DE112017000106T5

DE112017000106T5 - Fahrzeugfrontkarosseriestruktur

Info

Publication number: DE112017000106T5
Application number: DE112017000106.4T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Nakamura; Keizo KAWASAKI; Kazuki Yamauchi
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2016-01-20
Filing date: 2017-01-05
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2037-01-06
Also published as: WO2017126318A1; US20180244315A1; JP6432535B2; US10597091B2; JP2017128226A; DE112017000106B4; CN107949519A

Abstract

Vorsehen einer Fahrzeugfrontkarosseriestruktur mit einem Seitenschweller 4, der sich in einer Front-Heck-Richtung eines Fahrzeugs erstreckt und sich hinter einer Position befindet, an der ein Vorderrad angeordnet ist, und einem Drehmomentkasten 70, der sich von einem vorderen Ende des Seitenschwellers 4 in Fahrzeugbreitenrichtung nach innen erstreckt. Bei der Fahrzeugfrontkarosseriestruktur umfasst der Drehmomentkasten 70 einen Oberseitenabschnitt 72a, der bei einer im Wesentlichen gleichen Höhe wie eine Oberseite 97 des Seitenschwellers 4 angeordnet ist, und einen Unterseitenabschnitt 71a, der bei einer im Wesentlichen gleichen Höhe wie eine Unterseite 98 des Seitenschwellers 4 angeordnet ist. In einem Innenraum, der von dem Oberseitenabschnitt 72a und dem Unterseitenabschnitt 71a des Drehmomentkastens 70 umgeben ist, ist ein Verstärkungselement 78 vorgesehen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Frontkarosseriestruktur um eine Scharniersäule in einem Fahrzeug und fällt in ein technisches Gebiet einer Fahrzeugfrontkarosseriestruktur.
Technischer Hintergrund
Während eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs wird im Allgemeinen durch Zerknautschen eines Paars aus einem rechten und linken vorderen Seitenrahmen, die so vorgesehen sind, dass sie sich in dem Frontabschnitt der Fahrzeugkarosserie in einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs erstrecken, eine Aufpralllast absorbiert, und die Aufpralllast wird durch die vorderen Seitenrahmen zu jedem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie verteilt, wodurch eine Verformung eines Fahrzeuginnenraums verhindert wird.
Ferner ist eine Fahrzeugkarosseriestruktur bekannt, bei der ein vorderes Ende eines Seitenschwellers, der so vorgesehen ist, dass er sich in der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs an einer Außenseite, in Fahrzeugbreitenrichtung, des vorderen Seitenrahmens erstreckt, mit dem vorderen Seitenrahmen gekoppelt ist, wobei ein Drehmomentkasten dazwischen gesetzt ist. In diesem Fall wird durch Verbinden mit dem Seitenschweller, mit dem Drehmomentkasten dazwischen gesetzt, eine Torsion des vorderen Seitenrahmens verhindert, was eine Verbesserung der Fahrstabilität des Fahrzeugs ermöglicht.
Wenn es aber zu einer so genannten Kollision mit geringer Überdeckung kommt, bei der ein Kollisionsobjekt in der Fahrzeugbreitenrichtung einen Bereich (einen an einer Seite etwa 25% einer Fahrzeugkarosseriebreite einnehmenden Bereich) an der Außenseite in Fahrzeugbreitenrichtung bezüglich des vorderen Seitenrahmens überdeckt, weicht das in dem Überdeckungsbereich angeordnete Vorderrad relativ zur Fahrzeugkarosserie zurück und die Aufpralllast wird von dem Vorderrad zu der Scharniersäule eingeleitet, wodurch in manchen Fällen der Fahrzeuginnenraum verformt wird.
PTL 1 offenbart beispielsweise eine Struktur zum Verhindern der Verformung des Fahrzeuginnenraums aufgrund einer Kollision mit geringer Überdeckung. Bei der Struktur von PTL 1 sind eine Schürzenverstärkung, die sich von dem oberen Ende der Scharniersäule hin zu einer Fahrzeugfrontseite erstreckt, und die Scharniersäule durch ein Verbindungselement diagonal verbunden, um Kopplungssteifigkeit zwischen der Schürzenverstärkung und der Scharniersäule zu verbessern, und auf der Höhenposition des Verbindungsabschnitts an dem Verbindungselement ist in einem geschlossenen Profil der Scharniersäule ein Trennwandelement vorgesehen, wodurch die Steifigkeit der Scharniersäule verbessert wird.
Gemäß der Fahrzeugkarosseriestruktur von PTL 1 liegt das Vorrad, das während der Kollision geringer Überdeckung relativ zurückweicht, an dem Verbindungselement an, so dass die zu dem Verbindungselement eingeleitete Aufpralllast zur Scharniersäule und der Schürzenverstärkung verteilt wird und von der Scharniersäule durch den Seitenschweller, die Vordersäule oder dergleichen zur Fahrzeugheckseite verteilt wird. Zudem wird die Steifigkeit der Scharniersäule, zu der die Aufpralllast von dem Vorderrad durch das Verbindungselement eingeleitet wird, durch das Trennwandelement verbessert, wodurch die Last erfolgreich durch den Seitenschweller, die Vordersäule oder dergleichen hin zur Fahrzeugheckseite verteilt wird. Folglich wird eine Verformung des Fahrzeuginnenraums verhindert.
Liste zitierter Schriften
Patentschrift
PTL 1: Japanisches Patent Nr. 5239474
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Bei den herkömmlichen Gegenmaßnahmen bei Kollision mit geringer Überdeckung besteht aber Verbesserungsbedarf bei der Verteilung der Aufpralllast, da die von dem Vorderrad durch das Verbindungselement zu der Scharniersäulenseite eingeleitete Aufpralllast intensiv zu einer Strecke übertragen wird, die sich hin zur Fahrzeugheckseite erstreckt, etwa dem Seitenschweller oder der Vordersäule.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugfrontkarosseriestruktur vorzusehen, die die Wirkung des Verteilens der Last an jedem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie verbessern kann, wenn eine solche Aufpralllast, bei der das Vorderrad relativ zurückweicht, von der Fahrzeugfrontseite eingeleitet wird.
Lösung des Problems
Um das vorstehende Problem zu lösen, wird eine erfindungsgemäße Fahrzeugfrontkarosseriestruktur wie folgt ausgelegt.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Fahrzeugfrontkarosseriestruktur: einen Seitenschweller, der sich in einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs erstreckt und sich hinter einer Position befindet, an der ein Vorderrad angeordnet ist; und einen Drehmomentkasten, der sich von einem vorderen Ende des Seitenschwellers in einer Fahrzeugbreitenrichtung nach innen erstreckt. Der Drehmomentkasten umfasst einen Oberseitenabschnitt, der bei einer im Wesentlichen gleichen Höhe wie eine Oberseite des Seitenschwellers angeordnet ist, und einen Unterseitenabschnitt, der bei einer im Wesentlichen gleichen Höhe wie eine Unterseite des Seitenschwellers angeordnet ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst bei dem ersten Aspekt der Drehmomentkasten einen Innenraum, der von dem Oberseitenabschnitt und dem Unterseitenabschnitt umgaben ist, und in dem Innenraum ist ein Verstärkungselement vorgesehen.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei dem zweiten Aspekt das Verstärkungselement ein plattenförmiges Element, das den Innenraum in der Fahrzeugbreitenrichtung unterteilt.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem der ersten bis dritten Aspekte das vordere Ende des Seitenschwellers aus einem Material mit einer geringeren Zugfestigkeit als ein Material für den Drehmomentkasten.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Wenn gemäß dem ersten Aspekt von der Fahrzeugfrontseite eine solche Aufpralllast eingeleitet wird, dass das Vorderrad relativ zu der Fahrzeugkarosserie zurückweicht, wird die Aufpralllast, die von dem Vorderrad durch die Scharniersäule oder dergleichen zu dem vorderen Ende des Seitenschwellers eingeleitet wird oder direkt zu dem vorderen Ende des Seitenschwellers eingeleitet wird, durch den Seitenschweller hin zur Fahrzeugheckseite verteilt und wird effektiv von dem Oberseitenabschnitt und dem Unterseitenabschnitt des Seitenschwellers zu dem Oberseitenabschnitt und dem Unterseitenabschnitt des Drehmomentkastens verteilt. Folglich kann die Last in einem Fahrzeugrohkarosserieelement, etwa dem vorderen Seitenrahmen, von dem vorderen Ende des Seitenschwellers mithilfe des Drehmomentkastens, der vorgesehen ist, um die Fahrstabilität des Fahrzeugs zu verbessern, in der Fahrzeugbreitenrichtung nach innen verteilt werden. Die Aufpralllast kann somit effektiv zu jedem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie verteilt werden, wodurch die Verformung des Fahrzeuginnenraums effektiv verhindert wird.
Gemäß dem zweiten Aspekt ist das Verstärkungselement in dem Innenraum des Drehmomentkastens vorgesehen, so dass die Verformung des Drehmomentkastens verhindert werden kann. Folglich wird durch Verhindern der Verformung des Oberseitenabschnitts und des Unterseitenabschnitts des Drehmomentkastens die Last durch den Oberseitenabschnitt und den Unterseitenabschnitt erfolgreich in Fahrzeugbreitenrichtung nach innen übertragen, so dass die Last effektiv zu jedem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie verteilt werden kann.
Gemäß dem dritten Aspekt wird das plattenförmige Element, das den Innenraum des Drehmomentkastens in Fahrzeugbreitenrichtung unterteilt, als Verstärkungselement genutzt, während die Materialkosten des Verstärkungselements reduziert werden, so dass die Last durch den Oberseitenabschnitt und den Unterseitenabschnitt des Drehmomentkastens in Fahrzeugbreitenrichtung effektiv nach innen verteilt werden kann.
Wenn gemäß dem vierten Aspekt die Aufpralllast von dem Vorderrad, das relativ zu der Fahrzeugkarosserie zurückweicht, durch die Scharniersäule oder dergleichen zu dem vorderen Ende des Seitenschwellers eingeleitet wird oder direkt zu dem vorderen Ende des Seitenschwellers eingeleitet wird, wird das vordere Ende des Seitenschwellers zerknautscht, was die Aufprallenergie effektiv absorbiert, und die Last kann durch den Oberseitenabschnitt und den Unterseitenabschnitt des Drehmomentkastens, der aus einem Material besteht, das verglichen mit dem vorderen Ende des Seitenschwellers nicht so leicht zerknautscht wird, in Fahrzeugbreitenrichtung effektiv nach innen verteilt werden.
Figurenliste

1 ist eine Perspektivansicht, die eine Fahrzeugfrontkarosseriestruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist eine Seitenansicht einer Fahrzeugkarosserie von 1 von einer rechten Seite der Fahrzeugkarosserie aus gesehen.
3 ist eine Schnittansicht einer Innenstruktur einer Scharniersäule und ihrer Außenseite in Fahrzeugbreitenrichtung von innen gesehen.
4 ist eine teilweise unterbrochene Perspektivansicht eines rechten Seitenabschnitts eines vorderen Abschnitts der Fahrzeugkarosserie mit Blick von diagonal oberhalb des Inneren in Fahrzeugbreitenrichtung.
5 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A von 2 und zeigt Profilformen einer Schürzenverstärkung und eines Verbindungselements.
6 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B von 2 und zeigt ein hinteres Schürzenblech und dessen Umgebung von oben aus gesehen.
7 ist eine teilweise unterbrochene Perspektivansicht der Fahrzeugkarosserie von 6 mit Blick von schräg oberhalb einer Frontseite der Fahrzeugkarosserie.
8 ist eine Draufsicht, die das hintere Schürzenblech und dessen Umgebung zeigt.
9 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie C-C von 8 und zeigt das hintere Schürzenblech und dessen Umgebung von der Frontseite der Fahrzeugkarosserie aus gesehen.
10 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie D-D von 8 und zeigt ein Verstärkungselement, das sich über ein Querblech und die Scharniersäule erstreckt, und die Umgebung des Verstärkungselements in Fahrzeugbreitenrichtung von innen aus gesehen.
11 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie E-E von 8 und zeigt einen Drehmomentkasten und dessen Umgebung von der Frontseite der Fahrzeugkarosserie aus gesehen.
12 ist eine Bodenansicht, die den Drehmomentkasten und dessen Umgebung zeigt.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die das Verstärkungselement in dem Drehmomentkasten zeigt.

Beschreibung einer Ausführungsform
Nachstehend werden Einzelheiten einer erfindungsgemäßen Fahrzeugfrontkarosseriestruktur anhand der Begleitzeichnungen beschrieben. Sofern in der folgenden Beschreibung nichts Gegenteiliges angegeben ist, bezeichnet der eine Richtung anzeigende Begriff, etwa „Front“, „Heck“, „rechts“, „links“, „oben“, „unten“ und dergleichen, jeweils eine Richtung der Fahrzeugkarosserie, wenn eine Fortbewegungsrichtung während Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs als „Front“ definiert ist. In den Begleitzeichnungen ist an der Fahrzeugbreitenrichtung ein Buchstabe „X“ hinzugefügt, an der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs ist ein Buchstabe „Y“ hinzugefügt und an der Höhenrichtung des Fahrzeugs ist ein Buchstabe „Z“ hinzugefügt.
Wie in 1 bis 4 gezeigt ist, umfasst ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Frontkarosseriestruktur nach der Ausführungsform ein Bodenblech 2 (siehe 4), ein Paar von linken und rechten Seitenschwellern 4, ein Querblech 10, ein Paar von rechten und linken Seiteninnenblechen 27, ein Paar von linken und rechten Scharniersäulen 24, ein Paar von linken und rechten vorderen Seitenrahmen 20, ein Paar von linken und rechten Schürzenverstärkungen 30 und ein Paar von rechten und linken Radkästen 40.
Der Seitenschweller 4 ist so vorgesehen, dass er sich in der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs entlang eines Endabschnitts, in Fahrzeugbreitenrichtung, des Bodenblechs 2 erstreckt. Der Seitenschweller 4 umfasst ein Seitenschwelleraußenteil (5a, 5b), das im Schnitt eine Hutform aufweist und in einer Fahrzeugbreitenrichtung X nach innen geöffnet ist, und ein Seitenschwellerinnenteil 6, das im Schnitt eine Hutform aufweist und in der Fahrzeugbreitenrichtung X nach außen geöffnet ist. Das Seitenschwelleraußenteil 5 ist in ein vorderes Seitenschwelleraußenteil 5a, das ein vorderes Ende des Seitenschwellen-Außenteils 5 bildet, und ein hinteres Seitenschwelleraußenteil 5b, das sich von einem hinteren Ende des vorderen Seitenschwellenaußenteils 5a zu einer Heckseite der Fahrzeugkarosserie erstreckt, unterteilt. Das hintere Seitenschwelleraußenteil 5b ist mit der Außenseite, in Fahrzeugbreitenrichtung X, des Seitenschwellerinnenteils 6 gekoppelt. In dem hinteren Seitenschwelleraußenteil 5b ist zwischen dem hinteren Seitenschwelleraußenteil 5b und dem Seitenschwellerinnenteil 6 ein geschlossenes Profil ausgebildet, das in einer Front-Heck-Richtung Y des Fahrzeugs durchgehend ist. In der Beschreibung wird das geschlossene Profil als „geschlossenes Profil des Seitenschwellers 4“ bezeichnet.
Das Querblech 10 ist so vorgesehen, dass es sich in der Fahrzeugbreitenrichtung X quer über die linke und die rechte Scharniersäule 24 erstreckt, wodurch in der Front-Heck-Richtung Y des Fahrzeugs ein Fahrzeuginnenraum und ein Motorraum getrennt werden. Das Querblech 10 umfasst ein Querblech-Unterteil 11, das von dem vorderen Ende des Bodenblechs 2 hin zu einer Fahrzeugoberseite ansteigt, und ein Querblech-Oberteil 12, das mit einem oberen Ende des Querblech-Unterteils 11 gekoppelt ist.
Ein gurtförmiges Verstärkungsblech 17, das sich in der Fahrzeugbreitenrichtung X erstreckt, ist in einem oberen Abschnitt des Querblech-Unterteils 11 mit einer Vorderfläche gekoppelt. Das obere Ende des Verstärkungsblechs 17 ist mit der unteren Fläche des Querblech-Oberteils 12 gekoppelt. Ein Windlauf-Innenblech 15, das sich in der Fahrzeugbreitenrichtung X erstreckt, ist mit dem hinteren Ende des Querblech-Oberteils 12 gekoppelt, und ein Windlauf-Außenblech 16, das sich in der Fahrzeugbreitenrichtung X erstreckt, ist an die Fahrzeugfrontseite des Windlauf-Innenblechs 15 gekoppelt.
Das Seiteninnenblech 27 ist ein Element, das einen Seitenflächenabschnitt des Frontabschnitts der Fahrzeugkarosserie bildet. Das Seiteninnenblech 27 bildet in einem Abschnitt, der sich bezüglich des Querblech-Unterteils 11 an der Fahrzeugheckseite befindet, einen Scharniersäulen-Innenteil 27a und bildet in einem Abschnitt, der sich an der Fahrzeugfrontseite des Querblech-Unterteils 11 befindet, ein Windlaufseitenblech 27b.
Alternativ können das Scharniersäulen-Innenteil 27a und das Windlaufseitenblech 27b aus verschiedenen Elementen bestehen. Ferner kann das Scharniersäulen-Innenteil 27a mit mehreren Elementen konstruiert sein, oder das Windlaufseitenblech 27b kann mit mehreren Elementen konstruiert sein.
Die Scharniersäule 24 ist so vorgesehen, dass sie sich nahe dem vorderen Ende des Seitenschwellers 4 nach oben erstreckt. Die Scharniersäule 24 ist bezüglich des vorderen Seitenschweller-Außenteils 5a an der Fahrzeugheckseite angeordnet. Die Scharniersäule 24 umfasst das Scharniersäulen-Innenteil 27a und ein Scharniersäulen-Außenteil 25, das außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist.
Wie in 6 gezeigt ist, umfasst das Scharniersäulen-Außenteil 25 einen Seitenflächenabschnitt 25c, der bei einem Abstand von dem Scharniersäulen-Innenteil 27a zu dem Scharniersäulen-Innenteil 27a weisend in der Fahrzeugbreitenrichtung X an der Außenseite des Scharniersäulen-Innenteils 27a angeordnet ist, und einen Vorderflächenabschnitt 25a, der sich von einem Rand, an der Fahrzeugfrontseite, des Seitenflächenabschnitts 25c in Fahrzeugbreitenrichtung X nach innen erstreckt, und einen Rückflächenabschnitt 25b, der sich von dem Rand, an der Fahrzeugheckseite, des Seitenflächenabschnitts 25c in der Fahrzeugbreitenrichtung X nach innen erstreckt, und der Scharniersäulen-Außenteil 25 ist im Schnitt zu einer Hutform ausgebildet, wobei die Hutform in der Fahrzeugbreitenrichtung X insgesamt nach innen geöffnet ist. Das Ende an der Innenseite, in Fahrzeugbreitenrichtung X, jeweils von Vorderflächenabschnitt 25a und Rückflächenabschnitt 25b ist mit dem Scharniersäulen-Innenteil 27a gekoppelt, wodurch zwischen dem Scharniersäulen-Außenteil 25 und dem Scharniersäulen-Innenteil 27a ein in einer Fahrzeughöhenrichtung Z durchgehendes geschlossenes Profil gebildet wird. In der Beschreibung wird das geschlossene Profil als „geschlossenes Profil der Scharniersäule 24“ bezeichnet.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, wird der vordere Seitenrahmen 20 so vorgesehen, dass er sich in der Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs an der Fahrzeugfrontseite des Querblechs 10 erstreckt. Der vordere Seitenrahmen 20 ist in der Fahrzeugbreitenrichtung X bezüglich des Seitenschwellers 4 innen und in der Fahrzeughöhenrichtung Z an der oberen Seite angeordnet. Das hintere Ende des vorderen Seitenrahmens 20 ist mit dem vorderen Ende des Seitenrahmens 23 verbunden, der sich in der Front-Heck-Richtung Y des Fahrzeugs entlang der Unterseite des Bodenblechs 2 erstreckt.
Wie in 1 und 9 gezeigt ist, wird die Schürzenverstärkung 30 so vorgesehen, dass sie sich in der Front-Heck-Richtung Y des Fahrzeugs bezüglich des vorderen Seitenrahmens 20 an der Außenseite in Fahrzeugbreitenrichtung X erstreckt. Die Schürzenverstärkung 30 umfasst eine hintere Schürzenverstärkung 31, die sich von dem oberen Ende der Scharniersäule 24 hin zur Fahrzeugfrontseite erstreckt, und eine vordere Schürzenverstärkung 32, die weiter von dem vorderen Ende der hinteren Schürzenverstärkung 31 hin der Fahrzeugfrontseite erstreckt.
Wie in 5 gezeigt ist, ist die hintere Schürzenverstärkung 31 im Schnitt ein Element mit einer Hutform, und die hintere Schürzenverstärkung 31 umfasst einen Seitenflächenabschnitt 31a, der in der Fahrzeugbreitenrichtung X außen an dem Windlaufseitenblech 27b bei einem Abstand von dem Windlaufseitenblech 27b, während er zu dem Windlaufseitenblech 27b weist, angeordnet ist, und einen Oberseitenabschnitt 31b, der sich von dem oberen Rand des Seitenflächenabschnitts 31a in der Fahrzeugbreitenrichtung X nach innen erstreckt, und einen Unterseitenabschnitt 31c, der sich von dem unteren Rand des Seitenflächenabschnitts 31a in der Fahrzeugbreitenrichtung X nach innen erstreckt. Das Ende an der Innenseite, in Fahrzeugbreitenrichtung X, jeweils des Oberseitenabschnitts 31b und des Unterseitenabschnitts 31c ist mit dem Windlaufseitenblech 27b gekoppelt, wodurch zwischen dem Windlaufseitenblech 27b und der hinteren Schürzenverstärkung 31 ein in der Front-Heck-Richtung Y des Fahrzeugs durchgehender geschlossener Abschnitt ausgebildet ist. In der Beschreibung wird das geschlossene Profil als „geschlossenes Profil der Schürzenverstärkung 30“ bezeichnet. Die hintere Schürzenverstärkung 31 und die vordere Schürzenverstärkung 32 können integral vorgesehen sein.
Wie in 1 und 4 gezeigt ist, ist der Radkasten 40 an der Fahrzeugfrontseite des Querblechs 10 angeordnet, und ein (nicht gezeigtes) Vorderrad ist in dem Radkasten 40 aufgenommen. Wie in 5 gezeigt ist, umfasst der Radkasten 40 ein Radkasten-Innenteil 41, das in der Fahrzeugbreitenrichtung X innen an dem Windlaufseitenblech 27b angeordnet ist, und ein Radkasten-Außenteil 42, das außen an dem Windlaufseitenblech 27b angeordnet ist. Das Radkasten-Innenteil 41 und das Radkasten-Außenteil 42 sind mit dem Windlaufseitenblech 27b dazwischen gesetzt aneinander gekoppelt.
Wie in 1 und 4 gezeigt ist, umfasst der Radkasten 40 ein Aufhängungsgehäuse 44, in dem ein (nicht gezeigtes) Vorderrad-Aufhängungselement aufgenommen ist. Auch wenn das Aufhängungsgehäuse 44 mit dem Radkasten-Innenteil 41 gekoppelt ist, kann das Aufhängungsgehäuse 44 integral mit dem Radkasten-Innenteil 41 vorgesehen sein. Das Aufhängungsgehäuse 44 ist unter Erstreckung über den vorderen Seitenrahmen 20 und die vordere Schürzenverstärkung 32 angebracht.
Das Radkasten-Innenteil 41 ist mit dem Querblech-Unterteil 11 an dem hinteren Ende des Radkasten-Innenteils 41 gekoppelt (siehe 10), ist mit dem vorderen Seitenrahmen 20 an dem in Fahrzeugbreitenrichtung X inneren Ende gekoppelt und ist mit dem Windlaufseitenblech 27b an dem in Fahrzeugbreitenrichtung X äußeren Ende gekoppelt.
Wie in 5 gezeigt ist, ist das Radkasten-Außenteil 42 mit dem Windlaufseitenblech 27b an dem in Fahrzeugbreitenrichtung X inneren Ende des Radkasten-Außenteils 42 gekoppelt und ist mit dem Verbindungselement 52 (nachstehend zu beschreiben) an dem äußeren Ende gekoppelt.
Wie in 2 gezeigt ist, ist das Verbindungselement 52 an der unteren Seite der hinteren Schürzenverstärkung 31 angeordnet und verbindet die Schürzenverstärkung 30 und die Scharniersäule 24 diagonal. Das Verbindungselement 52 ist so angeordnet, dass es sich von dem unteren Ende der Scharniersäule 24 nach oben hin zu einer Richtung erstreckt, die zur Fahrzeugfrontseite geneigt ist.
Wie in 5 gezeigt ist, ist das Verbindungselement 52 im Schnitt ein Element mit einer L-Form und umfasst einen Seitenflächenabschnitt 52a, der in der Fahrzeugbreitenrichtung X außen an dem Windlaufseitenblech 27b bei einem Abstand von dem Windlaufseitenblech 27b, während er zu dem Windlaufseitenblech 27b weist, angeordnet ist, und einen hinteren Flächenabschnitt 52b, der sich von dem hinteren Rand des Seitenflächenabschnitts 52a in Fahrzeugbreitenrichtung X nach innen erstreckt. Ein Ende in Fahrzeugbreitenrichtung X außen an dem Radkasten-Außenteil 42 ist mit dem vorderen Rand des Seitenflächenabschnitts 52a gekoppelt. Das Ende in Fahrzeugbreitenrichtung X außen an dem Rückflächenabschnitt 52b ist mit dem Windlaufseitenblech 27b gekoppelt.
Wie in 2 gezeigt ist, ist das obere Ende des Seitenflächenabschnitts 52a des Verbindungselements 52 mit dem vorderen Ende der hinteren Schürzenverstärkung 31 gekoppelt. Der Seitenflächenabschnitt 52a ist so vorgesehen, dass er sich unter das untere Ende des Rückflächenabschnitts 52b nach unten erstreckt, und das untere Ende des Seitenflächenabschnitts 52a ist mit dem vorderen Seitenschweller-Außenteil 5a gekoppelt.
Wie in 3 gezeigt ist, ist der Rückflächenabschnitt 52b des Verbindungselements 52 mit dem Unterseitenabschnitt 31c der hinteren Schürzenverstärkung 31 an dem oberen Ende des Rückflächenabschnitts 52b gekoppelt und ist mit dem Vorderflächenabschnitt 25a des Scharniersäulen-Außenteils 25 an dem unteren Ende des Rückflächenabschnitts 52b gekoppelt.
In dem Abschnitt, in dem sich der Kopplungsabschnitt zwischen dem Rückflächenabschnitt 52b des Verbindungselements 52 und dem Unterseitenabschnitt 31c der hinteren Schürzenverstärkung 31 in der Front-Heck-Richtung Y des Fahrzeugs befindet, ist in dem geschlossenen Profil der Schürzenverstärkung 30 ein plattenförmiges Trennwandelement 92 vorgesehen. Das Trennwandelement 92 ist in der Front-Heck-Richtung Y des Fahrzeugs bei im Wesentlichen rechten Winkeln angeordnet und mit dem Seitenflächenabschnitt 31a, dem Oberseitenabschnitt 31b und dem Unterseitenabschnitt 31c der hinteren Schürzenverstärkung 31 und dem Windlaufseitenblech 27b gekoppelt.
Ein flaches Verstärkungselement 94, das in dem geschlossenen Profil der Scharniersäule 24 vorgesehen ist, ist schräg unterhalb der Fahrzeugheckseite des Rückflächenabschnitts 52b des Verbindungselements 52 angeordnet. Das Verstärkungselement 94 ist so vorgesehen, dass es sich von der Oberseite des hinteren Seitenschweller-Außenteils 5b schräg nach oben hin zur Fahrzeugfrontseite zu dem Vorderflächenabschnitt 25a des Scharniersäulen-Außenteils 25 erstreckt. Das Verstärkungselement 94 ist in Fahrzeugbreitenrichtung X von innen gesehen an der im Wesentlichen gleichen geraden Linie wie der Rückflächenabschnitt 52b des Verbindungselements 52 angeordnet.
In einem Höhenbereich, in dem sich der Rückflächenabschnitt 52b des Verbindungselements 52 in der Fahrzeughöhenrichtung Z befindet, ist zwischen dem Seitenflächenabschnitt 52a und dem Rückflächenabschnitt 52b des Verbindungselements 52, dem Windlaufblech 27b und dem Radkasten-Außenteil 42 ein geschlossenes Profil ausgebildet. In einem Höhenbereich unterhalb des Rückflächenabschnitts 52b des Verbindungselements 52 und dem Höhenbereich, in dem sich der Seitenflächenabschnitt 52a in der Fahrzeughöhenrichtung Z befindet, ist zwischen dem Seitenflächenabschnitt 52a des Verbindungselements 52, dem Windlaufseitenblech 27b, dem Radkasten-Außenteil 42 und den Vorderflächenabschnitten 25a des Scharniersäulen-Außenteils 25 ein geschlossenes Profil ausgebildet. Diese geschlossenen Profile setzen sich zueinander in einer Längsrichtung des Verbindungselements 52 fort. Nachstehend werden diese geschlossenen Profile kollektiv als „geschlossenes Profil des Verbindungselements 52“ bezeichnet.
Wie in 1, 4 und 6 bis 9 gezeigt ist, ist zwischen dem hinteren Abschnitt des Radkastens 40 und dem Querblech 10 ein Schürzenrückblech 80 vorgesehen. Im Einzelnen ist, wie in 6 und 7 gezeigt, das Schürzenrückblech 80 so angeordnet, dass es sich über das Radkasten-Innenteil 41 und das Querblech-Unterteil 11 erstreckt und das Schürzenrückblech und das Radkasten-Innenteil 41 miteinander verbindet. Das Schürzenrückblech 80 ist so angeordnet, dass es sich über das Windlaufseitenblech 27b und den vorderen Seitenrahmen 20 erstreckt, und verbindet das Windlaufseitenblech 27b und den vorderen Seitenrahmen 20 miteinander verbindet.
Das Schürzenrückblech 80 ist ein im Wesentlichen viereckiges Plattenmaterial, das in der Fahrzeugbreitenrichtung X länglich ist, und ist in der Fahrzeughöhenrichtung Z bei im Wesentlichen rechten Winkeln angeordnet. Ein nach oben ansteigender vorderer Flansch 80a, ein nach oben ansteigender hinterer Flansch 80b, ein innerer Flansch 80c und ein äußerer Flansch 80d sind an der Fahrzeugfrontseite, der Fahrzeugheckseite, der Innenseite, in Fahrzeugbreitenrichtung X, und der Außenseite, in Fahrzeugbreitenrichtung X, des Schürzenrückblechs 80 an den Rändern vorgesehen.
Wie in 7 gezeigt ist, ist der vordere Flansch 80a des Schürzenrückblechs 80 mit dem Radkasten-Innenteil 41 gekoppelt, der hintere Flansch 80b ist mit dem Querblech-Unterteil 11 gekoppelt, der innere Flansch 80c ist mit dem vorderen Seitenrahmen 20 verbunden und der äußere Flansch 80d ist mit dem Windlaufseitenblech 27b gekoppelt.
Wie in 6 und 7 gezeigt ist, ist das Schürzenrückblech 80 in der Fahrzeugbreitenrichtung X benachbart zur Innenseite des Verbindungselements 52 angeordnet, wobei das Windlaufseitenblech 27b dazwischen gesetzt ist. In dem geschlossenen Profil des Verbindungselements 52 ist in einem Abschnitt benachbart zur Außenseite, in Fahrzeugbreitenrichtung X, des Schürzenrückblechs 80 ein Verstärkungselement 81 vorgesehen.
Das Verstärkungselement 81 ist ein plattenförmiges Trennwandelement, das in der Fahrzeughöhenrichtung Z bei im Wesentlichen rechten Winkeln angeordnet ist. Das Verstärkungselement 81 trennt den Innenraum, der zwischen dem Verbindungselement 52, dem Windlaufseitenblech 27b, dem Radkasten-Außenteil 42 und dem Scharniersäulen-Außenteil 25 gebildet ist, in der Fahrzeughöhenrichtung Z. Die Steifigkeit des Verbindungselements 52 wird somit verbessert, da das Verstärkungselement 81 in dem geschlossenen Profil des Verbindungselements 52 vorgesehen wird.
An dem peripheren Rand des Verstärkungselements 81 sind mehrere Flansche 81a, 81c vorgesehen. In den Flanschen 81a, 81c ist das Verstärkungselement 81 mit dem Radkasten-Außenteil 42, dem Vorderflächenabschnitt 25a des Scharniersäulen-Außenteils 25, dem Windlaufseitenblech 27b und dem Seitenflächenabschnitt 52a des Verbindungselements 52 gekoppelt.
Wie in 9 gezeigt ist, ist das Schürzenrückblech 80 in der Fahrzeugbreitenrichtung X benachbart zur Innenseite des Verstärkungselements 81 angeordnet, wobei das Windlaufseitenblech 27b dazwischen gesetzt ist, und ist bei in etwa der gleichen Höhe wie das Verstärkungselement 81 in dem geschlossenen Profil des Verbindungselements 52 in Fahrzeughöhenrichtung Z angeordnet.
Das Schürzenrückblech 80 und das Verstärkungselement 81 müssen nicht bei exakt der gleichen Höhe angeordnet sein, sind aber bevorzugt so angeordnet, dass sie einander in der Fahrzeughöhenrichtung H überlappen. Bevorzugt überlappen sich insbesondere das Schürzenrückblech 80 und das Verstärkungselement 81 in der Fahrzeughöhenrichtung Z in dem Kopplungsabschnitt zu dem Windlaufseitenblech 27b.
Wenn eine solche Aufpralllast, dass das Vorderrad relativ zur Fahrzeugkarosserie zurückweicht, von der Fahrzeugfrontseite eingeleitet wird, wird folglich ein Teil der von dem Vorderrad durch das Radkasten-Außenteil 42 zu dem Verbindungselement 52 eingeleiteten Last von dem Verstärkungselement 81 durch das Windlaufseitenblech 27b effektiv zum Schürzenrückblech 80 verteilt. Die zu dem Schürzenrückblech 80 übertragene Last wird ferner durch das Querblech-Unterteil 11, den vorderen Seitenrahmen 20 und dergleichen zu verschiedenen Abschnitten der Fahrzeugkarosserie verteilt.
Wie in 1, 4, 7 und 9 gezeigt ist, ist ein Verstärkungselement 82, das sich in der Fahrzeugbreitenrichtung X erstreckt, mit der Vorderfläche des Querblech-Unterteils 11 gekoppelt. Wie in 1 gezeigt ist, ist das Verstärkungselement 82 so gebogen, dass ein in Längsrichtung mittlerer Abschnitt des Verstärkungselements 82 gemäß einer Form eines Bodentunnels nach hinten und oben anschwellt. Wie in 4 gezeigt ist, ist das Verstärkungselement 82 ein Element mit im Schnitt Hutform, wobei die Hutform zur Fahrzeugheckseite geöffnet ist, und das Verstärkungselement 82 bildet ein geschlossenes Profil, das sich in der Fahrzeugbreitenrichtung X zu dem Querblech-Unterteil 11 fortsetzt. In der Beschreibung wird das geschlossene Profil als „geschlossenes Profil des Verstärkungselements 82“ bezeichnet.
Wie in 9 gezeigt ist, umfasst das Verstärkungselement 82 einen Vorderflächenabschnitt 82a, der an der Fahrzeugfrontseite des Querblech-Unterteils 11 bei einem Abstand von dem Querblech-Unterteil 11 bei Weisen zu dem Querblech-Unterteil 11 vorgesehen ist, einen Oberseitenabschnitt 82b, der sich von dem oberen Rand des Vorderflächenabschnitts 82a hin zur Fahrzeugheckseite zu dem Querblech-Unterteil 11 erstreckt, einen Unterseitenabschnitt 82c, der sich von dem unteren Rand des Vorderflächenabschnitts 82a hin zur Fahrzeugheckseite zu dem Querblech-Unterteil 11 erstreckt, einen Seitenflächenabschnitt 82d, der sich von dem Ende, in Längsrichtung, des Vorderflächenabschnitts 82a hin zur Fahrzeugheckseite zu dem Querblech-Unterteil 11 erstreckt, einen oberen Flansch 82e, der sich von dem Ende, an der Fahrzeugheckseite, des Oberseitenabschnitts 82b nach oben erstreckt und mit dem Querblech-Unterteil 11 gekoppelt ist, einen unteren Flansch 82f, der sich von dem Ende, an der Fahrzeugheckseite, des Unterseitenabschnitts 82c nach unten erstreckt und mit dem Querblech-Unterteil 11 gekoppelt ist, und einen Seitenflansch 82c, der sich in der Fahrzeugbreitenrichtung X von dem Ende, an der Fahrzeugheckseite, des Seitenflächenabschnitts 82d nach außen erstreckt und mit dem Querblech-Unterteil 11 gekoppelt ist.
Das Verstärkungselement 82 ist mit dem hinteren Ende des vorderen Seitenrahmens 20 verbunden, wobei eine Wurzelverstärkung 91 dazwischen gesetzt ist. Die Wurzelverstärkung 91 wird so angebracht, dass sie sich in der Fahrzeugbreitenrichtung X über die Innenseite über dem hinteren Ende des vorderen Seitenrahmens 20 und der Vorderflächenseite des Verstärkungselements 82 erstreckt.
Das Verstärkungselement 82 ist so angeordnet, dass es in Vorderansicht der Fahrzeugkarosserie das Radkasten-Innenteil 41 überlappt. Der untere Flansch 82f des Verstärkungselements 82 ist zwischen dem hinteren Ende des Radkasten-Innenteils 41 und dem Querblech-Unterteil 11 sandwichartig eingeschlossen. Wenn die Aufpralllast von dem Vorderrad, das relativ zur Fahrzeugkarosserie zurückweicht, zu dem Radkasten-Innenteil 41 eingeleitet wird, wird die Aufpralllast von dem Radkasten-Innenteil 41 effektiv zu dem Verstärkungselement 82 verteilt.
Das Verstärkungselement 82 ist in Vorderansicht der Fahrzeugkarosserie das Schürzenrückblech 80 überlappend angeordnet. Im Einzelnen überlappt der obere Flansch 82e des Verstärkungselements 82 den hinteren Flansch 80b des Schürzenrückblechs 80 in Vorderansicht der Fahrzeugkarosserie, und in einem Überlappungsbereich ist der hintere Flansch 80b des Schürzenrückblechs 80 direkt mit dem oberen Flansch 82e des Verstärkungselements 82 gekoppelt und indirekt mit dem Querblech-Unterteil 11 gekoppelt, wobei der obere Flansch 82e dazwischen gesetzt ist.
Folglich wird die Last, die von dem relativ zurückweichenden Vorderrad zu dem Schürzenrückblech 80 durch das Radkasten-Außenteil 42, das Verbindungselement 52, das Verstärkungselement 81 in dem geschlossenen Profil des Verbindungselements 52 und das Windlaufseitenblech 27b verteilt wird, in dem Verstärkungselement 82 effektiv verteilt. Die von dem Schürzenrückblech 80 zu dem Ende, in Längsrichtung, des Verstärkungselements 82 eingeleitete Last wird in der Fahrzeugbreitenrichtung X nach innen entlang des Verstärkungselements 82 übertragen, während sie in dem Querblech-Unterteil 11 verteilt wird, und die Last wird von dem in Längsrichtung mittleren Abschnitt des Verstärkungselements 82 durch den Bodentunnel 3 zu der Fahrzeugheckseite verteilt (siehe 11).
Wie in 6 und 10 gezeigt ist, ist ein Verstärkungselement 83, das sich über das Querblech-Unterteil 11 und das Scharniersäulen-Innenteil 27a erstreckt, an der Fahrzeugheckseite des Querblech-Unterteils 11 angeordnet. Das Verstärkungselement 83 ist ein plattenförmiges Element mit einem Vorderflächenabschnitt 83a, der zur Fahrzeugheckseite des Querblech-Unterteils 11 weist, mit einem Seitenflächenabschnitt 83b, der in Fahrzeugbreitenrichtung X zur Innenseite des Scharniersäulen-Innenteils 27a weist, und mit einem gebogenen Abschnitt 83c, der den Vorderflächenabschnitt 83a und den Seitenflächenabschnitt 83b integral verbindet.
Der Vorderflächenabschnitt 83a des Verstärkungselements 83 ist mit dem Querblech-Unterteil 11 gekoppelt, wobei beispielsweise ein Halter 95 dazwischen gesetzt ist. Der Halter 95 ist so vorgesehen, dass er sich über die Umgebung an dem vorderen Ende des Bodenblechs 2 und des Querblech-Unterteils 11 erstreckt, und ist mit dem Querblech-Unterteil 11 und dem Bodenblech 2 durch beispielsweise Schweißen gekoppelt. Das obere Ende des Halters 95 ist so angeordnet, dass es die Fahrzeugheckseite des hinteren Flansches 80b des Schürzenrückblechs 80 überlappt, wobei das Querblech-Unterteil 11 dazwischen gesetzt ist. Der Vorderflächenabschnitt 83a des Verstärkungselements 83 ist in der Fahrzeughöhenrichtung Z unterhalb des Schürzenrückblechs 80 angeordnet und ist mit dem Halber 95 mit beispielsweise einem Bolzen gekoppelt.
Der Seitenflächenabschnitt 83b des Verstärkungselements 83 weist in der Fahrzeughöhenrichtung Z ein Maß auf, das größer als das des Vorderflächenabschnitts 83a ist. Das untere Ende des Seitenflächenabschnitts 83b ist unterhalb des Schürzenrückblechs 80 angeordnet, und das obere Ende des Seitenflächenabschnitts 83b ist oberhalb des Schürzenrückblechs 80 angeordnet. Das obere Ende des Seitenflächenabschnitts 83b ist mit dem Scharniersäulen-Innenabschnitt 27a mit zum Beispiel einem Bolzen verbunden.
Das Verstärkungselement 83 umfasst ferner einen Flansch 83d, der sich von den unteren Enden des Seitenflächenabschnitts 83b und des gebogenen Abschnitts 83c in Fahrzeugbreitenrichtung X nach innen erstreckt, und der Flansch 83d ist mit zum Beispiel einem Bolzen mit der Oberseite des Seitenschweller-Innenteils 6 verbunden.
Das Verstärkungselement 83 überlappt in der Fahrzeugbreitenrichtung X das Schürzenrückblech 80, wie in 6 gezeigt ist, und das Verstärkungselement 83 ist so angeordnet, dass es das Schürzenrückblech 80 in der Fahrzeughöhenrichtung Z überlappt, wie in 10 gezeigt ist. D.h. das Schürzenrückblech 80 überlappt das Verstärkungselement 83 in der Vorderansicht der Fahrzeugkarosserie.
Die in dem Schürzenrückblech 80 von dem relativ zurückweichenden Vorderrad durch das Radkasten-Außenteil 42, das Verbindungselement 52, das Verstärkungselement 81 in dem geschlossenen Profil des Verbindungselements 52 und das Windlaufseitenblech 27b verteilte Last wird folglich in dem Verstärkungselement 83 an der Fahrzeugheckseite des Querblech-Unterteils 11 durch das Querblech-Unterteil 11 effektiv verteilt und wird von dem Verstärkungselement 83 zu der Scharniersäule 24 und dem Seitenschweller 4 effektiv verteilt.
Wie in 3 gezeigt ist, ist in dem geschlossenen Profil der Scharniersäule 24 ein Verstärkungselement 84 neben der Fahrzeugheckseite des Kopplungsabschnitts zwischen dem Vorderflächenabschnitt 25a des Scharniersäulen-Außenteils 25 und dem Rückflächenabschnitt 52b des Verbindungselements 52 vorgesehen. Das Verstärkungselement 84 ist ein Trennwandelement, das in der Fahrzeughöhenrichtung Z bei im Wesentlichen rechten Winkeln angeordnet ist und den Innenraum der Scharniersäule 24 vertikal unterteilt.
Das Verstärkungselement 84 umfasst einen vorderen Flansch 84a, der sich von dem vorderen Rand des Verstärkungselements 84 nach oben erstreckt, und einen hinteren Flansch 84b, der sich von dem hinteren Rand des Verstärkungselements 84 nach unten erstreckt. Das Verstärkungselement 84 ist mit dem Vorderflächenabschnitt 25a des Scharniersäulen-Außenteils 25 an dem vorderen Flansch 84a gekoppelt, und das Verstärkungselement 84 ist mit dem Rückflächenabschnitt 25b des Scharniersäulen-Außenteils 25 an dem hinteren Flansch 84b gekoppelt. Der vordere Flansch 84a ist mit der oberen Umgebung des Kopplungsabschnitts zwischen dem Vorderflächenabschnitt 25a des Scharniersäulen-Außenteils 25 und dem Rückflächenabschnitt 52b des Verbindungselements 52 gekoppelt.
Die Steifigkeit des Lasteinleitabschnitts der Scharniersäule 24 von dem Verbindungselement 52 wird durch Vorsehen des Verstärkungselements 84 in dem geschlossenen Profil der Scharniersäule 24 effektiv verbessert. Aus diesem Grund kann die von dem relativ zurückweichenden Vorderrad zu dem Abschnitt hoher Steifigkeit der Scharniersäule 24 durch das Verbindungselement 52 eingeleitete Aufpralllast von der Scharniersäule 24 durch den Seitenschweller 4, die A-Säule 60 und dergleichen zu jedem Teil der Fahrzeugkarosserie effektiv verteilt werden.
Die Last kann zu der Fahrzeugheckseite effektiv erteilt werden, da die von dem Rückflächenabschnitt 52b des Verbindungselements 52 zu dem Vorderflächenabschnitt 25a des Scharniersäulen-Außenteils 25 eingeleitete Aufpralllast durch das Verstärkungselement 84 effektiv zu dem Rückflächenabschnitt 25b des Scharniersäulen-Außenteils 25 verteilt wird.
Wie in 11 und 12 gezeigt ist, umfasst das Kraftfahrzeug 1 einen Drehmomentkasten 70, der sich von dem vorderen Ende des Seitenschwellers 4 in der Fahrzeugbreitenrichtung X nach innen erstreckt. Der Drehmomentkasten 70 verbindet das vordere Ende des Seitenschwellers 4 und das hintere Ende des vorderen Seitenrahmens 20. Folglich wird eine Torsion des vorderen Seitenrahmens 20 von dem Seitenschweller 4 durch den Drehmomentkasten 70 verhindert, wodurch die Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs 1 verbessert wird.
Wie in 10 gezeigt ist, umfasst der Drehmomentkasten 70 ein nutförmiges Drehmomentkasten-Unterteil 71, das nach oben hin offen ist, während es sich in der Fahrzeugbreitenrichtung X erstreckt, ein plattenförmiges Drehmomentkasten-Oberteil 72, das in der Fahrzeugbreitenrichtung X länglich ist, während es über dem Drehmomentkasten-Unterteil 71 angeordnet ist.
Die Enden an der Fahrzeugfrontseite des Drehmomentkasten-Unterteils 71 und des Drehmomentkasten-Oberteils 72 sind miteinander gekoppelt. Das Drehmomentkasten-Unterteil 71 ist an dem Ende, an der Fahrzeugheckseite, des Drehmomentkasten-Unterteils 71 mit der Unterseite des Bodenblechs 2 gekoppelt, und das Drehmomentkasten-Oberteil 72 ist an dem Ende, an der Fahrzeugheckseite, des Drehmomentkasten-Oberteils 72 mit der Vorderfläche des Querblech-Unterteils 11 gekoppelt.
Wie in 9 gezeigt ist, umfasst das Drehmomentkasten-Unterteil 71 einen Unterseitenabschnitt 71a, der die Unterseite des Drehmomentkastens 70 bildet, und der Unterseitenabschnitt 71a ist in der Fahrzeughöhenrichtung Z bei im Wesentlichen rechten Winkeln angeordnet. Der Unterseitenabschnitt 71a ist an dem Endabschnitt in der Fahrzeugbreitenrichtung X mit zum Beispiel einem dazwischen gesetzten Halter 79 mit der Unterseite des vorderen Seitenrahmens 20 gekoppelt und ist an dem Ende an der Außenseite in Fahrzeugbreitenrichtung X mit dem Windlaufseitenblech 27b gekoppelt.
Das Drehmomentkasten-Oberteil 72 umfasst einen Oberseitenabschnitt 72a, der die Oberseite des Drehmomentkastens 70 bildet, und der Oberseitenabschnitt 72a ist in der Fahrzeughöhenrichtung Z bei im Wesentlichen rechten Winkeln angeordnet. Der Oberseitenabschnitt 72a ist mit der Seitenfläche des vorderen Seitenrahmens 20 an dem Ende an der Innenseite, in Fahrzeugbreitenrichtung X, des Oberseitenabschnitts 72a gekoppelt und ist an dem Ende an der Außenseite in Fahrzeugbreitenrichtung X mit dem Windlaufblech 27b gekoppelt.
Das Drehmomentkasten-Unterteil 71 und das Drehmomentkasten-Oberteil 72 sind so angeordnet, dass sie das Seitenschweller-Innenteil 6 in der Fahrzeugbreitenrichtung X überlappen. Der vordere Endabschnitt 6a (siehe 12) des Seitenschweller-Innenteils 6 ist in der Fahrzeughöhenrichtung Z zwischen dem Unterseitenabschnitt 71a und dem Oberseitenabschnitt 72a des Drehmomentkastens 70 angeordnet.
Wie in 10 gezeigt ist, ist in der Fahrzeugbreitenrichtung X innen bezüglich des Seitenschweller-Innenteils 6 ein geschlossenes Profil aus dem Drehmomentkasten-Unterteil 71, dem Drehmomentkasten-Oberteil 72 und dem Bodenblech 2 in Fahrzeugbreitenrichtung X durchgehend ausgebildet. In der Beschreibung wird das geschlossene Profil als „geschlossenes Profil des Drehmomentkastens 70“ bezeichnet.
Wie in 9 gezeigt ist, ist der Drehmomentkasten 70 mit dem vorderen Seitenschweller-Außenteil 5a gekoppelt, wobei das Windlaufseitenblech 27b dazwischen gesetzt ist. Das vordere Seitenschweller-Außenteil 5a ist insgesamt im Schnitt ein Element mit einer Hutform, und das vordere Seitenschweller-Außenteil 5a umfasst einen Seitenflächenabschnitt 96, der in der Fahrzeugbreitenrichtung X außen an dem Windlaufseitenblech 27b bei einem Abstand von dem Windlaufseitenblech 97b, während er zu dem Windlaufseitenblech 96b weist, angeordnet, und einen Oberseitenabschnitt 97, der sich von dem oberen Rand des Seitenflächenabschnitts 96 in der Fahrzeugbreitenrichtung X nach innen erstreckt, und einen Unterseitenabschnitt 98, der sich von dem unteren Rand des Seitenflächenabschnitts 96 in der Fahrzeugbreitenrichtung X nach innen erstreckt.
Sowohl der Oberseitenabschnitt 97 als auch der Unterseitenabschnitt 98 des vorderen Seitenschweller-Außenteils 5a sind mit dem Windlaufseitenblech 27b an dem Ende in Fahrzeugbreitenrichtung X innen gekoppelt, wodurch zwischen dem vorderen Seitenschweller-Außenteil 5a und dem Windlaufseitenblech 27b das geschlossene Profil gebildet wird.
Das vordere Seitenschweller-Außenteil 5a besteht aus einem Material mit einer niedrigeren Zugfestigkeit als Materialien für das hintere Seitenschweller-Außenteil 5b, das Drehmomentkasten-Unterteil 71 und das Drehmomentkasten-Oberteil 72. Folglich hat das vordere Seitenschweller-Außenteil 5a gegenüber der Aufpralllast von der Fahrzeugfrontseite eine geringere Dehngrenze als das hintere Seitenschweller-Außenteil 5b, das Drehmomentkasten-Unterteil 71 und des Drehmomentkasten-Oberteil 72. Die Materialien für das hintere Seitenschweller-Außenteil 5b, das Drehmomentkasten-Unterteil 71 und das Drehmomentkasten-Oberteil 72 weisen eine ähnliche Zugfestigkeit auf.
Der Oberseitenabschnitt 72a des Drehmomentkastens 70 ist in der Fahrzeughöhenrichtung Z bei im Wesentlichen der gleichen Höhe angeordnet wie der Oberseitenabschnitt 97 des vorderen Seitenschweller-Außenteils 5a. Der Oberseitenabschnitt 72a des Drehmomentkastens 70 ist so angeordnet, dass er die Innenseite, in Fahrzeugbreitenrichtung X, des Oberseitenabschnitts 97 des vorderen Seitenschweller-Außenteils 5a überlappt, wobei das Windlaufseitenblech 27b dazwischen gesetzt ist. D.h. der Oberseitenabschnitt 72a des Drehmomentkastens 70 und der Oberseitenabschnitt 97 des vorderen Seitenschweller-Außenteils 5a sind mit dem Windlaufseitenblech 27b in der Fahrzeughöhenrichtung Z bei im Wesentlichen der gleichen Höhenposition gekoppelt.
Der Unterseitenabschnitt 71a des Drehmomentkastens 70 ist in der Fahrzeughöhenrichtung Z bei im Wesentlichen der gleichen Höhe angeordnet wie der Unterseitenabschnitt 98 des vorderen Seitenschweller-Außenteils 5a. Der Unterseitenabschnitt 71a des Drehmomentkastens 70 ist so angeordnet, dass er die Innenseite, in Fahrzeugbreitenrichtung X, des Unterseitenabschnitts 98 des vorderen Seitenschweller-Außenteils 5a überlappt, wobei das Windlaufseitenblech 27b dazwischen gesetzt ist. D.h. der Unterseitenabschnitt 71a des Drehmomentkastens 70 und der Unterseitenabschnitt 98 des vorderen Seitenschweller-Außenteils 5a sind mit dem Windlaufseitenblech 27b in der Fahrzeughöhenrichtung Z bei im Wesentlichen der gleichen Höhenposition gekoppelt.
In dem geschlossenen Profil des Drehmomentkastens 70 ist ein Verstärkungselement 78 angeordnet, wodurch die Steifigkeit des Drehmomentkastens 70 verbessert wird. Das Verstärkungselement 78 ist ein plattenförmiges Trennwandelement, das den Innenraum des Drehmomentkastens 70 in der Fahrzeugbreitenrichtung X unterteilt.
Wie in 13 gezeigt ist, ist an dem Umfangsrand des Verstärkungselements 78 beispielsweise ein Paar von Flanschen 78a, 78b vorgesehen. Der Flansch 78a ist so vorgesehen, dass er sich vom Großteil des Umfangsrands des Verstärkungselements 78 zu, in der Fahrzeugbreitenrichtung X, beispielsweise der Außenseite erstreckt, und ist mit den Innenflächen des Drehmoment-Unterteils 71 und des Drehmoment-Oberteils 72 gekoppelt. Der Flansch 78b ist so vorgesehen, dass er sich von dem verbleibenden Abschnitt des Umfangsrands des Verstärkungselements 78 in der Fahrzeugbreitenrichtung X beispielsweise nach innen erstreckt, und ist mit der Unterseite des Bodenblechs 2 gekoppelt.
Durch Vorsehen des Drehmomentkastens 70 wird bei Einleiten einer solchen Aufpralllast, dass das Vorderrad relativ zu der Fahrzeugkarosserie zurückweicht, von der Fahrzeugfrontseite die Aufpralllast, die von dem Vorderrad durch das Verbindungselement 52, die Scharniersäule 24 oder dergleichen zu dem vorderen Ende des Seitenschwellers 4 eingeleitet wird oder direkt zu dem vorderen Ende des Seitenschwellers 4 eingeleitet wird, durch den Seitenschweller 4 hin zur Fahrzeugheckseite verteilt und wird effektiv von dem Oberseitenabschnitt 97 und dem Unterseitenabschnitt 98 des vorderen Seitenschweller-Außenteils 5a zu dem Oberseitenabschnitt 72a und dem Unterseitenabschnitt 71a des Drehmomentkastens 70 verteilt. Folglich kann die Last in dem vorderen Seitenrahmen 20 oder dergleichen mithilfe des vorgesehenen Drehmomentkastens 70 von dem vorderen Ende des Seitenschwellers 4 in Fahrzeugbreitenrichtung X nach innen verteilt werden, um die Fahrstabilität des Fahrzeugs zu verbessern.
Da die Steifigkeit des Drehmomentkastens 70 durch Vorsehen des Verstärkungselements 78 in dem geschlossenen Profil des Drehmomentkastens 70 verbessert wird, wird die Verformung des geschlossenen Profils des Drehmomentkastens 70 effektiv verhindert. Folglich kann die Last durch den Oberseitenabschnitt 72a und den Unterseitenabschnitt 71a durch Verhindern der Vorformung des Oberseitenabschnitts 72a und des Unterseitenabschnitts 71a des Drehmomentkastens 70 erfolgreich in Fahrzeugbreitenrichtung X nach innen übertragen werden.
Die von dem Drehmomentkasten 70 zu dem vorderen Seitenrahmen 20 übertragene Last wird durch den vorderen Seitenrahmen 20 und den Seitenrahmen 23 (siehe 12), der sich zur Fahrzeugheckseite des vorderen Seitenrahmens 20 fortsetzt, zu der Fahrzeugheckseite übertragen, zu dem Querblech-Unterteil 11 oder dem Bodenblech 2 verteilt oder durch das Verstärkungselement 82 zu dem Bodentunnel 3 (siehe 11) verteilt (siehe Fig. und 11). Die Verformung des Fahrzeuginnenraums wird damit durch effektives Verteilen der Aufpralllast zu jedem Teil der Fahrzeugkarosserie effektiv verhindert.
Wenn die Aufpralllast von dem Vorderrad, das relativ zur Fahrzeugkarosserie zurückweicht, durch das Verbindungselement 52, die Scharniersäule 24 oder dergleichen zu dem vorderen Seitenschweller-Außenteil 5a eingeleitet wird oder direkt zu dem vorderen Seitenschweller-Außenteil 5a eingeleitet wird, wird das vordere Seitenschweller-Außenteil 5a mit der niedrigeren Dehngrenze gegenüber der Aufpralllast von der Fahrzeugfrontseite als der Drehmomentkasten 70 zerquetscht, und ein Verbeulen des Drehmomentkastens 70 wird verhindert, wird Aufprallenergie effektiv absorbiert wird, so dass die Last durch den Oberseitenabschnitt 72a und den Unterseitenabschnitt 71a des Drehmomentkastens 70 in der Fahrzeugbreitenrichtung X effektiv nach innen verteilt werden kann.
Auch wenn die vorliegende Erfindung mit der Ausführungsform als Beispiel beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt.
Beispielsweise ist in der Ausführungsform der Drehmomentkasten 70 mit dem Drehmomentkasten-Unterteil 71 und dem Drehmomentkasten-Oberteil 72 konstruiert, doch kann der Drehmomentkasten 70 mit einem oder mindestens drei Elementen konstruiert werden.
In der Ausführungsform wird das Trennwandelement in dem Drehmomentkasten 70 beispielhaft als Verstärkungselement 78 verwendet, doch kann statt des Trennwandelements ein Schaumfüllstoff verwendet werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie vorstehend beschrieben kann in der vorliegenden Erfindung eine solche Aufpralllast, dass das Vorderrad relativ zurückweicht, bei Einleiten von der Fahrzeugfrontseite zu jedem Abschnitt der Fahrzeugkarosserie durch den Drehmomentkasten effektiv verteilt werden. Daher besteht die Möglichkeit, dass die vorliegende Erfindung in dem Kraftfahrzeuggebiet der herstellenden Industrie mit dem Drehmomentkasten geeignet verwendet wird.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Bodenblech
3: Bodentunnel
4: Seitenschweller
5: Seitenschweller-Außenteil
5a: vorderes Seitenschweller-Außenteil
5b: hinteres Seitenschweller-Außenteil
6: Seitenschweller-Innenteil
6a: vorderes Ende des Seitenschweller-Innenteils
10: Querblech
11: Querblech-Unterteil
12: Querblech-Oberteil
20: vorderer Seitenrahmen
24: Scharniersäule
25: Scharniersäulen-Außenteil
27: Seiteninnenblech (Seitenblech)
27a: Scharniersäulen-Innenteil
27b: Windlaufseitenblech
30: Schürzenverstärkung
31: hintere Schürzenverstärkung
32: vordere Schürzenverstärkung
40: Radkasten
41: Radkasten-Innenteil
42: Radkasten-Außenteil
44: Aufhängungsgehäuse
52: Verbindungselement
60: A-Säule
70: Drehmomentkasten
71: Drehmomentkasten-Unterteil
71a: Unterseitenabschnitt des Drehmomentkastens
72: Drehmomentkasten-Oberteil
72a: Oberseitenabschnitt des Drehmomentkastens
78: Verstärkungselement
79: Halter
80: Schürzenrückblech
96: Seitenflächenabschnitt des vorderen Seitenschweller-Außenteils
97: Oberseitenabschnitt des vorderen Seitenschweller-Außenteils
98: Unterseitenabschnitt des vorderen Seitenschweller-Außenteils

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 5239474 [0007]

Claims

Fahrzeugfrontkarosseriestruktur, umfassend: einen Seitenschweller, der sich in einer Front-Heck-Richtung des Fahrzeugs erstreckt und sich hinter einer Position befindet, an der ein Vorderrad angeordnet ist; und einen Drehmomentkasten, der sich von einem vorderen Ende des Seitenschwellers in einer Fahrzeugbreitenrichtung nach innen erstreckt, wobei der Drehmomentkasten einen Oberseitenabschnitt, der bei einer im Wesentlichen gleichen Höhe wie eine Oberseite des Seitenschwellers angeordnet ist, und einen Unterseitenabschnitt, der bei einer im Wesentlichen gleichen Höhe wie eine Unterseite des Seitenschwellers angeordnet ist, umfasst.
Fahrzeugfrontkarosseriestruktur nach Anspruch 1, wobei der Drehmomentkasten einen von dem Oberseitenabschnitt und dem Unterseitenabschnitt umgebenen Innenraum umfasst und in dem Innenraum ein Verstärkungselement vorgesehen ist.
Fahrzeugfrontkarosseriestruktur nach Anspruch 2, wobei das Verstärkungselement ein plattenförmiges Element ist, das den Innenraum in Fahrzeugbreitenrichtung unterteilt.
Fahrzeugfrontkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das vordere Ende des Seitenschwellers aus einem Material mit niedrigerer Zugfestigkeit als ein Material für den Drehmomentkasten besteht.