. Bei
diesem Fahrgestell 52 ist das linke vordere Rohr 32 lang,
das rechte vordere Rohr 34 kurz und eine hintere Endposition 16C des
Auspufftopfes 16 und eine hintere Endposition 50A des
Kraftstoffbehälter 50 sind
nicht aufeinander abgestimmt.
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Außerdem sind
in einem in 6 gezeigten Fahrgestell 56 die
vorderen Rohre 32 und 34 länger als die in 5 gezeigten,
aber die Anordnung des Kraftstoffbehälters und des Auspufftopfes
bezüglich der
Antriebswelle 12 ist ähnlich
zu der des Fahrgestells 52 der 5. In dem
in 6 gezeigten Fahrgestell 56 ist der Auspufftopf 16 auf
der rechten Seite der Antriebswelle 12 und ein Kraftstoffbehälter 54 auf der
linken Seite der Antriebswelle 12 angeordnet. Bei diesem
Fahrgestell 56 ist das linke vordere Rohr 32 lang,
und das rechte vordere Rohr 34 ist kurz, und die hintere
Endposition 16C des Auspufftopfes 16 und eine
hintere Endposition 54A des Kraftstoffbehälters 54 sind
nicht aufeinander abgestimmt angeordnet.
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Des
Weiterem kann ein einzelnes Querelement, das sowohl den Kraftstoffbehälter 18 als
auch den Auspufftopf 16 trägt, an Stelle der Querelemente 20 und 22 in 1 verwendet
werden.