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Die
Erfindung betrifft einen Karosserierahmenaufbau, der an einem Unterteil
eines Fahrzeuginnenraums eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
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Als
Rahmenaufbau der verwandten Technik, der ein Unterteil eines Fahrzeuginnenraums
eines Kraftfahrzeugs abstützt, existiert ein Rahmenaufbau, bei
dem ein vorderer Endabschnitt eines Bodenblechs, das einen Bodenabschnitt
des Fahrzeuginnenraums bildet, mit einer Spritzwand verbunden ist, die
zwischen einem Motorraum und dem Fahrzeuginnenraum angeordnet ist,
und ein hinterer Endabschnitt mit einem Rücksitz-Querträger
verbunden ist, der sich in Querrichtung des Fahrzeugs im Heck einer
Karosserie erstreckt. Ein Tunnelabschnitt, in dem ein Abgasrohr
und eine Antriebswelle so vorgesehen sind, daß sie zum
Heck der Karosserie durchlaufen, ist in einem in Querrichtung mittleren
Abschnitt eines Bodenblechs wie dem zuvor beschriebenen gebildet.
Der Tunnelabschnitt hat einen U-förmigen Querschnitt und
ist so konfiguriert, daß er vom Bodenblech nach oben vorsteht,
und ein Rückgrat ist auf einer Oberseite des Tunnelabschnitts
als Verstärkungsteil so angeordnet, daß es sich
in Längsrichtung erstreckt. Beispielsweise ist das Rückgrat
aus einem plattenartigen Teil hergestellt und in dünner Langform
mit einem U-förmigen Querschnitt so konfiguriert, daß es
sich entlang dem Tunnelabschnitt passend erstreckt. Ein hinterer
Endabschnitt des Rückgrats ist vor dem Rücksitz-Querträger
angeordnet, und der Tunnelabschnitt ist zwischen dem Rücksitz-Querträger
und dem Rückgrat angeordnet. (Siehe z. B. die
JP-A-2006-143178 .)
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Beim
Fahrzeugkarosserierahmenaufbau der verwandten Technik, der zuvor
beschrieben wurde, bestanden aber die folgenden, ihm innewohnenden Probleme.
Da das Bodenblech aus dem einzelnen Plattenteil hergestellt ist,
wird es leicht verwindungsverformt, und da die Konfiguration zum
Einsatz kommt, bei der das zur Festigkeitserhöhung bestimmte
Rückgrat nicht direkt mit dem Rücksitz-Querträger
verbunden und nur auf einem Teil des Bodenblechs vorgesehen ist,
war es schwierig, hohe Festigkeit zu gewährleisten.
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Daher
besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, einen Karosserierahmenaufbau
bereitzustellen, der die Verwindungsverformung des Bodenblechabschnitts
verhindern kann und der die Festigkeit der Karosserie erhöhen
kann.
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Diese
Aufgabe kann durch die in den Ansprüchen festgelegten Merkmalen
gelöst werden.
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Insbesondere
wird zur Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß ein
Karosserierahmenaufbau bereitgestellt, der aufweist:
einen
Rücksitz-Querträger, der sich in Querrichtung eines
Fahrzeugs in einem Heckteil einer Karosserie in einem Unterteil
eines Fahrzeuginnenraums erstreckt;
einen vorderen oberen Querträger,
der sich in Querrichtung in einem Frontteil des Fahrzeuginnenraums erstreckt;
und
ein Rückgrat, das in dünner Langform
mit einem geschlossenen Querschnitt konfiguriert ist und sich in Längsrichtung
des Fahrzeugs erstreckt, wobei ein vorderer Endabschnitt des Rückgrats
mit dem vorderen oberen Querträger über ein Knotenblech
verbunden ist und ein hinterer Endabschnitt des Rückgrats mit
dem Rücksitz-Querträger verbunden ist,
wobei
das Knotenblech leichter als das Rückgrat relativ zu einer
Kraft von vorn verformt wird.
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Ferner
kann der Karosserierahmenaufbau aufweisen: Rückgratseitenbleche,
die jeweils mit beiden Seiten des Rückgrats in Querrichtung
verbunden sind, um ein Bodenteil des Fahrzeuginnenraums zu bilden.
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Ein
vorderer Endabschnitt des Knotenblechs kann mit dem vorderen oberen
Querträger über eine Spritzwand verbunden sein,
die im Frontteil des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist.
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Der
vordere obere Querträger, das Rückgrat und der
Rücksitz-Querträger können stranggepreßte Teile
mit jeweils einer Querschnittform sein, die in Längsrichtung
kontinuierlich ist. Das Knotenblech kann ein gebogenes Plattenteil
aufweisen, und das Knotenblech kann in einem Stück aufweisen:
einen waagerechten Abschnitt, der sich in Längsrichtung erstreckt
und der mit dem vorderen Endabschnitt des Rückgrats verbunden
ist; einen geneigten Abschnitt, der sich von einem vorderen Endabschnitt
des waagerechten Abschnitts schräg nach oben erstreckt; und
einen senkrechten Abschnitt, der sich von einem vorderen Endabschnitt
des geneigten Abschnitts nach oben erstreckt und der mit dem vorderen
Querträger verbunden ist.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht eines Karosserierahmenaufbaus gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung,
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2 eine
Draufsicht auf den gleichen Karosserierahmenaufbau,
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3 eine
schematische Ansicht eines Teils des gleichen Karosserierahmenaufbaus,
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4 eine
schematische Schnittansicht an der Linie A-A in 2,
die einen Teil des gleichen Karosserierahmenaufbaus zeigt, und
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5 eine
schematische Schnittansicht an der Linie B-B in 2,
die einen Teil des gleichen Karosserierahmenaufbaus zeigt.
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Nachstehend
wird ein Karosserierahmenaufbau gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung anhand von 1 bis 5 beschrieben.
Zu beachten ist, daß Richtungsangaben vorn (Frontseite),
hinten (Heckseite), Breite von links nach rechts oder quer auf der
Grundlage einer Fahrrichtung eines Kraftfahrzeugs festgelegt sind
und eine Richtung, die zu einer Mitte in Querrichtung des Kraftfahrzeugs
gerichtet ist, als Einwärtsrichtung (innen) festgelegt
ist, wogegen eine Richtung, die sich von der Mitte des Kraftfahrzeugs
zur Querrichtung ausdehnt, als Auswärtsrichtung (außen)
festgelegt ist. Eine Richtung, in der die Schwerkraft wirkt, ist
als Abwärtsrichtung (Unterseite) festgelegt, und eine Gegenrichtung
zu der Richtung, in der die Schwerkraft wirkt, als Aufwärtsrichtung
(Oberseite). In den Darstellungen bezeichnen Pfeile X, Y und Z drei
Richtungen, die rechtwinklig zueinander sind, wobei der Pfeil X
die Frontpartie einer Karosserie bezeichnet, der Pfeil Y eine linke
Seite der Karosserie im Blick in Querrichtung bezeichnet und der
Pfeil Z die Aufwärtsrichtung der Karosserie bezeichnet.
Außerdem werden in der folgenden Beschreibung quer symmetrische
Konfigurationen nicht vollständig beschrieben, sondern
nach Bedarf nur an einem von mehreren Aufbauteilen oder -komponenten
beschrieben.
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1 und 2 zeigen
einen Teil eines Karosserierahmenaufbaus eines Kraftfahrzeugs (eines Fahrzeugs)
gemäß der Ausführungsform. Ein Windlaufoberteil 13,
ein vorderer oberer Querträger 14 und ein vorderer
unterer Querträger 15 sind so vorgesehen, daß sie
sich zur Querrichtung zwischen einem linken und rechten A-Säulenunterteil 12 erstrecken, die
so gebildet sind, daß sie sich von einer entsprechenden
linken bzw. rechten A-Säule 11 nach unten erstrecken.
Das Windlaufoberteil 13, der vordere obere Querträger 14 und
der vordere untere Querträger 15 sind in einem
oberen, mittleren bzw. unteren Abschnitt vorgesehen. Der vordere
obere Querträger 14 ist weiter nach unten als
das Windlaufoberteil 13 angeordnet und so gekrümmt,
daß ein in Querrichtung mittlerer Abschnitt davon nach
unten liegt.
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Eine
Spritzwand 17 ist zwischen dem linken und rechten A-Säulenunterteil 12 so
vorgesehen, daß sie sich von unterhalb des Windlaufoberteils 13 quer
und senkrecht erstreckt, um den vorderen unteren Querträger 15 durch
eine Rückseite des vorderen oberen Querträgers 14 zu
erreichen. Die Spritzwand 17 ist aus einem plattenartigen
Preßteil aus einem Leichtmetallgußstück,
z. B. einem Aluminium-Druckgußmetallmaterial, hergestellt
und so angeordnet, daß sie eine Trennwand zwischen einem
Fahrzeuginnenraum und einem Motorraum bildet. Die Spritzwand 17 ist
mit dem vorderen oberen Querträger 14 auf einer
Vorderseite verbunden und ist mit Rückgratseitenblechen 27,
die später beschrieben werden, an einer Unterkante verbunden.
Ein Abschnitt eines in Querrichtung mittleren Abschnitts der Spritzwand 17, der
weiter nach unten als der vordere obere Querträger 14 liegt,
ist geöffnet, und ein Knotenblech 18, das später
beschrieben wird, ist mit einer Umfangskante 17b der Öffnung 17a verbunden.
Zu beachten ist, daß in einem Hohlteil eine Endfläche
eine Endfläche eines Umfangsabschnitts bezeichnet, der
einen Hohlabschnitt umgibt.
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Seitenschweller 21 erstrecken
sich längs von unteren Abschnitten des linken bzw. rechten
A-Säulenunterteils 12. Hintere Endabschnitte der
Seitenschweller 21 liegen vor Hinterrädern (nicht
gezeigt). Bodenlängsträger 22 sind mit
einem Innenkantenabschnitt des vorderen unteren Querträgers 15 an
Positionen verbunden, die in Querrichtung weiter nach innen als
die Seitenschweller 21 liegen, und erstrecken sich zum
Heck der Karosserie.
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Ein
Rückgrat 23 ist in einem in Querrichtung mittleren
Abschnitt so vorgesehen, daß es sich in Längsrichtung
der Karosserie erstreckt. Ein vorderer Endabschnitt 23a des
Rückgrats 23 ist mit einem Mittelabschnitt der
Spritzwand über das Knotenblech 18 verbunden.
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Gemäß 3 bis 5 ist
das Knotenblech 18 durch Biegen eines Plattenteils aufgebaut,
das aus einem Leichtmetallgußstück, z. B. einem
Aluminium-Druckgußmetallmaterial, hergestellt ist, und verfügt
einstückig über einen waagerechten Abschnitt 18a,
der sich in Längsrichtung der Karosserie er streckt, einen
geneigten Abschnitt 18c, der sich von einem vorderen Endabschnitt
des waagerechten Abschnitts 18a über einen gebogenen
Abschnitt 18b schräg nach oben erstreckt, und
einen senkrechten Abschnitt 18e, der sich von einem oberen
vorderen Endabschnitt des geneigten Abschnitts 18c über
einen gebogenen Abschnitt 18d weiter senkrecht nach oben
erstreckt. Der waagerechte Abschnitt 18a und der geneigte
Abschnitt 18c haben jeweils einen oberen Wandabschnitt 18f sowie
einen linken und einen rechten Seitenwandabschnitt 18g und
sind jeweils so konfiguriert, daß sie einen U-förmigen
Querschnitt auf eine solche Weise haben, daß sie die Oberseite und
Seitenflächen des Rückgrats 23 umgeben.
Der senkrechte Abschnitt 18e ist in einer plattenartigen Form
konfiguriert, die sich nach oben und in Querrichtung erstreckt.
Dieser plattenartige senkrechte Abschnitt 18e wird zwischen
einem Vorderflächenabschnitt der Umfangskante 17b der Öffnung 17a in
der Spritzwand 17 und einer Rückfläche
des vorderen oberen Querträgers 14 gehalten und
ist an der Spritzwand 17 bzw. am vorderen oberen Querträger 14 befestigt.
Hierbei kann das Knotenblech 18 (der senkrechte Abschnitt 18e)
am vorderen oberen Querträger 14 über
die Spritzwand 17 befestigt sein. Verlängerungsabschnitte 18h,
die sich von Unterkanten des linken und rechten Seitenwandabschnitts 18g des waagerechten
Abschnitts 18a und des geneigten Abschnitts 18c erstrecken,
sind mit einem linken bzw. einem rechten Teil der Umfangskante 17b der Öffnung 17a in
der Spritzwand 17 verbunden. Der obere Wandabschnitt 18f des
waagerechten Abschnitts 18a ist an einer Oberseite des
Rückgrats 23 an seinem vorderen Endabschnitt befestigt.
Eine Unterseite des waagerechten Abschnitts 18a und die
Oberseite des Rückgrats 23 sind mittels Schweißen
an Schweißabschnitten aneinander befestigt, die in den
Darstellungen gezeigt sind. Wird eine Last mit einer bestimmten Mindestgröße
von vorn über den plattenartigen senkrechten Abschnitt 18e darauf
ausgeübt, kann das Knotenblech 18, das wie zuvor
beschrieben konfiguriert ist, durch die gebogenen Abschnitte 18b, 18d so gebogen
werden, daß es verformt wird, weshalb bei Eintrag einer
großen Kraft in das Fahrzeug infolge seiner Beteiligung
an einem Frontalzusammenstoß das Knotenblech 18 eine
Funktion zum Absorbieren von Aufprallenergie hat, indem es so verformt
wird, um den Aufprall abzumildern, der ansonsten über das
Rückgrat 23 zum Fahrzeuginnenraum übertragen
würde.
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Verschiedene
Querträger 24, 25, 26 sind zwischen
dem linken und rechten Seitenschweller 21 so vorgesehen,
daß sie sich in Querrichtung erstrecken. Quer nach außen
liegende Endflächen des vorderen unteren Querträgers 15 und
der verschiedenen Querträger 24, 25, 26 sind
mit Innenwandflächen 21a des linken bzw. rechten
Seitenschwellers 21 mittels Schweißen usw. verbunden.
Ein linker und ein rechter Endabschnitt des Rücksitz-Querträgers 26 in
den verschiedenen Querträgern, der vor den Hinterrädern
angeordnet ist, ist mit den Seitenschwellern 21 verbunden.
Endabschnitte der Bodenlängsträger 22 und
des Rückgrats 23 sind mit dem Rücksitz-Querträger 26 verbunden.
Zusätzlich sind Innenendflächen der Querträger 24, 25,
die jeweils an beiden Enden in Querrichtung vorgesehen sind, mit
dem Rückgrat 23 über die Rückgratseitenbleche 27 verbunden, die
später beschrieben werden. Das heißt, gemäß 4 ist
ein H-förmiger Rahmenaufbau dadurch gebildet, daß der
vordere obere Querträger 14, das Knotenblech 18,
das Rückgrat 23 und der Rücksitz-Querträger 26 miteinander
verbunden sind.
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Die
Rückgratseitenbleche 27, die aus einem Druckguß-Leichtmetall
hergestellt sind, z. B. einem Aluminium-Druckgußmaterial,
sind zwischen einer linken bzw. einer rechten Seitenfläche
der Bodenlängsträger 22 vorgesehen. Die
Rückgratseitenbleche 27 verfügen jeweils über
einen Befestigungsabschnitt 27a, der sich senkrecht erstreckt,
um an einer linken oder rechten Seitenfläche des Rückgrats 23 befestigt
zu sein, einen sich waagerecht erstreckenden Abschnitt 27b,
der sich von einer Unterkante des Befestigungsabschnitts 27a waagerecht
erstreckt, einen erhöhten Oberflächenabschnitt 27c,
der sich von einem in Querrichtung nach außen liegenden
Kantenabschnitt des sich waagerecht erstreckenden Abschnitts 27b auf
dieselbe Höhe wie ein Bodenrahmenabschnitt 20 nach
unten erstreckt, und einen waagerechten Blechabschnitt 27d,
der von einer Unterkante des erhöhten Oberflächenabschnitts 27c über
einen gebogenen Abschnitt so abgebogen ist, daß er sich
in Querrichtung zur nach außen weisenden Richtung waagerecht
erstreckt. In Querrichtung nach außen liegende Endabschnitte
der waagerechten Blechabschnitte 27 sind jeweils mit den
Bodenlängsträgern 22 verbunden.
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Weiterhin
sind Bodenblechteile 28 zwischen den Seitenschwellern bzw.
den Bodenlängsträgern 22 vorgesehen.
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Die
Seitenschweller 21, die Bodenlängsträger 22 und
das Rückgrat 23, die sich in Längsrichtung
erstrecken, sowie der vordere untere Querträger 15 und
die verschiedenen Querträger 24 bis 26,
die sich quer erstrecken, sind so gestaltet, daß sie sich kreuzen,
um zu einer Leiterkonfiguration kombiniert zu sein, die den Bodenrahmenabschnitt 20 bildet.
Ein Bodenteil des Fahrzeuginnenraums ist aus dem Bodenrahmenabschnitt 20,
den Rückgratseitenblechen 27, die mit dem Bodenrahmenabschnitt 20 verbunden
sind, und den Bodenblechteilen 28 aufgebaut.
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Die
verschiedenen Rahmenteile 13 bis 15, 21 bis 26,
die den Bodenrahmenabschnitt 20 bilden, sind aus stranggepreßten
Teilen hergestellt, die aus einem solchen Druckguß-Leichtmetall
wie einer Aluminiumlegierung in dünnen Langformen ausgebildet sind,
und Querschnitte von ihnen sind z. B. in Polygonalkonfigurationen
mit einem Hohlabschnitt konfiguriert, die in Längsrichtung
kontinuierlich sind, wobei bestimmte geschlossene Querschnitte daran
entlang beibehalten sind. Das Windlaufoberteil 13 und der vordere
obere Querträger 14, die gekrümmt geformt sind,
sind durch Biegen so hergestellt, um über einen Bereich
verformt zu sein, in dem ihre Querschnittformen kontinuierlich an
ihnen entlang konstant beibehalten sind.
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Wird
beim Rahmenaufbau 1, der wie zuvor beschrieben konfiguriert
ist, eine große Frontalkraft auf den vorderen oberen Querträger 14 vom
Frontteil der Karosserie ausgeübt, so wird das Knotenblech 18 verformt,
um den dann erzeugten Aufprall zu absorbieren. Zusätzlich
ist die Steifigkeit durch das Rückgrat 23 verstärkt,
das durch das geschlossene Profil konfiguriert ist.
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Der
Karosserierahmenaufbau 1 gemäß der Ausführungsform
bietet die folgenden Vorteile. Die Steifigkeit der Karosserie ist
durch gegenseitiges Verbinden des Rücksitz-Querträgers 26 mit
dem geschlossenen Querschnitt und des Rückgrats 23 mit dem
geschlossenen Querschnitt verstärkt. Zudem kann das Auftreten
von Verwindungsverformung stärker als beim Karosserierahmenaufbau
verhindert werden, bei dem ein Bodenteil der Karosserie insgesamt
einstückig ausgebildet ist, indem das Bodenteil durch Verbinden
der Rückgratseitenbleche 27 mit dem Rückgrat 23 konfiguriert
ist, das in dünner Langform mit dem geschlossenen Querschnitt
hergestellt ist. Weiterhin kann bei Eintrag einer großen
Frontalkraft in das Fahrzeug infolge seiner Beteiligung an einem
Frontalzusammenstoß der durch einen solchen Zusammenstoß erzeugte
Aufprall absorbiert werden, indem das verformbare Knotenblech 18 eingefügt
ist. Folglich kann der Aufprall gemildert werden, der ansonsten
zum Fahrzeuginnenraum übertragen würde.
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Bei
der Ausführung der Erfindung können die Bestandteilselemente
der Erfindung auf verschiedene Weise abgewandelt sein, ohne vom
Grundgedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, und insbesondere
können die Querschnittformen der verschiedenen Rahmenteile
und die Formen der Blechteile so abgewandelt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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