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Hintergrund
der Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugvorderwagenaufbau zum wirksamen
Aufnehmen der Aufprallenergie.
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Die
japanische offen gelegte Patentanmeldung Nr. 10-316011 stellt einen
Fahrzeugvorderwagenaufbau zum Aufnehmen der Aufprallenergie von einer
Vorderseite dar. Dieser Fahrzeugvorderwagenaufbau ist mit einem
Hauptelement, das durch Verstärken
eines Vorderelementes an seinem Mittelbereich ausgebildet und leicht
nach innen gebogenen ist, und einem Unterelement versehen, das sich schräg nach außen erstreckt,
wobei eine Zusatzsteifigkeit geschaffen wird. Das Hauptelement und
das Unterelement bilden eine Y-Form. Während das Hauptelement die
niedrige Aufprallenergie von einer Kollision mit niedriger Geschwindigkeit
aufnimmt, nimmt in diesem Fahrzeugvorderwagenaufbau ein verstärkter Bereich
des Hauptelements und das Unterelement die hohe Aufprallenergie
von einer Kollision mit hoher Geschwindigkeit auf.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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In
diesem Fahrzeugvorderwagenaufbau nimmt jedoch das Unterelement,
das sich vom Hauptelement nach außen erstreckt, die Aufprallenergie zusammen
mit dem Hauptelement auf, und die Kollisions-Aufnehmende Wirkung
wird im Wesentlichen auf eine Vorderkollision von einer Vorderseite
begrenzt.
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Somit
kann eine wirksame Energie-Aufnehmende Funktion nicht erwartet werden,
wenn das Unterelement mit der Zusatzsteifig keit die Aufprallenergie
in axialer Richtung von einer Kollision schräg von der Vorderseite aufnimmt.
Weil ferner das Hauptelement schräg nach innen gebogen wird,
wirkt die Kollisionslast als Biegekraft auf das Hauptelement, und somit
kann die wirksame Energieaufnahme vom axialen Einknicken des Vorderseitenelements
nicht erwartet werden.
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Folglich
ist es ein Aufgabe der vorliegender Erfindung, einen Fahrzeugvorderwagenaufbau
vorzusehen, in dem eine ausreichende Kollisions-Aufnehmende Funktion
durch wirksames Einknicken des Vorderseitenelements sowohl bei einer
Kollision im Wesentlichen von der Vorderseite und schräg von vorn
erhalten werden kann.
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Um
die oben beschriebene Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird
ein Fahrzeugvorderwagenaufbau geschaffen:
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Claim 1
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Rahmenanordnung
eines Fahrzeugvorderwagenaufbaus in einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Rahmenanordnung des Fahrzeugs-Vorderbereichs
in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Rahmenanordnung mit einem
Antrieb des Fahrzeugs-Vorderbereichs in der ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt;
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4 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Bereichs 4 in 2;
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5 ist
eine Seitenansicht, die die Rahmenanordnung des Fahrzeugs-Vorderbereichs
in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 ist
eine Draufsicht, die die Rahmenanordnung des Fahrzeugs-Vorderbereichs
in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 dies
eine vergrößerte Ansicht
des Bereichs 7 in 6;
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8 ist
eine vergrößerte Querschnitts-Ansicht,
die entlang der Linie 8-8 in 7 aufgenommen
wurde;
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9 ist
eine vergrößerte Querschnitts-Ansicht,
die entlang der Linie 9-9 in 7 aufgenommen
wurde;
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10 ist
eine vergrößerte Querschnitts-Ansicht,
die entlang der Linie 10-10 aufgenommen wurde;
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11 ist
eine Draufsicht, die die Rahmenanordnung des Fahrzeugs-Vorderbereichs
vor einer Kollision schräg
von der Vorderseite in der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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12 ist
eine Draufsicht, die die Rahmenanordnung des Fahrzeugs-Vorderbereichs
bei einer Kollision schräg
von der Vorderseite in der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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13 ist
eine Draufsicht, die die Rahmenanordnung des Fahrzeugs-Vorderbereichs
vor einer Kollision von einer Vorderseite in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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14 dies
eine Draufsicht, die die Rahmenanordnung des Fahrzeugs-Vorderbereichs
am Anfang einer Kollision von einer Vorderseite in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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15 ist
eine Draufsicht, die die Rahmenanordnung des Fahrzeugs-Vorderbereichs
in der Mitte einer Kollision von einer Vorderseite in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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16 ist
eine Draufsicht, die einen Übertragungsweg
der Kollisionslast in der Rahmenanordnung des Fahrzeugs-Vorderbereichs
bei einer Kollision von einer Vorderseite in der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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17 ist
eine vergrößerte Draufsicht
eines Bereichs G in 16;
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18 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Rahmenanordnung
des Fahrzeugs-Vorderbereichs in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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19 ist
eine Seitenansicht, die eine Rahmenanordnung des Fahrzeugs-Vorderbereichs
in der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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20 ist
eine Seitenansicht, die die Rahmenanordnung des Fahrzeugs-Vorderbereichs
bei einer Kollision in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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21 ist
eine perspektivische vergrößerte Ansicht,
die eine Befestigungshalterung in einer dritten Ausführungsform
darstellt;
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22 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Rahmenanordnung
eines Fahrzeugs-Vorderbereichs der vorliegenden Erfindung darstellt;
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23 ist
eine perspektivische vergrößerte Ansicht,
die einen Bereich 17 in einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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24 ist
eine Draufsicht, die eine Rahmenanordnung eines Fahrzeugs-Vorderbereichs
bei einer Kollision in der vierten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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25 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Hauptbereich in einer Rahmenanordnung
eines Fahrzeugs-Vorderbereichs in einer fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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26 ist
eine vergrößerte Querschnitts-Ansicht,
die entlang der Linie 26-26 in 25 aufgenommen
wurde;
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27 ist
eine vergrößerte Querschnitts-Ansicht,
die entlang der Linie 27-27 in 25 aufgenommen
wurde; und
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28 ist
eine Draufsicht, die eine Rahmenanordnung eines Fahrzeugs-Vorderbereichs
bei einer Kollision in der fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Gemäß der 1 bis 3 sind
ein Paar von rechten und linken Vorderseitenelementen 11, 12 auf
beiden Seiten der Fahrzeug-Breitenrichtung
einer Vorderkarosserie 10 angeordnet. Eine Stoßstangen-Verstärkung 13 als
Rahmenelement einer Frontstoßstange
verbindet das vordere Ende der Vorderseitenelemente 11, 12.
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Ein
Paar Verlängerungs-Seitenelemente 17 ist
mit den Vorderseitenelementen 11, 12 verbunden. Die
Verlängerungs-Seitenelemente 17 erstrecken sich
unterhalb der Armaturenbrettplatte 15, um eine Vorderkarosserie 10 und
einen Fahrgastraum 14 zu definieren, und erstrecken sich
weiter unterhalb einer Bodenplatte 16 und sind mit der
Bodenplatte 16 verbunden. Ein Paar Türschweller 18 ist
auf der Außenseite
der Verlängerungs-Seitenelemente 17 angeordnet
und jeweils zu ihnen parallel. Jeder Türschweller 18 ist
mit dem Verlängerungs-Seitenelement 17 an seinem
Vorderende verbunden.
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Eine
Vordersäule 20 erhebt
sich vom Vorderende des Türschwellers 18 und
ein Haubenkantenelement 21 erstreckt sich von der Mitte
der Vordersäule 20 nach
vorn. Die Vordersäule 20 erstreckt
sich schräg
aufwärts
oberhalb des Haubenkantenelements 21, um den Dachseitenrahmen
zu verbinden.
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Ein
Hilfsrahmen 30 ist unter den Vorderseitenelementen 11, 12 angeordnet.
Der Hilfsrahmen 30 weist ein Paar Seitenelemente 31, 31 auf
(entspricht den geraden Elementen in den Ansprüchen), die sich in Längsrichtung
entlang der Vorderseitenelemente 11, 12 erstrecken,
ein vorderes Element 32, das die Vorderenden der Seitenelemente 31, 31 verbindet, und
ein hinteres Element 33 auf, das die hinteren Enden der
Seitenelemente 31, 31 verbindet. Der Hilfsrahmen 30 weist
eine Rahmenform auf, die von diesen Elementen 31, 32, 33 im
Grundriss gebildet werden.
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Ein
Paar Verbindungsbereiche 34 sind auf der oberen Fläche und
auf dem mittleren Frontbereich des Seitenelements 31, und
entgegengesetzte Verbindungsbereiche 22 auf der unteren
Fläche
und auf dem mittleren Bereich der Vorderseitenelemente 11, 12 ausgebildet.
Der Hilfsrahmen 30 ist mit den Vorderseitenelementen 11, 12 durch
die Verbindungsbereiche 34, 22 verbunden. Ferner
ist ein Paar Verlängerungsbereiche 35,
die sich schräg
nach außen
und vom hinteren Ende des Seitenelements 31 nach hinten
erstrecken, mit der unteren Fläche
des Vorderendes des Verlängerungs-Seitenelements 17 jeweils
verbunden.
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Ein
Paar Befestigungshalterungen 40, 40 (entspricht
den Eingriffselementen in den Ansprüchen) ist jeweils auf den entgegengesetzten
inneren Flächen
in der Mitte der Vorderseitenelemente 11, 12 ausgebildet,
wie in 4 dargestellt. Wie in den 3, 6 dargestellt,
wird ein Antrieb P durch die Befestigungshalterungen 40, 40 abgestützt, um
sich so bis zu den Befestigungshalterungen 40, 40 zu
erstrecken.
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Die
Befestigungshalterungen 40 sind auf der inneren Seite der
Vorderseitenelemente 11, 12 angeordnet, wie in 4 dargestellt.
Jede Befestigungshalterung 40 wird aus einem vorderen Seitenelement 41 und
einem hinteren Seitenelement 42 gebildet. Eine Einspanneinführung 43 ist
zwischen diesem vorderen Seitenelement 41 und dem hinteren
Seitenelement 42 angeordnet und an diesen befestigt.
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Eine
vordere Seitenfläche 41a des
vorderen Seitenelements 41 ist schräg nach außen in die Fahrzeug-Breitenrichtung,
und eine hintere Seitenfläche 42a schräg nach außen in die
Fahrzeug-Breitenrichtung
ausgebildet. Somit sind diese vorderen und hinteren Seitenelemente 41, 42 im
Grundriss in Trapezform ausgebildet. Die vorderen und hinteren Seitenelemente 41, 42 sind
jeweils mit Eingriffsflächen 41b, 42b ausgebildet.
Die Eingriffsflächen 41b, 42b weisen
ebene Flächen
mit den jeweiligen Breiten a0, b0 an ihren inneren Seitenspitzen
in Fahrzeug-Breitenrichtung
auf.
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Wie
in den 6, 7 dargestellt, sind die nach
außen
gebogene Bereiche 11A, 12A auf den Vorderenden
der Vorderseitenelemente 11, 12 ausgebildet. Diese
nach außen
gebogenen Bereiche 11A, 12A sind nach außen in Fahrzeug-Breitenrichtung
mit einem vorbestimmten Winkel Theta 1 gebogen. Dieser
Biegewinkel Theta 1 der nach außen gebogenen Bereiche 11A, 12A wird
angesichts einer Lasteinwirkungsrichtung bei einer Kollision schräg von der
Vorderseite festgelegt.
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Wie
in den 8, 9 dargestellt, nehmen die Wanddicken
t1, t2, t3, t4, t6 (t1 bedeutet eine Wanddicke des entfernten Endes 11Aa, 12Aa,
t6 bedeutet eine Wanddicke der nahen Bereiche 11Ab, 12Ab)
der nach außen
gebogenen Bereiche 11A, 12A von den entfernten
Enden 11Aa, 12Aa bis zu den nahen Bereichen 11Ab, 12Ab zu
(t1 < t2 < t3 < t4 < t5 < t6), um eine Festigkeits-Veränderungsstruktur 44 zu
bilden. In dieser Festigkeits-Veränderungsstruktur
nimmt die Festigkeit der nach außen gebogenen Bereiche 11A, 12A von
den entfernten Enden 11Aa, 12Aa bis zu den nahen
Bereichen 11Ab, 12Ab zu.
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Die
Befestigungshalterungen 40 und die Verbindungsbereiche 22 sind
auf der Rückseite
von und dicht an den nahen Bereichen 11Ab, 12Ab,
die die dicksten sind, angeordnet. Ferner sind die Befestigungshalterungen 40 und
die Verbindungsbereiche 22 dicht aneinander angeordnet.
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Wie
in 6 dargestellt, ist die Stoßstangen-Verstärkung 13 mit
hinteren abgeschrägten
Bereichen 13A versehen, die durch Biegen der beiden Enden
der Stoßstangen-Verstärkung 13 nach
hinten bei einem vorbestimmten Winkel Theta 2 gebildet werden.
Die nach außen
gebogenen Bereiche 11A, 12A sind an ihren Vorderenden
mit der Rückfläche der
hinteren abgeschrägten
Bereiche 13A bei einem im Wesentlichen rechten Winkel verbunden.
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In
dieser Ausführungsform
erstrecken sich die Seitenelemente 31 des Hilfsrahmens 30 geradlinig
entlang der Vorderseitenelemente 11, 12. Die vorderen
Endpositionen K1 (entsprechen den ersten vorderen Endpositionen
in den Ansprüchen)
der Seitenelemente 31 sind innerhalb der Fahrzeug-Breitenrichtung
und der hinteren Seite der vorderen Endposition K2 (entspricht den
zweiten vorderen Endpositionen in den Ansprüchen) der Vor derseitenelemente 11, 12 angeordnet.
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Wie
in 9 dargestellt, weist der breiteste Bereich der
nach außen
gebogenen Bereiche 11A, 12A zusätzlich eine
rechteckige Kastenstruktur mit einer Wanddicke t6 auf. Das Seitenelement 31 des Hilfsrahmens 30 weist
eine rechteckig geformte, geschlossene Teilstruktur mit einer Wanddicke
t7 auf. Die Wanddicke t7 des Seitenelements 31 ist größer als
die Wanddicke t6 der nach außen
gebogenen Bereiche 11A, 12A (t6 < t7), so dass die
Festigkeit des Seitenelementes 31 größer als die der nach außen gebogenen
Bereiche 11A, 12A ist.
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Mit
dieser oben beschriebenen Struktur, wie in 11 dargestellt,
wird eine Kollisionslast F an der rechten, schrägen Vorderseite aufgenommen,
wenn ein anderes Fahrzeug mit der rechten schrägen Vorderseite des Fahrzeugs
kollidiert. Die Kollisionslast F, wie in 12 dargestellt,
faltet den rechten hinteren abgeschrägten Bereich 13A der
Stoßstangen-Verstärkung 13 zusammen,
um weiter auf den nach außen
gebogenen Bereich 12A auf dem Vorderende des Vorderseitenelements 12 in
axialer Richtung aufgebracht zu werden.
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Momentan
ist die Befestigungshalterung 40 auf der Innenseite des
Vorderseitenelementes 12 dicht zum nahen Bereich 12Ab des
nach außen
gebogenen Bereichs 12A und der Verbindungsbereich 22 für den Hilfsrahmen 30 an
der Unterseite des Vorderseitenelementes 12 dicht an der
Befestigungshalterung 40 angeordnet, um eine feste Struktur
zu bilden. Ferner wird das Vorderseitenelement 12 eingeschränkt, um
sich nach innen in Fahrzeug-Breitenrichtung durch den Antrieb P über die
Befestigungshalterung 40 zu verformen. Der nahe Bereich 12Ab des
nach außen
gebogenen Bereichs 12A wird davor geschützt, sich infolge der Kollisionslast
F schräg
von der Vorderseite zu verbiegen.
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Folglich
wird der nach außen
gebogene Bereich 12A axial zusam mengefaltet. Da die Kollision fortschreitet,
wird ferner die vordere Endposition K1 des Seitenelements 31 des
Hilfsrahmens 33 zum Drehpunkt, und der hintere abgeschrägte Bereich 13A der
Stoßstangen-Verstärkung 13 und
das entgegengesetzte Fahrzeug M bilden eine Kollisionsfläche, die
im Wesentlichen senkrecht zum nach außen gebogenen Bereich 12A ist,
während
sich die Stoßstangen-Verstärkung 13 biegt.
Folglich kann die Kollisionslast F axial auf den nach auswärts gebogenen Bereich 12A am
Ende der Kollision aufgebracht werden.
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Somit
kann der nach auswärts
gebogenen Bereich 12A stetig axial zusammengefaltet werden, um
die Aufprallenergie wirksam aufzunehmen.
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Obwohl
das Vorderseitenelement 12 wahrscheinlich komplett nach
innen in Fahrzeug-Breitenrichtung verformt wird, wie in 12 dargestellt,
wird die Verformungskraft F auf das Vorderseitenelement 12 ferner
auf den Antrieb P durch die Befestigungshalterung 40 übertragen.
Weiterhin wird die Verformungskraft F auf das andere Vorderseitenelement 11,
das auf der Seite, bei der keine Kollision auftritt, angeordnet
ist, durch den Antrieb P übertragen,
so dass die Kollisionslast auf die gesamte Rahmenanordnung des Fahrzeug-Vorderbereichs
verteilt wird, um die Verformung des Fahrgastraums 14 zu
unterdrücken.
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Wenn
das Fahrzeug eine versetzte Kollisionslast F im Wesentlichen von
der Vorderseite aufnimmt, wie in 13 dargestellt,
wirkt die Kollisionslast F teilweise auf die rechte oder linke Seite
der Stoßstangen-Verstärkung 13.
Wenn die Kollisionsseite (rechte Seite in dieser Ausführungsform)
der Stoßstangen-Verstärkung 13 durch
das entgegengesetzte Fahrzeug M zusammengedrückt wird, wie in 14 dargestellt,
wird die andere Seite (linke Seite in 14) der
Stoßstangen-Verstärkung 13 zum Drehpunkt,
so dass sich die rechte Seite der Stoßstangen-Verstärkung 13 neigt.
Somit bewegt sich der hintere abgeschrägte Bereich 13A auf
der rechten Seite der Stoßstangen-Verstärkung 13 weiter
nach hinten, so dass die Kollisionslast F auf den nach außen gebogenen
Bereich 12A, der den hinteren abgeschrägten Bereich 13A in
axialer Richtung des nach außen
gebogenen Bereichs 12A verbindet, wirkt. Somit kann der
nach außen
gebogene Bereich 12A die Aufprallenergie durch sein axiales
Einknick-Verhalten wirksam aufnehmen.
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Weil
die vordere Position K2 des nach auswärts gebogenen Bereichs 12A auf
der Vorderseite der vorderen Position K1 des Seitenelementes 31 des
Hilfsrahmens 30 positioniert ist, bewirkt der Hilfsrahmen 30 zu
Beginn der Kollision, wie anschaulich in 14 dargestellt,
die Verformung des nach außen
gebogenen Bereichs 12A nicht, somit kann der nach auswärts gebogene
Bereich 12A das stetige axiale Zusammenfalten beginnen,
um eine Aufprallenergie wirksam aufzunehmen.
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Da
die Verformung fortschreitet, wie in 15 dargestellt,
stimmt ferner die vordere Position K2 des nach außen gebogenen
Bereiches 12A mit der vorderen Position K1 des Hilfsrahmens 30 überein.
Weil die Wanddicke t7 des Seitenelements 31 größer als
die Wanddicke t6 des nach außen
gebogenen Bereichs 12A und das Seitenelement 31 fester als
der nach außen
gebogene Bereich 12A ist, wird dann die vordere Position
K1 des Seitenelements 31 zum Drehpunkt, wie in den 9, 10 dargestellt. Somit
bildet der hintere abgeschrägte
Bereich 13A der Stoßstangen-Verstärkung mit
dem entgegengesetzten Fahrzeug M eine Kollisionsfläche S, die
im Wesentlichen senkrecht zum nach außen gebogenen Bereich 12A ist,
wenn sich die Stoßstangen-Verstärkung 13 biegt.
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Somit
wirkt die Kollisionslast F auf den nach außen gebogenen Bereich 12A in
axialer Richtung durch die Kollisionsfläche S. Auch wenn eine im Wesentlichen
vordere Kollision auftritt, kann der nach außen gebogenen Bereich 12A folglich
die Aufprallenergie mit seinem axialen Einknickverhalten wirksam auf nehmen.
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Auch
wenn eine tatsächliche
Frontkollision auftritt, weil die Befestigungshalterung und der
Verbindungsbereich 22 dicht zum nahen Bereich 12Ab des
nach außen
gebogenen Bereichs 12A angeordnet sind und das Vorderseitenelement 12 durch
den Antrieb P durch die Befestigungshalterung 40 eingeschränkt ist,
kann der nach außen
gebogene Bereich 12A ferner stetig axial zusammengefaltet
werden, ohne seinen mittleren Bereich zu biegen.
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Wenn
ferner das Vorderseitenelement 12 die Kollisionslast F
von der tatsächlichen
Vorderseite durch den nach auswärts
gebogenen Bereich 12A aufnimmt, wird das Seitenelement 12 wahrscheinlich nach
innen in Fahrzeug-Breitenrichtung verformt, ähnlich der schrägen, in 12 dargestellten
Frontkollision. Wie in 16 dargestellt, wird in diesem Fall
die Verformungskraft F2 auf das Vorderseitenelement 12 zum
anderen Vorderseitenelement 11, das auf der Seite, bei
der keine Kollision stattfindet, angeordnet ist, durch die Befestigungshalterung 40 und den
Antrieb P übertragen,
so dass die Kollisionslast auf die gesamte Rahmenanordnung des Fahrzeug-Vorderbereichs verteilt
werden kann.
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Zusätzlich wird
die Befestigungshalterung 40 aus zwei Elementen des vorderen
Seitenelements 41 und des hinteren Seitenelements 42 gebildet,
die eine Trapezform aufweisen, die in der Breite nach außen in Fahrzeug-Breitenrichtung
im Grundriss zunehmen. Wenn die Last F1, F2, die vom Vorderseitenelement 12 zum
Antrieb P übertragen
wird, auf die Befestigungshalterung 40 wirkt, wird somit
die Befestigungshalterung 40 verformt, so dass der Kontaktbereich
mit dem Antrieb P zunimmt.
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Konkreter,
wie in 17 dargestellt, nimmt die Eingriffsfläche 41b des
Vorderseitenelements 41, das die Befestigungshalterung 40 bildet,
von der Breite a0 bis zur Breite a1 zu, und die Eingriffsfläche 42b des
hinteren Seitenelementes 42 nimmt von der Breite b0 bis
zur Breite b1 zu. Somit vergrößern sich die
Eingriffsflächen 41b, 42b der
Befestigungshalterung 40 zum Antrieb P, um die Übertragungs-Wirksamkeit
der Last F, F2 zu verbessern.
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Bei
einer in 12 dargestellten schrägen Frontkollision
und der in 16 dargestellten tatsächlichen
Frontkollision wird die Kollisionslast F, die auf den nach außen gebogenen
Bereich 12A wirkt, ferner zum Hilfsrahmen 30 durch
den Verbindungsbereich 22 und 34 übertragen.
Danach wird die Kollisionslast F vom Hilfsrahmen 30 zum
Verlängerungs-Seitenelement 17 übertragen,
um den Last-Verteilungseffekt der Kollisionslast F zu verbessern.
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Ferner
wird die Wanddicke t1, t2, t3, t4, t5, t6, des nach außen gebogenen
Bereichs 12A, wie in 8 dargestellt,
allmählich
vom entfernten Ende 12Aa bis zum nahen Bereich 12Ab größer, um
die Festigkeits-Veränderungsstruktur 44 zu
bilden. Auch wenn sich die Wirkrichtung der Last von der axialen Richtung
des nach außen
gebogenen Bereichs 12A verschiebt, wird daher der nach
außen
gebogene Bereich 12A nicht durch das im nahen Bereich 12Ab auftretende
Moment gebogen, um allmählich
vom entfernten Ende 12Aa zum nahen Bereich 12Ab axial zusammengefaltet
zu werden.
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Die 18 bis 20 stellen
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Gemäß den 18 bis 20 wird
eine redundante Erläuterung
unter Verwendung gleicher Bezugsziffern für Elemente, die denen in der
ersten Ausführungsform ähnlich sind,
weggelassen.
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18 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Rahmenanordnung
des Fahrzeugs-Vorderbereichs darstellt. 19 ist
eine Seitenansicht, die eine Rahmenanordnung des Fahrzeug-Vorderbereichs
darstellt. 20 ist eine Seitenansicht, die
eine Rahmenanordnung bei einer Kollision des Fahrzeug- Vorderbereichs darstellt.
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Wie
in den 18, 19 dargestellt,
unterscheidet sich die Hauptsache der zweiten Ausführungsform
von der ersten Ausführungsform
dadurch, dass das vordere Element 32, das die vorderen
Endbereiche des Paars von Seitenelementen 13 des Hilfsrahmens 30 verbindet,
eine Fahrzeug-Vorderseite mit einer Höhe h aufweist, die größer als
eine Fahrzeug-Rückseite
des vorderen Elements 32 ist.
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Wie
in 19 konkret dargestellt, weist das vordere Element 32 die
Fahrzeug-Vorderseite mit einer Höhe
h auf, die um die Höhe
h2 größer als
die Höhe
h1 ist, die der Höhe
des Seitenelementes 31 entspricht. Das vordere Element 32 ist
mit einer Oberfläche 32a,
die mit der oberen Fläche
des Seitenelementes 31 durch eine abgeschrägte Fläche 32b verbunden
ist, versehen.
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Weil
das vordere Element 32 die Fahrzeug-Vorderseite mit der
Höhe h
aufweist, ist der Kontaktbereich des vorderen Elementes 32 in
dieser Ausführungsform
des Fahrzeugvorderwagenaufbaus mit dem entgegengesetzten Fahrzeug
M groß.
Weil eine Kollisionsfläche
F, die auf der Vorderseite der nach außen gebogenen Bereiche 11A, 12A ausgebildet
ist, größer wird,
wenn das entgegengesetzte Fahrzeug M bei der Kollision zusammengefaltet
wird, kann daher, wie in 20 dargestellt
wird, die Kollisionslast F von der Stoßstangen-Verstärkung 13 zu den
nach außen
gebogenen Bereichen 11A, 12A in axialer Richtung
wirksam übertragen
werden. Somit können
die nach außen
gebogenen Bereiche 11A, 12A stetig axial zusammengefaltet
werden, wodurch die Aufnahmewirkung der Aufprallenergie verbessert wird.
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21 stellt
eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Gemäß 21 wird
die redundante Erläuterung
unter Verwendung gleicher Bezugsziffern für die gleichen Ele mente weggelassen.
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21 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
der Befestigungshalterung 40. In der dritten Ausführungsform
sind das vordere Seitenelement 41 und das hintere Seitenelement 42,
die die Befestigungshalterung 40 bilden, jeweils mit den
Eingriffsflächen 41b, 42b versehen.
Jede der Eingriffsflächen 41b, 42b weist
einen Reibkontaktbereich 45 zum Erhöhen der Reibkraft auf. Der
Reibkontaktbereich 45 ist mit kleinen Vorsprüngen und
Aussparungen, die auf den Eingriffsflächen 41b, 42b ausgebildet
sind, versehen.
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In
der dritten Ausführungsform
des Fahrzeugvorderwagenaufbaus wird die Befestigungshalterung 40 mit
Eingriffsflächen 41b, 42b mit
den Reibkontaktbereichen 45 versehen. Wenn daher das Vorderseitenelement 12 die
Kollisionslast F durch den nach außen gebogenen Bereich 12A aufnimmt,
so dass die Befestigungshalterung 40 auf dem Antrieb P an
den Eingriffsflächen 41b, 42b anliegt,
kann der Reibkontaktbereich 45 den Reibkoeffizienten der
Eingriffsfläche
zwischen der Befestigungshalterung 40 und dem Antrieb P
größer machen,
um das Rutschen einzuschränken.
Daher kann die Wirkung der Lastübertragung
vom Vorderseitenelement 12 zum Antrieb P verbessert werden.
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Die 22 bis 24 stellen
eine vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Gemäß der 22 bis 24 wird
eine redundante Erläuterung
unter Verwendung gleicher Bezugsziffern für Elemente, die ähnlich denen
der ersten Ausführungsform
sind, weggelassen.
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22 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Rahmenanordnung
eines Fahrzeug-Vorderbereichs darstellt. 23 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Bereichs, der mit H in 22 bezeichnet
ist. 24 ist eine Draufsicht, die die Rahmenanordnung
des Fahrzeug-Vorderbereichs bei einer Kollision darstellt.
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Die
Hauptsache der vierten Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die
Vorderseitenelemente 11, 12 mit einem Eingriffselement 50 mit
dem Antrieb P versehen sind. Das Eingriffselement 50 ist
mit einer abgeschrägten
Eingriffsfläche 50a versehen,
die mit dem Antrieb P in Kontakt ist.
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In
der vierten Ausführungsform
unterscheiden sich die Eingriffselemente 50 von den Befestigungshalterungen 40,
die in 22 dargestellt sind. Die Eingriffselemente 50 sind
auf den Vorderseitenelementen 11, 12, und die
Befestigungshalterungen 40 auf dem Hilfsrahmen 30 ausgebildet.
Die Befestigungshalterungen 40 sind auf dem Hilfsrahmen 30 angeordnet,
und der Antrieb P wird durch den Hilfsrahmen 30 abgestützt. Daher
sind die Eingriffselemente 50 ausgebildet, um die Verformungskraft
F1, F2 vom Vorderseitenelement 11, 12 zum Antrieb
P zu übertragen.
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Wie
in 23 dargestellt, sind die Eingriffselemente 50 mit
Vorder- und Seitenflächen 50b, 50c versehen.
Die Breite zwischen den Vorder- und Seitenflächen 50b, 50c nimmt
in Richtung der Außenseite
in Fahrzeug-Breitenrichtung zu, um im Wesentlichen eine Trapezform
im Grundriss zu bilden. Jedes Eingriffselement 50 wird
durch eine abgeschrägte Eingriffsfläche 50a auf
der Innenseite des Eingriffselements 50 gebildet. Die abgeschrägte Eingriffsfläche 50a ist
nach außen
von der Fahrzeug-Vorderseite zur Fahrzeug-Rückseite abgeschrägt.
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Daher
wird in der vierten Ausführungsform, wie
in 24 dargestellt, die Kollisionslast F vom nach
außen
gebogenen Bereich 12A zum Vorderseitenelement 12 übertragen.
Wenn das Vorderseitenelement 12 sich nach innen in Fahrzeug-Breitenrichtung verformt,
drückt
das Eingriffselement 50 den Antrieb P an die abgeschrägte Eingriffsfläche 50a.
Somit wird der Antrieb P gezwungen, sich entlang der abgeschrägten Ein griffsfläche 50a zu
neigen.
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Daher
kann die Last F, die vom nach außen gebogenen Bereich 12A übertragen
wird, von der abgeschrägten
Eingriffsfläche 50a des
Eingriffselementes 50 vom Antrieb P durch eine Ebene übertragen werden.
Daher kann der Übertragungseffekt
vom Antrieb P zum Vorderseitenelement 11, das auf der Seite,
wo keine Kollision stattfindet, angeordnet ist, verbessert werden,
so dass die Last-Verteilfunktion verbessert werden kann.
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Wenn
das Eingriffselement 50 mit der abgeschrägten Eingriffsfläche 50a mit
der Reibeingriffsfläche 45 versehen
ist, können
natürlich
in der vierten Ausführungsform
die gleichen Effekte wie diejenigen der dritten Ausführungsform
erhalten werden.
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Die 25 bis 28 stellen
eine fünfte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Wie bei den 25 bis 28 wird
eine redundante Erläuterung
unter Verwendung gleicher Bezugsziffern für die gleichen Elemente wie
bei der ersten Ausführungsform
weggelassen.
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25 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Rahmenanordnung eines Fahrzeug-Vorderbereichs
darstellt. 26 ist eine vergrößerte Querschnitts-Ansicht,
die entlang der Linie 26-26 in 25 aufgenommen
wurde. 27 ist eine vergrößerte Querschnitts-Ansicht,
die entlang der Linie 27-27 in 25 aufgenommen
wurde. 28 ist eine Draufsicht, die
die Rahmenanordnung des Fahrzeug-Vorderbereichs bei einer Kollision
darstellt.
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Die
Hauptsache der fünften
Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die
Vorderseitenelemente 11, 12 mit geraden Verlängerungen 11B, 12B an
der Vorderseite der Vorderseitenelemente 11, 12 versehen
sind, wie in 25 dargestellt. Die geraden
Verlängerungen 11B, 12B sind
gerade Elemente, die jeweils eine Gabelform mit dem nach auswärts gebogenen
Bereich 11A, 12A bilden.
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Die
geraden Verlängerungen 11B, 12B erstrecken
sich gerade nach vorn vom nahen Bereich 11Ab, 12Ab.
Die vorderen Endpositionen K3 der geraden Verlängerung 11B, 12B sind
auf der Rückseite der
vorderen Endpositionen K2 der nach außen gebogenen Bereiche 11A, 12A angeordnet.
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Während die
geraden Verlängerungen 11B, 12B rechteckige
Querschnitte mit einer Wanddicke t8 aufweisen, weisen die nach außen gebogenen
Bereiche 11A, 12A einen rechteckigen Querschnitt
mit einer Wanddicke t6 auf, ähnlich
der in 27 dargestellten ersten Ausführungsform.
Die geraden Verlängerungen 11B, 12B weisen
die Wanddicke t8 auf, die größer als
die Wanddicke t6 der nach außen
gebogenen Bereiche 11A, 12A sind (t8 > t6), so dass die Festigkeit
der geraden Verlängerung 11B, 12B größer als
die Festigkeit der nach außen
gebogenen Bereiche 11A, 12A ist.
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Wenn
die rechte Seite der Stoßstangen-Verstärkung 13 infolge
der Kollisionslast F von der tatsächlichen Vorderseite zusammengedrückt wird, wird
in diesem Fahrzeugvorderwagenaufbau der fünften Ausführungsform, wie in 28 dargestellt, das
vordere Ende K3 der geraden Verlängerung 12B zum
Drehpunkt. Daher wird die Stoßstangen-Verstärkung 13 gebogen,
so dass das entgegengesetzte Fahrzeug M mit dem hinteren abgeschrägten Bereich 13A der
Stoßstangen-Verstärkung 13 eine
Kollisionsfläche
S bildet, die im Wesentlichen senkrecht zum nach außen gebogenen
Bereich 12A ist. Daher wirkt die Kollisionslast F auf den
nach außen
gebogenen Bereich 12A in axialer Richtung.
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Daher
weist die gerade Verlängerung 12B in der
fünften
Ausführungsform
die gleiche Funktion wie die des Seitenelementes 31 des
Hilfsrahmens 30 in der ersten Ausführungsform auf. Die gerade
Verlängerung 12B kann
anstatt des Seitenelementes 31 verwendet werden, so dass
der Hilfsrahmen 30 entbehrlich wird, wodurch die Fahrzeugkarosserie
erleichtert wird.
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Obwohl
die Kollisionslast F auf das rechte Vorderseitenelement 12 wirkt,
kann die Kollisionslast F natürlich
zusätzlich
in der ersten bis fünften
Ausführungsform
auf das linke Vorderseitenelement 11 wirken. In diesem
Fall ist der Übertragungsweg
der Last identisch mit der ersten bis fünften Ausführungsform und es können die
gleiche Funktion und Wirkungen erreicht werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung mit den ersten und fünften Ausführungsformen erläutert worden
ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen
beschränkt
und kann durch das Konzept der vorliegenden Erfindung modifiziert
werden, das in den folgenden Ansprüchen definiert ist.