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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im wesentlichen eine Rahmenanordnung
für ein
Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung eine verbesserte Verbindung
für eine
Rahmenanordnung, die ein Schutzelement umfassen kann.
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Hintergrund
der Erfindung
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Herkömmlicherweise
umfassen Rahmenanordnungen von Kraftfahrzeugen längsverlaufende röhrenförmige Rahmenelemente,
die mit querverlaufenden röhrenförmigen Rahmenelementen
verbunden sind. Diese Elemente sind im allgemeinen verbunden, indem
entweder ein Element auf dem anderen plaziert wird, oder indem das
Ende des längsverlaufenden
Elements gegen die Seite des querverlaufenden Elements plaziert
wird. Dann werden die zusammengefügten Oberflächen verschweißt.
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Dieses
Verfahren des Standes der Technik zum Anbringen von röhrenförmigen Elementen
ist problematisch, da es schwierig ist, die zwei Elemente auszurichten,
alldieweil sie einander nur in einer einzelnen Ebene berühren. Das
longitudinale Rahmenelement muss präzise zu dem transversalen Rahmenelement
ausgerichtet sein, um geeignete Kontaktpunkte zum Schweißen und
die richtige Orientierung zwischen den Elementen bereitzustellen.
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Da
die bekannten Verbindungen des weiteren nur zu einer Verbindungsebene
führen,
ist es schwierig, die Verbindung strukturell solide zu machen. Des
weiteren führen
die bekannten Verbindungen oftmals dazu, dass ein röhrenförmiges Element an
beiden Enden verschlossen ist, was erfordert, dass Löcher in
die blockierten Rahmenelemente gemacht werden müssen, um zu ermöglichen,
dass Schutzbeschichtungen auf das Rahmenelement aufgebracht werden.
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Zusätzlich stützen Kraftfahrzeugrahmenanordnungen
für Automobile
im allgemeinen eine Stoßstange,
um das Automobil vor Kollisionen zu schützen. Die Stoßstange
ist herkömmlicherweise
hoch genug über
dem Boden angeordnet, so dass sie den Boden während einer normalen Verwendung
des Automobils nicht berührt
und andere Automobile berührt.
Die Stoßstange
stellt jedoch herkömmlicherweise
keinen Schutz bereit, falls das Automobil mit einem Randstein kollidiert,
da die Stoßstange
herkömmlicherweise
weit genug über
dem Randstein ist. Falls ein Automobil mit einem Randstein frontal
kollidiert, kann die Stoßstange über den
Randstein treten, was dem Randstein ermöglicht, den Unterboden des
Automobils abhängig
von der Höhe
des Randsteins und des Unterbodens des Automobils zu berühren und
zu beschädigen.
Falls der Randstein den Rahmen des Automobils berührt, können schwere Schäden an dem
Automobilrahmen bzw. der Karosserie auftreten. Dies stellt nicht
nur ein Sicherheitsrisiko dar, sondern ein Schaden an dem Rahmen
kann zu kostspieligen Reparaturen und permanenten Schäden an der
strukturellen Integrität
des Rahmens führen.
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Die
Druckschrift
US 5 481 219 offenbart
eine Rahmenanordnung, wie sie in dem Oberbegriff des Anspruchs 1
definiert ist. Insbesondere ist ein Verfahren zum Ausbilden eines
Strukturelements offenbart, wobei das Verfahren die Schritte des
Anordnens eines ersten Plattenelements, das eine Längendimension
aufweist, die größer als
eine Breitendimension in einer Presse ist, des Anordnens eines zweiten
Plattenelements, das eine Längendimension
aufweist, die größer als
eine Breitendimension in der Presse ist, wobei das zweite Element
nur teilweise das erste Element überlappt,
wobei das erste Element nur teilweise das zweite Element überlappt,
und wobei die Richtung der Längenausdehnung
des zweiten Elements in einem Winkel relativ zu der Richtung der Längenausdehnung
des ersten Elements steht, und den Schritt des Verschließens der
Presse umfasst, um das erste und das zweite Element zu formen.
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Diese
Erfindung beschäftigt
sich mit diesen Anforderungen in dem technischen Gebiet sowie anderen
Anforderungen, die dem Fachmann ersichtlich werden, wenn sie in
dieser Offenbarung erläutert sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Verbindung
zwischen Rahmenelementen bereitzustellen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte
Verbindung zwischen zwei hydrogeformten Rahmenelementen bereitzustellen.
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Noch
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte
Verbindung zwischen Rahmenelementen bereitzustellen, die eine Ausrichtung
vereinfachen kann, einen Oberflächenkontaktbereich
vergrößert und
eine Drainage zum Beschichten des Rahmenelements bereitstellt.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte
Kraftfahrzeugrahmenanordnung bereitzustellen, die Schutzelemente
umfasst.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbindung für einen
Kraftfahrzeugrahmen bereitzustellen, der ein Schutzelement umfasst,
das die Verbindung vor Kollisionen schützt.
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Gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung können
die voranstehenden Aufgaben mittels einer Rahmenanordnung für ein Kraftfahrzeug erfüllt werden,
die ein erstes Rahmenelement umfasst, das eine erste Fläche, die
in eine erste Richtung weist, und eine zweite Fläche aufweist, die in eine zweite
Richtung weist, und ein überlappendes Rahmenelement
umfasst, das starr an dem ersten Rahmenelement befestigt ist und
einen ersten Abschnitt und einen Flansch aufweist, der von dem ersten
Abschnitt hervorsteht, wobei der erste Abschnitt und der Flansch
des überlappenden
Rahmens eine Ausnehmung ausbildet, die eine Form aufweist, die der
ersten und der zweiten Fläche
des ersten Elements entspricht, wobei das erste Element in der Ausnehmung
aufgenommen ist und mit dem ersten Abschnitt und dem Flansch des überlappenden
Rahmenelements zusammenpasst, wobei der erste Abschnitt des überlappenden
Rahmenelement an der ersten Fläche
des ersten Rahmenelements anliegt und der Flansch des überlappenden
Rahmenelements die zweite Fläche
des ersten Elements überlappt
und berührt,
wobei das überlappende
Rahmenelement ein hohles Inneres aufweist, wobei der Flansch ein
Ende aufweist, das eine Öffnung
ausbildet, die in Verbindung mit dem hohlen Inneren steht, und wobei
der Flansch und das erste Rahmenelement einen Durchgang ausbilden,
der sich über
das erste Rahmenelement und zwischen der Öffnung und dem hohlen Inneren
des überlappenden
Rahmenelements erstreckt.
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Andere
Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden detaillierten Beschreibung, der beiliegenden Zeichnung
und den angefügten
Ansprüchen
ersichtlich.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine vordere untere Perspektivansicht der Anordnung von Stützstrukturen
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine von vordere obere Perspektivansicht der Anordnung von Stützstrukturen
in 1.
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3 zeigt
eine hintere untere Perspektivansicht der Anordnung von Stützstrukturen
in 1.
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4 zeigt
eine untere hintere vergrößerte Perspektivansicht
einer der hinteren überlappenden Verbindungen,
die in dem in 3 angezeigten Bereich dargestellt
sind.
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5 zeigt
eine Explosionsansicht der Anordnung in 4, die das
rückwärtige Stützelement zeigt,
das von einem der Längsträgerelemente
getrennt ist, um deutlicher die Ausnehmung in dem Längsträgerelement
zu zeigen.
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6 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 in 4, die geschweißte Oberflächen zwischen
dem hinteren Stützelement
und einem der Längsträgerelemente
zeigt.
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7 zeigt
eine vordere obere vergrößerte Perspektivansicht
einer der vorderen überlappenden Verbindungen,
die im Detail in 1 dargestellt sind.
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8 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 8-8 in 7.
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9 zeigt
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 8-8 in 7.
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Detaillierte
Beschreibung der dargestellten Ausführungsformen der Erfindung
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In
den 1 bis 7 ist eine Anordnung von Stützelementen
entsprechend den Prinzipien der vorliegenden Erfindung gezeigt,
die allgemein mit 10 bezeichnet ist. In der beispielhaften
Ausführungsform ist
die Anordnung von Stützelementen 10 vorzugsweise
in der Form einer Kraftfahrzeugmotorträgeranordnung. Die Kraftfahrzeugmotorträgeranordnung 10 umfasst
ein hinteres Stützelement,
das allgemein mit 12 bezeichnet ist, ein vorderes Stützelement,
das allgemein mit 14 bezeichnet ist und ein Paar von Seitenstützelementen
oder Längsträgern, die
allgemein mit 16 bezeichnet sind. Das hintere und das vordere Stützelement 12, 14 sind
sich longitudinal erstreckende röhrenförmige hohle
Rahmenlängsträger, die voneinander
lateral beabstandet sind und in einem im wesentlichen parallelen
Verhältnis
durch entgegengesetzte Enden 17, 19 der Längsträger 16 an
entsprechenden hinteren überlappenden
Verbindungen bzw. Verbindungsstellen 18, 20 an
entsprechenden vorderen überlappenden
Verbindungen bzw. Verbindungsstellen 22, 24 verbunden
sind.
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Die
Hauptelemente 12, 14 und 16 der Anordnung 10 sind
vorzugsweise mittels eines Hydroformprozesses ausgebildet, der ermöglicht,
dass das röhrenförmige hohle
hintere und das röhrenförmige hohle
vordere Stützelement 12, 14 bzw.
die Längsträger 16 durchgängig im
wesentlichen gleiche Wandstärken
aufweisen. Des weiteren ist es während
des Hy droformprozesses nicht notwendig, eine longitudinale Liniennaht
bereitzustellen, so dass die röhrenförmigen Elemente 12, 14, 16 integral
bzw. einstückig ausgebildet
sein können,
und fester und bzgl. der Dimensionierung denjenigen, die Liniennähte benötigen, überlegener
sein können,
wie etwa gestanzten oder durch Walzen ausgebildeten Elementen. Vorzugsweise
ist die Anordnung 10 dazu ausgebildet, dass vielfältige bzw.
zahlreiche Fahrzeugkomponenten an ihr befestigt sind.
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Wie
dargestellt ist, weisen das hintere und das vordere Stützelement 12 bzw. 14 und
die Längsträger 16 einen
hohlen Querschnitt auf, der in seiner Form im wesentlichen rechteckig
ist, um eine ausreichende Festigkeit und Stützung für die Anordnung 10 bereitzustellen.
Das hintere und das vordere Stützelement 12 bzw. 14 sind
außerdem
vorzugsweise röhrenförmig und
hohl in ihrer Form für
eine erhöhte
Torsionssteifigkeit der Anordnung 10.
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Da
die hinteren und die vorderen Überlappungsverbindungen 18, 20 bzw. 22, 24 in
ihrer Konstruktion und Wirkweise im wesentlichen dieselben sein
können,
genügt
eine Beschreibung der hinteren Überlappungsverbindungen 18, 20 in
Bezug auf die allgemeinen Prinzipien der Überlappungsverbindungen 18, 20, 22 und 24 für alle.
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Die 1 bis 3 zeigen
das hintere und das vordere Stützelement 12, 14,
die eine im wesentlichen ähnliche
Konstruktion und Wirkweise aufweisen. Ähnliche Elemente sind jeweils
mit demselben Bezugszeichen dargestellt.
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Die
Stützelemente 12, 14 können jede
geeignete Konfiguration aufweisen, einschließlich einer im wesentlichen
rechteckigen Konfiguration. Wie dargestellt ist, umfassen die Stützelemente 12, 14 einen Mittelabschnitt 26 bzw. 28.
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Im
wesentlichen identische linke und rechte Endabschnitte 30a und 30b erstrecken
sich in divergierendem Verhältnis
von dem Mittelabschnitt 26 und im wesentlichen identische
linke und rechte Endabschnitte 32a und 32b erstrecken
sich in divergierendem Verhältnis
von dem Mittelabschnitt 28. Jeder Abschnitt 30a und 30b des
hinteren Stützelements 12 umfasst
einen Unterabschnitt 34, einen Oberabschnitt 36 und
zwei Seitenabschnitte 38. Wie in 7 gezeigt
ist kann das vordere Stützelement 14 ähnliche
Elemente aufweisen, einen Unterabschnitt 134, einen Oberabschnitt 136 und
zwei Seitenabschnitte 138, die so geformt sind, wie es
für den
Vorderabschnitt der Trägeranordnung 10 nötig ist.
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Wie
in den 5 und 6 zu sehen ist, kann sowohl
der Unterabschnitt 34 als auch der Oberabschnitt 36 integral
mit einem bogenförmigen Eckabschnitt 40 ausgebildet
sein, der an entgegengesetzten Enden davon angeordnet ist. Die Eckabschnitte 40 können integral
mit jedem Seitenabschnitt 38 dazwischen ausgebildet sein,
so dass die Seitenabschnitte 38 integral und in im wesentlichen rechtwinkligen
Verhältnis
zu dem Unterabschnitt 34 und dem Oberabschnitt 36 des
Stützelements 12 angeordnet
sein können.
In einer bevorzugten Ausführungsform,
wie sie in den 3 bis 6 dargestellt ist,
weist der Unterabschnitt 34 eine im wesentliche flache,
mit einem Flansch eingreifende Oberfläche 42 zum Eingreifen
mit dem Längsträger 16 auf.
Obwohl die Oberfläche 42 als
im wesentlichen flach dargestellt ist, da die zu ihr passende Oberfläche an dem Stützelement 16 im
wesentlichen flach ist, kann die Oberfläche 42 jede geeignete
Konfiguration aufweisen und vorzugsweise der Konfiguration der passenden
Oberfläche
des Stützeelements 16,
wie etwa der Oberfläche 72,
entsprechen.
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Die
dargestellten Längsträger 16 können einander
im wesentlichen identisch sein, wie dargestellt ist, oder kön nen verschieden
voneinander sein, wenn es gewünscht
ist. Die hinteren Enden 17 der Längsträger 16 können mit
dem hinteren Stützelement 12 mittels
der Überlappungsverbindung 18, 20 verbunden
sein bzw. die vorderen Enden 19 der Längsträger 16 können mit
dem vorderen Stützelement 14 mittels
der Überlappungsverbindungen 22, 24 verbunden
sein.
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Das
vordere Stützelement 14 und
seine entsprechenden Überlappungsverbindungen 22, 24 können zusätzliche
Merkmale umfassen, wie etwa Skid- bzw. Gleitmerkmale, um die Verbindungen 22, 24 und
den Rahmen 10 vor einem Aufprall mit Randsteinen und anderen
Strukturen zu schützen,
wie voranstehend diskutiert wurde. Wie in den 3 bis 6 ersichtlich
ist, können
die dargestellten Längsträger 16 zu
den Stützelementen 12 und 14 darin ähnlich sein,
dass jeder Längsträger 16 durch
Hydroformen als ein integrales einstückiges Element ausgebildet
sein kann. Da in der dargestellten Ausführungsform jeder der Längsträger 16 im
wesentlichen identisch sein kann, wird nur ein Längsträger 16 und seine entsprechende
Verbindung mit dem Stützelement 12 im
Detail diskutiert. Die Enden 17, 19 jedes Längsträgers 16 können ebenfalls ähnlich sein,
um vordere Überlappungsverbindungen 18 und 20 auszubilden,
die zumindest in einem grundlegenden Überlappungsverhältnis ähnlich sein
können,
wie in Bezug auf die hinteren Verbindungen 22 und 24 dargestellt
ist. Das Ende jedes Längsträgers 16 zur
Verwendung mit einer der hinteren Verbindungen 22 und 24 kann
einen Oberabschnitt 56, einen Unterabschnitt 58,
zwei Seitenabschnitte 60 in einer Mehrzahl von bogenförmigen Eckabschnitten 62 umfassen.
Der Unterabschnitt 56 und der Oberabschnitt 58 können jeweils
integral ausgebildet sein, wobei ein bogenförmiger Eckabschnitt 62 an
dem entgegengesetzten Ende davon angeordnet ist. Ein oberer und ein
unterer Eckabschnitt 62 können integral ausgebildet sein,
mit jeweils einem Seitenabschnitt 60 dazwischen, so dass
jeder Seitenabschnitt 60 integral und im wesentlichen in
rechtwinkligem Verhältnis
zu dem Unterabschnitt 56 und dem Oberabschnitt 58 angeordnet
ist. Der Oberabschnitt 56, die nächstliegenden Eckabschnitte 62 und
die Seitenabschnitte 60 können einen Rumpfabschnitt 64 des
Längsträgers 16 bilden.
Der Rumpfabschnitt 64 weist eine im wesentlichen O-förmige Längsträgeranlageendfläche 66 auf,
die in Richtung des freien Endes des Längsträgers und des Elements 12 weist.
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Der
Unterabschnitt 58 und die nächstliegenden Eckabschnitte 62 erstrecken
sich integral von dem Rumpfabschnitt 64, um einen Flansch 68 auszubilden.
Der Flansch 68 kann ein im wesentliches U-förmiges einstückiges Element
sein, das die Vorderkante 48 an dem vorderen Ende davon
umfasst, das in einer ersten Ebene liegt und in Richtung einer ersten
oder nach vorne weisenden Richtung orientiert ist. Der Flansch 68 jedes
Längsträgers 16 benachbart
zu Endabschnitten 30a und 30b des Elements 12 überlappt
die entsprechende, mit einem Flansch eingreifende Oberfläche 42 der
Endabschnitte 30a und 30b.
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Eine
obere, die Längsträger aufnehmende Oberfläche 72 jedes
Eckabschnitts 62 nimmt den Längsträger 16 auf und berührt die
mit einem Flansch eingreifende Oberfläche 42. Vorzugsweise
werden die einen Längsträger aufnehmenden
Oberflächen 72 z.B.
durch Schweißen
an der mit dem Flansch eingreifenden Oberfläche 42 befestigt,
um eine Strukturfestigkeit bereitzustellen und die Anordnung 10 zu stützen. Wie
in den 4 und 6 dargestellt ist, berühren die
Eckabschnitte 62 des Flansches 68 die mit einem
Flansch eingreifende Oberfläche 42 des Elements 12 und
können
eine Öffnung 70 definieren, die
zu einem Durchgang 74 zwischen dem Inneren des Längsträgers 16 und
der Umgebung außerhalb des
Längsträgers 16 führt. Der
Durchgang 74 führt über das Element 12 hinaus
und ist teilweise durch das Element 12 ausgebildet, wie
in 6 zu erkennen ist.
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Wie
in 6 zu erkennen ist, trennt die Öffnung 70 den Unterabschnitt 58 des
Längsträgers 16 von
der einen Flansch aufnehmenden Fläche 42 des Elements 12,
welche wiederum den Durchgang 74 definiert. Der Durchgang 74 erstreckt
sich zwischen der Öffnung 70 und
dem hohlen Inneren des Längsträgers 16 und
kann Fluiden, wie etwa Beschichtungsmaterialien, ermöglichen,
von dem Inneren des Längsträgers 16 durch
die Öffnung 70 zu
strömen.
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Wie
in den 5 und 6 zu erkennen ist, wirken die
Endfläche 66 des
Längsträgers 16 und
die den Längsträger aufnehmende
Oberfläche 72 des Flansches 68 des
Längsträgers 16 zusammen,
um eine ein Stützelement
aufnehmende Ausnehmung 76 auszubilden. Vorzugsweise weist
der Flansch 68 einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei
der geöffnete Abschnitt
der U-Konfiguration nach oben in Richtung des hinteren Stützelements 12 zeigt.
Diese Konfiguration ermöglicht
der Ausnehmung 76, im wesentlichen mit der Konfiguration
des hinteren Stützeelements übereinzustimmen,
um das hintere Stützelement 12 darin
aufzunehmen, wobei die Kraftfahrzeuganordnung 10 mit beträchtlicher
Festigkeit versehen wird. Wie in den 1 bis 4 und 6 dargestellt
ist, liegt die Endfläche 66 des
Rumpfabschnitts 64 an der mit dem Längsträger eingreifenden Fläche 54 des
Elements 12 an, wenn das hintere Stützelement 12 innerhalb
der Ausnehmung 76 aufgenommen ist. Die Endfläche 66 und
die mit einem Längsträger eingreifende
Fläche 54 sind
vorzugsweise aneinander befestigt. Die Befestigung kann eine von verschiedenen
geeigneten Vorrichtungen oder Verfahren sein, z.B. kann die Befestigung
mittels Schweißen
ausgeführt
werden.
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Die
Befestigung stellt Strukturfestigkeit bereit und stützt die
Anordnung 10. Zusätzlich
stellen die Überlappungsverbindungen,
wie etwa die Verbindungen 18 und 20, eine einfache
Ausrichtung für
die zwei Elemente, die die Verbindung ausbilden, d.h. die Elemente 12 und 16,
wie in 1 dargestellt ist, bereit. Ebenfalls stellen die Überlappungsverbindungen,
wie etwa die Verbindungen 18 und 20, eine vergrößerte Kontaktfläche zwischen
den zwei Elementen 12 und 16, die die Verbindung
ausbilden, bereit, was einen größeren Bereich
zur Befestigung der Elemente 12 und 16 ermöglicht.
Falls z.B. zwei Elemente 12 und 16 geschweißt werden,
stellt die Verbindung 18 einen vergrößerten Schweißbereich
zwischen den zwei Elementen 12 und 16 bereit.
Wie in den 3 und 6 zu erkennen
ist, kann sich insbesondere eine Befestigungsverbindung 200,
wie etwa eine Schweißlinie
bzw. -naht, zwischen dem Element 12 und dem Längsträger 16 entlang
der gesamten Länge
des U-förmigen
Endabschnitts 66 und entlang der gesamten Länge jeder
der zwei Flächen 72 erstrecken.
Daher können,
wie in 5 dargestellt ist, fünf verschiedene Flächen oder
Längen
des Längsträgers 16 an
dem Element 12 befestigt werden. Das bedeutet, dass die
geschweißte
Verbindung für
die dargestellte Ausführungsform
zwischen den Elementen 12 und 16 entlang beider
Flächen 72,
beider Flächen 60 und
der Fläche 66 verläuft. Daher,
wie in 4 zu erkennen ist, ist die Verbindung zwischen den
Elementen 12 und 17 ebenfalls entlang jeder Oberfläche 72 geschweißt, was
den Durchgang 70 offen lässt.
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Des
weiteren können
die Überlappungsverbindungen,
wie etwa die Verbindungen 18 und 20, einen einfachen
Zugang zu dem Kontaktbereich zwischen den zwei Elementen 12 und 16 bereitstellen. Zum
Beispiel, wie in den 3 und 6 dargestellt ist,
falls die zu dem Berührungsbereich
zwischen den zwei Elementen 12 und 16 benachbarten
Abschnitte der Elemente 12 und 16 nächstliegend
im wesentlichen rechtwinklig zueinander sind, weisen die Befestigungsvorrichtungen
einen einfachen Zugang zu dem Kontaktbereich auf, um die Verbindung
zu erzeugen, falls Befestigungsvorrichtungen notwendig sind. Falls
die Elemente 12 und 18 z.B. zusammengeschweißt sind,
stellt das im wesentlichen rechtwinklige Verhältnis zwischen den Abschnitten
der Elemente 12 und 18 nächstliegend zu dem Schweißbereich 200 einen
einfachen Zugang für
eine Schweißpistole
bereit, um die Schweißverbindung 200 zu
erzeugen.
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Die
Längsträgerelemente 16 sind
fest an ihren Vorderenden 19 mit entsprechenden linken
und rechten Enden 32a, 32b des röhrenförmigen vorderen
Stützelements 14 an
entsprechenden linken und rechten Überlappungsverbindungen 22, 24 verbunden,
die dieselben Konzepte anwenden, wie sie mit Bezug auf die Überlappungsverbindungen 30a und 30b beschrieben
wurden. Vorzugsweise werden die festen Verbindungen erlangt, indem
die Überlappungsverbindungen 22, 24 entlang
eingreifender Kontaktbegrenzungen zwischen dem vorderen Stützelement 14 bzw.
den Längsträgern 16 befestigt
werden, wie voranstehend beschrieben wurde. Zum Beispiel kann das
Befestigen durch Schweißen
erreicht werden.
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Rahmenmerkmale,
insbesondere in Bezug auf die Verbindungen, sind in der U.S. Provisional Application
Nr. 60/273,949 von Barber et al. mit dem Titel "Rahmenordnung für ein Kraftfahrzeug" (Frame Assembly
for a Motor Vehicle) beschrieben, die am 08. März 2001 eingereicht wurde.
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Die
vorderen Verbindungen 22 und 24 können dazu
konfiguriert sein, die vordere Verbindung vor Kollisionen mit Objekten
wie etwa Randsteinen 55 zu schützen. Da beide vorderen Verbindungen 22 und 24,
wie in den Figuren darge stellt ist, im wesentlichen identisch sind,
wird nur die Vorderverbindung 22 im Detail beschrieben.
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Die
Vorderverbindung 22 kann wie folgt ausgebildet sein. Die
Endfläche 166 des
Rumpfabschnitts 164 und die den Längsträger aufnehmende Fläche 172 des
Flansches 168 wirken zusammen, um eine ein Stützelement
aufnehmende Ausnehmung oder Aufnahmehohlraum 176 auszubilden. Vorzugsweise
weist der Flansch 168 einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei
der geöffnete
Abschnitt der U-förmigen
Konfiguration nach oben in Richtung des hinteren Stützelements 12 weist.
Diese Konfiguration ermöglicht
der Ausnehmung 176, im wesentlichen mit der Konfiguration
des hinteren Stützelements 12 übereinzustimmen,
um das hintere Stützelement 12 darin
aufzunehmen, wobei die Fahrzeuganordnung 10 mit beträchtlicher
Festigkeit versehen wird. Wie in den 7 bis 9 dargestellt
ist, liegt die Endfläche 166 des
Rumpfabschnitts 164 an der den Längsträger eingreifenden Fläche 154 an,
wenn das hintere Stützelement 12 in
der Ausnehmung 176 aufgenommen ist. Die Endfläche 166 und
die den Längsträger eingreifende
Fläche 154 sind
vorzugsweise einander befestigt, z.B. mittels Schweißen, wie in
den 8 und 9 dargestellt ist, um eine Strukturfestigkeit
und Stützung
für die
Anordnung 10 bereitzustellen.
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Wie
am besten in den 1 und 7 bis 9 dargestellt
ist, weist der Unterabschnitt 134 des Endabschnitts 32b eine
einen Flansch eingreifende Fläche 144 mit
einem an einem Längsträger anliegenden
Abschnitt 146 auf, der innen von einer Vorderkante 148 angeordnet
ist, die auf das hohle Innere oder den Aufnahmehohlraum des Längsträgers 16 gerichtet
ist. Ein Vorsprung 150 erstreckt sich von dem an dem Längsträger anliegenden
Abschnitt 146 über
die Vorderkante 148 des Längsträgers 16 hinaus und
außerhalb
des hohlen Inneren davon. Der Vorsprung 150 erstreckt sich
weg von dem an dem Längsträger anliegenden
Abschnitt 146, so dass ein Schutzabschnitt 152 davon
in einer ersten Ebene 300 angeordnet ist. Die erste Ebene 300 ist
in einem vorbestimmten Abstand über
dem Boden 310 angeordnet.
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Wie
in den 1 und 7 bis 9 dargestellt
ist, können
die Eckabschnitte 162 die den Flansch eingreifende Fläche 144 berühren und
der Vorsprung 150 kann den Oberabschnitt 158 des Längsträgers 16 gegenüber der
Vorderkante 148 davon berühren, um eine Öffnung 170 zu
definieren. Eine obere, einem Längsträger aufnehmende
Fläche 172 jedes
Eckabschnitts 162 nimmt den Längsträger 16 auf und berührt die
an den Längsträger anliegenden
Abschnitte 146 der mit dem Flansch eingreifenden Fläche 144.
Vorzugsweise sind die den Längsträger aufnehmenden
Flächen 172 an
die an den Längsträger anliegenden
Abschnitte 146 geschweißt, um eine Verbindung zwischen
diesen zu bewirken, die ausreichend ist, eine Strukturfestigkeit und
eine Stützung
für die
Anordnung 10 bereitzustellen. Trotzdem, wie voranstehend
in Bezug auf die anderen Verbindungen 18 und 20 diskutiert
wurde, kann die Befestigung der Längsträger 16 an dem Element 14 durch
jegliche geeignete Befestigungsmechanismen oder Befestigungselemente
erlangt werden.
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Wie
am besten in den 8 bis 9 dargestellt
ist, schützt
der Schutzbereich 152 die Vorderkante 148 des
Längsträgers 16 vor
Objekten, wie etwa einem Randstein 55, in der ersten Ebene 300, wenn
der Schutzabschnitt 152 mit dem Randstein 55 in
einer ersten Richtung 320 kollidiert, die einer Bewegung
des Rahmens in eine Vorwärtsrichtung
entspricht. Daher berührt
der Randstein 55, wenn der Randstein 55 mit dem
Rahmen 10 kollidiert, den Schutzabschnitt 152 und
der Schaden an dem Rahmen 10, und insbesondere der an der
Verbindung 22, ist minimiert. Der Schutzabschnitt 152 erstreckt
sich nach unten in der Ebene 300 und verhin dert eine direkte
Kollision des Randsteins 55 mit der Vorderkante 148.
Solch eine Kollision zwischen dem Randstein 55 mit der
Vorderkante 158 kann einen schweren Schaden an dem Rahmen 10 hervorrufen
und kann den Flansch 168 zerreissen.
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Der
Schutzabschnitt 152 oder Vorsprung kann von jeder geeigneten
Form sein, um die Vorderkante 148 zu schützen und
kann sich entlang der gesamten Breite des Längsträgers 16 erstrecken
oder kann sich nur teilweise über
die Breite des Längsträgers 16 erstrecken.
Zum Beispiel kann, wie dargestellt ist, der Schutzabschnitt 152 im
wesentlichen in der Mitte des Längsträgers angeordnet
sein und sich nur über
einen Abschnitt der Breite des Längsträgers 16 erstrecken.
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Wie
in 9 dargestellt ist, trennt die Öffnung 170 den Unterabschnitt 158 von
der den Flansch aufnehmenden Fläche 144,
welche wiederum einen Durchgang 174 definiert. Der Durchgang 174 erstreckt
sich zwischen der Öffnung 170 und dem
hohlen Inneren des Längsträgers 16,
um Fluiden, wie etwa Beschichtungen, zu ermöglichen, von dem Inneren des
Längsträgers 16 durch
die Öffnung 170 während der
Herstellung des Rahmens 10 zu strömen.
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Während die
Prinzipien der Erfindung in den voranstehend ausgeführten Beispielsausführungsformen
verdeutlicht wurden, ist es dem Fachmann ersichtlich, dass verschiedene
Modifikationen an der Struktur, der Anordnung, den Proportionen,
den Elementen, den Materialien und den verwendeten Komponenten bei
der Umsetzung der Erfindung vorgenommen werden können.
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Es
ist daher ersichtlich, dass die Aufgaben der Erfindung vollständig und
effektiv gelöst
wurden. Es wird je doch erkannt, dass die voranstehend bevorzugten
spezifischen Ausführungsformen
zum Zweck der Darstellung der Funktionalität und der Strukturprinzipien
dieser Erfindung dargestellt und beschrieben wurden und Änderungen
unterliegen können,
ohne sich von solchen Prinzipien zu entfernen. Daher umfasst diese
Erfindung alle Modifikationen, die von dem Geltungsbereich der folgenden
Ansprüche
umfasst sind.