DE112008003307B4

DE112008003307B4 - Bodengruppenaufbau einer Autokarosserie

Info

Publication number: DE112008003307B4
Application number: DE112008003307.2T
Authority: DE
Inventors: Naoya Kosaka; Koji Tamakoshi; Takeo Mori
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2022-05-05
Anticipated expiration: 2028-12-06
Also published as: US20100264637A1; US8011695B2; JPWO2009072614A1; WO2009072614A1; DE112008003307T5; CN101888945B; JP5099145B2; CN101888945A

Abstract

Bodengruppenaufbau eines Fahrzeugs, der ein Aufhängungselement (7) aufweist, das in der Lage ist, eine von der Front des Fahrzeugs her aufgebrachte Kollisionslast in einer rückwärtigen Richtung zu übertragen,
wobei der Bodengruppenaufbau Tunnelverstärkungen (5) aufweist, die in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs auf der Innenseite des Aufhängungselementes (7) angeordnet sind, und
wobei ein hinterer Abschnitt des Aufhängungselementes (7) an vier Punkten in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs mit einem Paar von rechten und linken Längsträgern (4) und einem Paar von rechten und linken Tunnelverstärkungen (5) einer Fahrzeugkarosserie gekoppelt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Aufhängungselement (7) eine Rahmenform besitzt und darin Lastübertragungsstreben (7J1 bis 7J4) aufweist, die fächerförmig ausgebildet sind und sich zur Front der Fahrzeugkarosserie hin erstrecken.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Bodengruppenaufbauten einer Autokarosserie nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6.
Einschlägiger Stand der Technik
In einem Fahrzeug, das eine an seinem Frontabschnitt angeordnete Leistungseinheit aufweist, nimmt die Leistungseinheit bei einer Frontalkollision eine Frontalkollisionslast auf und verschiebt sich auf einen rückwärts davon gelegenen Fahrzeuginnenraum hin, während ein Frontabschnitt des Fahrzeuginnenraumes infolge der rückwärts gerichteten Verschiebung der Leistungseinheit zusammengedrückt wird (s. JP H08 - 133 125 A ). Insbesondere in einem Fall, in dem es sich bei der Frontalkollision um einen versetzten Frontalaufprall, eine Kollision mit einem pfostenartigen Objekt o. dgl. handelt und die Frontalkollisionslast in der Breitenrichtung des Fahrzeugs auf einer Seite konzentriert ist, kann die Leistungseinheit weit in den rückwärts davon gelegenen Fahrzeuginnenraum geschoben werden, und der Frontabschnitt des Fahrzeuginnenraumes kann stark zusammengedrückt werden.
Um während eines solchen versetzten Frontalaufpralls des Fahrzeugs eine Verformung des Fahrzeuginnenraumes durch die Leistungseinheit zu unterdrücken, wurden daher im Stand der Technik verschiedene Aufbauten für Fahrzeugkarosserien vorgeschlagen. Beispielsweise wurde ein Aufbau für eine Fahrzeugkarosserie vorgeschlagen, bei dem am Rahmen einer Fahrzeugkarosserie ein Paar von Anschlägen vorgesehen ist, die anschlagen, wenn sich die rechte und die linke Antriebswelle, die eine Antriebskraft von der Leistungseinheit auf Vorderräder übertragen, in einer rückwärtigen Richtung verschieben (s. JP 2002 - 321 648 A ).
Weiterer relevanter Stand der Technik ist in der JP 2003 118 632 A , der DE 696 29 839 T2 , der DE 103 09 630 A1 , der DE 103 09 629 A1 und der WO 2003/ 072 421 A1 offenbart.
Offenbarungsgehalt der Erfindung
Technisches Problem
Bei dem Aufbau für eine Fahrzeugkarosserie gemäß der Beschreibung in der JP 2002 321 648 A ist jedoch in einem Fall, in dem eine Frontalkollisionslast in der Breitenrichtung des Fahrzeugs auf eine Seite konzentriert ist - wie etwa bei einem versetzten Frontalaufprall oder einer Kollision des Fahrzeugs mit einem pfostenartigen Objekt - die Kollisionslast auf den Anschlag auf der Seite der Kollision konzentriert, und in der Leistungseinheit wird eine Drehkraft mit dem Anschlag als Ursprungspunkt erzeugt. Aus diesem Grund besteht eine Möglichkeit, dass die Frontalkollisionslast nicht präzise auf die vorderen und hinteren Skelettabschnitte einer Fahrzeugkarosserie wie etwa auf Längsträger, seitliche Schweller und Tunnelverstärkungen, die sich von der Leistungseinheit in einer Front-Heck-Richtung einer Fahrzeugkarosserie erstrecken, verteilt und übertragen werden kann.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Bodengruppenaufbau zur Verfügung zu stellen, der in der Lage ist, eine Frontalkollisionslast präzise auf vordere und hintere Skelettabschnitte einer Bodengruppe zu verteilen und zu übertragen, und zwar selbst dann, wenn die von der Front eines Fahrzeugs her aufgebrachte Frontalkollisionslast in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs auf eine Seite konzentriert ist.
Technische Lösung
Die vorstehend aufgeführte Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der sich daran anschließenden abhängigen Ansprüche.
Ein Bodengruppenaufbau gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung der vorliegenden Anmeldung weist ein Kollisionslast-Übertragungselement auf, das eine Frontalkollisionslast eines Fahrzeugs aufnimmt, die auf eine in einem Frontabschnitt des Fahrzeugs angeordnete Leistungseinheit aufgebracht wird, und die Frontalkollisionslast auf eine Mehrzahl von vorderen und hinteren Skelettabschnitten überträgt, die an einer Bodengruppe angeordnet sind. Hierbei weist das Kollisionslast-Übertragungselement mindestens drei Lastaufnahmepunkte auf, welche die Frontalkollisionslast des Fahrzeugs von beiden Seitenabschnitten und einem Zwischenabschnitt der Leistungseinheit gemäß einer Breitenrichtung des Fahrzeugs aufnehmen.
Wenn im Falle des Bodengruppenaufbaus gemäß dem vorstehenden ersten Aspekt zum Zeitpunkt einer Frontalkollision eines Fahrzeugs eine Frontalkollisionslast auf die Leistungseinheit aufgebracht wird, nimmt das Kollisionslast-Übertragungselement die Frontalkollisionslast des Fahrzeugs sowohl von den Seitenabschnitten als auch von dem Zwischenabschnitt der Leistungseinheit gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs an mindestens drei Lastaufnahmepunkten auf. Ferner verteilt und überträgt das Kollisionslast-Übertragungselement die von der Leistungseinheit aufgenommene Frontalkollisionslast präzise auf die Mehrzahl von vorderen und hinteren Skelettabschnitten der Bodengruppe, ohne dass eine unbeabsichtigte Drehkraft in der Leistungseinheit erzeugt wird.
Bei dem Bodengruppenaufbau gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung weist das Kollisionslast-Übertragungselement bevorzugt mindestens vier Lastübertragungspunkte zum Übertragen einer Frontalkollisionslast auf mindestens vier vordere und hintere Skelettabschnitte auf, die an den beiden Seitenabschnitten und einem Zwischenabschnitt der Bodengruppe gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind. In diesem Fall kann das Kollisionslast-Übertragungselement die von der Leistungseinheit her aufgenommene Frontalkollisionslast auf mindestens vier vordere und hintere Skelettabschnitte der Bodengruppe verteilen und übertragen, und kann ferner einen versetzten Frontalaufprall oder eine Kollision eines Fahrzeugs mit einem pfostenartigen Objekt bewältigen.
Bei dem Bodengruppenaufbau des ersten Aspekts der Erfindung weist das Kollisionslast-Übertragungselement bevorzugt eine Mehrzahl von Lastübertragungspfaden auf, um eine Frontalkollisionslast von jedem von mindestens drei Lastaufnahmepunkten auf zwei Punkte von mindestens vier Lastübertragungspunkten zu übertragen. In diesem Fall kann das Kollisionslast-Übertragungselement die von der Leistungseinheit her aufgenommene Frontalkollisionslast durch eine Mehrzahl von Lastübertragungspfaden zuverlässig auf mindestens vier vordere und hintere Skelettabschnitte der Bodengruppe verteilen und übertragen, und kann ferner einen versetzten Frontalaufprall oder eine Kollision eines Fahrzeugs mit einem pfostenartigen Objekt bewältigen.
Bei dem Bodengruppenaufbau des ersten Aspekts der Erfindung kann das Kollisionslast-Übertragungselement als ein Aufhängungselement oder ein Zwischenrahmen der Bodengruppe ausgeführt sein, und die vorderen und hinteren Skelettabschnitte können als Längsträger, seitliche Schweller und Tunnelverstärkungen der Bodengruppe ausgeführt sein.
Ein Bodengruppenaufbau eines Fahrzeugs gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung der vorliegenden Anmeldung weist ein Aufhängungselement auf, das in der Lage ist, eine von der Front des Fahrzeugs her aufgebrachte Kollisionslast in einer rückwärtigen Richtung zu übertragen. Hierbei ist ein hinterer Abschnitt des Aufhängungselementes mit einem Paar von rechten und linken Längsträgern und einem Paar von rechten und linken Tunnelverstärkungen an vier Punkten des Fahrzeugs in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs gekoppelt.
Wenn bei dem Bodengruppenaufbau gemäß dem zweiten Aspekt zum Zeitpunkt einer Frontalkollision des Fahrzeugs eine Frontalkollisionslast von der Front eines Fahrzeugs her auf das Aufhängungselement aufgebracht wird, verteilt und überträgt das Aufhängungselement die Kollisionslast präzise auf das Paar von rechten und linken Längsträgern und das Paar von Tunnelverstärkungen der Bodengruppe.
Bei dem Bodengruppenaufbau des zweiten Aspekts der Erfindung kann das Aufhängungselement die Form einer Abdeckplatte besitzen oder kann die Form eines Rahmens mit darin ausgebildeten Lastübertragungsstreben besitzen, die fächerförmig ausgebildet sind und sich zur Front der Fahrzeugkarosserie hin erstrecken.
Der Bodengruppenaufbau des zweiten Aspekts der Erfindung kann ferner ein fächerförmiges Koppelelement aufweisen, von dem sich ein Frontabschnitt auf der Seite des Aufhängungselementes in der Breitenrichtung des Fahrzeugs auffächert, oder ein V-förmiges Koppelelement, von dem sich ein Frontabschnitt auf der Seite des Aufhängungselementes in der Breitenrichtung des Fahrzeugs auffächert und verzweigt, als ein Element, das einen hinteren Abschnitt des Aufhängungselementes zumindest mit den Tunnelverstärkungen koppelt.
Hierbei weist das fächerförmige oder V-förmige Koppelelement bevorzugt einen äußeren Skelettabschnitt auf, der an einem äußeren Abschnitt gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs ausgebildet ist und sich in der Front-Heck-Richtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt, sowie einen inneren Skelettabschnitt, der an einem inneren Abschnitt gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs ausgebildet ist und einen Frontabschnitt aufweist, der sich gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs schräg zur Innenseite hin erstreckt, wobei sich der Frontabschnitt des inneren Skelettabschnittes bevorzugt schrägt nach vorne auf einen Bereich hin erstreckt, der entweder eine rechte Seite oder eine linke Seite ab einem mittleren Abschnitt des Frontabschnittes der Fahrzeugkarosserie gemäß der Rechts-Links-Richtung abdeckt.
Wenn in diesem Fall eine Frontalkollisionslast eines Fahrzeugs auf eine Seite gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs konzentriert ist, verteilt und überträgt der äußere Skelettabschnitt eines fächerförmigen Koppelelementes oder V-förmigen Koppelelementes, das in der Nähe einer Seite gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, eine Frontalkollisionslast auf mindestens eine Tunnelverstärkung, und der innere Skelettabschnitt des anderen fächerförmigen Koppelelementes oder V-förmigen Koppelelementes, das in der Nähe der entgegengesetzten Seite gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist, verteilt und überträgt eine Frontalkollisionslast auf mindestens eine entgegengesetzte Tunnelverstärkung.
Vorteilhafte Effekte
Gemäß dem Bodengruppenaufbau gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung der vorliegenden Anmeldung nimmt das Kollisionslast-Übertragungselement eine auf die Leistungseinheit aufgebrachte Frontalkollisionslast von beiden Seitenabschnitten der Leistungseinheit gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs her an mindestens drei Lastaufnahmepunkten auf. Selbst wenn eine Frontalkollisionslast eines Fahrzeugs auf eine Seite gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs konzentriert ist, kann eine auf die Leistungseinheit aufgebrachte Frontalkollisionslast daher präzise auf die Mehrzahl von vorderen und hinteren Skelettabschnitten der Bodengruppe übertragen werden, ohne dass eine unbeabsichtigte Drehkraft in der Leistungseinheit erzeugt wird, und die Steifigkeit der vorderen und hinteren Skelettabschnitte kann sicher gestellt werden. Im Ergebnis kann im Voraus eine Situation verhindert werden, in der die Leistungseinheit in einen Fahrzeuginnenraum geschoben und ein Frontabschnitt des Fahrzeuginnenraumes zusammengedrückt wird.
Außerdem ist gemäß dem Bodengruppenaufbau gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung der vorliegenden Anmeldung der hintere Abschnitt des Aufhängungselementes mit dem Paar von rechten und linken vorderen Längsträgern und dem Paar von rechten und linken Tunnelverstärkungen der Fahrzeugkarosserie an vier Punkten in der Breitenrichtung des Fahrzeugs gekoppelt. Selbst wenn eine Frontalkollisionslast eines Fahrzeugs auf eine Seite gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs konzentriert ist, kann die Frontalkollisionslast daher von dem hinteren Abschnitt des Aufhängungselementes her präzise auf das Paar von rechten und linken Längsträgern und das Paar von rechten und linken Tunnelverstärkungen verteilt und übertragen werden, bei denen es sich um vordere und hintere Skelettabschnitte der Bodengruppe handelt, und die Steifigkeit der vorderen und hinteren Skelettabschnitte kann sicher gestellt werden. Im Ergebnis ist es möglich, im Voraus eine Situation zu verhindern, in der ein Frontabschnitt eines Fahrzeuginnenraums infolge einer Frontalkollisionslast zusammengedrückt wird.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht bei Betrachtung eines Bodengruppenaufbaus gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung von der vorderen unteren Seite einer Fahrzeugkarosserie her.
2 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich der von 1 ohne die Darstellung einer Leistungseinheit und von Rädern, die in 1 gezeigt sind.
3 ist eine perspektivische Ansicht bei Betrachtung eines in den 1 und 2 gezeigten und als Kollisionslast-Übertragungselement dienenden Zwischenrahmens von der vorderen oberen Seite her.
4 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich der 1, welche die Situation der Übertragung einer versetzten Frontkollisionslast eines Fahrzeugs durch die Bodengruppenaufbau gemäß einer Ausführungsform zeigt.
5 ist eine Unteransicht des Bodengruppenaufbaus bei Betrachtung der in 4 gezeigten Situation der Übertragung der versetzten Frontkollisionslast des Fahrzeugs von der unteren Seite der Fahrzeugkarosserie her.
6 ist eine Unteransicht ähnlich der 5, die eine Modifikation der ersten Ausführungsform zeigt, bei der eine Leistungseinheit von dem in 5 gezeigten quer eingebauten Motortyp zu einer Leistungseinheit eines Längsmotortyps geändert ist.
7 ist eine Unteransicht bei Betrachtung eines Bodengruppenaufbaus gemäß einer nicht beanspruchten zweiten Ausführungsform der Erfindung von der unteren Seite der Fahrzeugkarosserie her.
8 ist eine perspektivische Teilansicht bei Betrachtung eines in 7 gezeigten linken Koppelelementes von der unteren Seite der Fahrzeugkarosserie her.
9A bis 9C sind Schnittansichten des in 7 gezeigten rechten Koppelelementes, wobei 9A eine Schnittansicht entlang einer Linie a-a von 7, 9B eine Schnittansicht entlang einer Linie b-b von 7, und 9C eine Schnittansicht entlang einer Linie c-c von 7 ist.
10 ist eine Unteransicht ähnlich der 7 zur Veranschaulichung eines Neigungszustandes eines inneren Skelettabschnittes des in 7 gezeigten linken Koppelelementes.
11 ist eine Unteransicht ähnlich der 7 bei Betrachtung einer Situation der Übertragung einer Frontalkollisionslast in dem Bodengruppenaufbau der zweiten Ausführungsform von der unteren Seite der Fahrzeugkarosserie her.
12 ist eine Unteransicht ähnlich der 11 bei Betrachtung einer Situation der Übertragung einer Frontalkollisionslast in einem als ein herkömmlicher Aufbau dienenden Bodengruppenaufbau von der unteren Seite einer Fahrzeugkarosserie her.
13 ist eine perspektivische Teilansicht ähnlich der 8, die eine Modifikation des linken Koppelelementes und des rechten Koppelelementes gemäß der Darstellung in 7 zeigt.
14 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des in 13 gezeigten linken Koppelelementes.
15 ist eine Längsschnitt-Teilansicht entlang einer Linie XV- XV von 13.

Bezugszeichenliste

1: LEISTUNGSEINHEIT
1A: MOTOR
1B: GETRIEBE
1C: LINKE ANTRIEBSWELLE
1D: RECHTE ANTRIEBSWELLE
1E: LINKER LASTÜBERTRAGUNGSVORSPRUNG
1F: RECHTER LASTÜBERTRAGUNGS VORSPRUNG
2: BODENBLECH
3: SEITLICHER SCHWELLER
4: VORDERER LÄNGSTRÄGER
4A: HINTERER ABSCHNITT
4B: VORDERER ABSCHNITT
4C: HOCHGEZOGENER ABSCHNITT
5: TUNNELVERSTÄRKUNG
6A: LINKES VORDERRAD
6B: RECHTES VORDERRAD
7: ZWISCHENRAHMEN
7A: VORDERE QUERSTREBE
7B: HINTERE QUERSTREBE
7B1 bis 7B4: BEFESTIGUNGSBOLZEN
7C: LINKE STREBE
7D: RECHTE STREBE
7E: HINTERE MOTORLAGERUNG
7F: LINKER VERBINDUNGSARM
7G: RECHTER VERBINDUNGSARM
7H: LINKER ANSCHLAG
7I: RECHTER ANSCHLAG
7J1: LINKE LASTÜBERTRAGUNGSSTREBE
7J2: RECHTE LASTÜBERTRAGUNGSSTREBE
7J3: ZWISCHENABSCHNITT LINKE LASTÜBERTRAGUNGSSTREBE
7J4: ZWISCHENABSCHNITT RECHTE LASTÜBERTRAGUNGSSTREBE
8: STOSSFÄNGERVERSTÄRKUNG
9: AUFHÄNGUNGSELEMENT
10: LINKES KOPPELELEMENT
11: RECHTES KOPPELELEMENT
12: LEFT KOPPELELEMENT

Beste Ausführungsweise der Erfindung
Die besten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Bodengruppe werden im Nachfolgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Der Bodengruppenaufbau gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist so konstruiert, dass eine Frontalkollisionslast zuverlässig auf eine Mehrzahl von vorderen und hinteren Skelettabschnitten einer Bodengruppe übertragen werden kann, wenn ein Fahrzeug in einer Frontalkollision mit Aufbauten wie etwa anderen Fahrzeugen und Strommasten involviert ist. Gemäß der Darstellung in 1 ist beispielsweise eine auf das Fahrzeug angewendete Leistungseinheit 1 in einem Frontabschnitt einer Fahrzeugkarosserie angeordnet.
Wie hierbei in den 1 und 2 gezeigt ist, weist ein Bodengruppenaufbau einer ersten Ausführungsform als vordere und hintere Skelettabschnitte ein Paar von rechten und linken seitlichen Schwellern 3 und 3 auf, ein Paar von rechten und linken vorderen Längsträgern 4 und 4, und ein Paar von rechten und linken Tunnelverstärkungen 5 und 5, die jeweils mit einem Bodenblech 2 gekoppelt sind, das einen unteren Abschnitt eines Fahrzeuginnenraums darstellt, und besitzen einen Aufbau mit einem geschlossenen Querschnitt, der sich in einer Front-Heck-Richtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt.
Die beiden rechten und linken seitlichen Schweller 3 und 3 sind mit beiden Seitenabschnitten des Bodenblechs 2 in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs (Rechts-Links-Richtung der Fahrzeugkarosserie) gekoppelt und verstärken diese Abschnitte. Außerdem sind die beiden rechten und linken Tunnelverstärkungen 5 und 5 mit der Unterseite eines Zwischenabschnittes des Bodenblechs 2 gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs gekoppelt und verstärken diesen Abschnitt. Ferner sind die hinteren Abschnitte 4A und 4A der beiden rechten und linken vorderen Längsträger 4 und 4 zwischen den seitlichen Schwellern 3 und 3 und den Tunnelverstärkungen 5 und 5 angeordnet und mit der Unterseite eines Frontabschnittes des Bodenblechs 2 gekoppelt.
Hierbei sind die vorderen Längsträger 4 und 4 derart, dass die vorderen Abschnitte 4B und 4B, die von den mit dem Bodenblech 2 gekoppelten hinteren Abschnitten 4A und 4A nach vorne vorstehen, höher als die hinteren Abschnitte 4A und 4A liegen, und dass die dazwischen liegenden hochgezogenen Abschnitte 4C und 4C von den hinteren Abschnitten 4A und 4A her zur vorderen oberen Seite hin geneigt sind.
Die Leistungseinheit 1 weist ein Getriebe 1B auf, das einstückig mit einem Motor 1A von einem quer eingebauten Typ vorgesehen ist, wobei eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) in die Breitenrichtung des Fahrzeugs weist und zwischen den vorderen Abschnitten 4B und 4B der vorderen Längsträger 4 und 4 angeordnet ist.
Eine linke Antriebswelle 1C, die von einem hinteren Abschnitt des Getriebes 1B nach links vorsteht und ein linkes Vorderrad 6A antreibt, und eine rechte Antriebswelle 1D, die von dem hinteren Abschnitt des Getriebes 1B nach rechts vorsteht und ein rechtes Vorderrad 6B antreibt, sind unmittelbar hinter dem Hauptkörper der Leistungseinheit 1 angeordnet (s. 1).
Hierbei weist der Bodengruppenaufbau der ersten Ausführungsform als ein Kollisionslast-Übertragungselement einen Zwischenrahmen (Aufhängungselement) 7 auf, der so aufgebaut ist, dass er eine während einer Frontalkollision des Fahrzeugs auf die Leistungseinheit 1 aufgebrachte Frontalkollisionslast aufnimmt und die Frontalkollisionslast auf die vorderen Längsträger 4 und 4 und die Tunnelverstärkungen 5 und 5 überträgt, welche vordere und hintere Skelettabschnitte darstellen.
Wie in den 1 bis 3 veranschaulicht ist, besitzt der Zwischenrahmen 7 die Form eines Rahmens mit einer größeren Erstreckung in der Breitenrichtung als in der Längenrichtung und weist eine vordere Querstrebe 7A, eine hintere Querstrebe 7B, eine linke Strebe 7C und eine rechte Strebe 7D auf, die jeweils mit einem geschlossenen Querschnitt ausgebildet sind. Ein linker unterer Arm (nicht gezeigt), der eine Aufhängungsvorrichtung für das linke Vorderrad 6A darstellt, ist verschwenkbar an der linken Strebe 7C des Zwischenrahmens 7 gelagert, und ein rechter unterer Arm (nicht gezeigt), der eine Aufhängungsvorrichtung für das rechte Vorderrad 6B darstellt, ist verschwenkbar an der rechten Strebe 7D gelagert.
Außerdem ist eine hintere Motorlagerung 7E zum Abstützen des hinteren Abschnittes der Leistungseinheit 1 so vorgesehen, dass sie in der Nähe eines gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs mittleren Abschnittes der vorderen Querstrebe 7A des Zwischenrahmens 7 nach vorne vorsteht (s. 1). Ferner ist die Leistungseinheit 1 an drei Punkten abgestützt, welche die hintere Motorlagerung 7E sowie die an den vorderen Abschnitten 4B und 4B des rechten und linken vorderen Längsträgers 4 und 4 vorgesehenen rechten und linken seitlichen Motorlagerungen (nicht gezeigt) umfassen.
Hierbei sind ein Paar von rechten und linken Verbindungsarmen 7F und 7G, die sich vom rechten bzw. linken Ende der vorderen Querstrebe nach oben erstrecken und deren obere Enden in der Nähe von hinteren Abschnitten der vorderen Abschnitte 4B und 4B der vorderen Längsträger 4 und 4 befestigt sind, sowie ein Paar von rechten und linken Anschlägen 7H und 71, die zwischen den Verbindungsarmen 7F und 7G und der hinteren Motorlagerung 7E angeordnet sind und nach oben hin vorstehen, einstückig mit der vorderen Querstrebe 7A des Zwischenrahmens 7 ausgebildet.
Das Paar von rechten und linken Verbindungsarmen 7F und 7G ist jeweils so angeordnet, dass sie Abschnitten unmittelbar nach der rechten und der linken Antriebswelle 1C bzw. 1D gegenüberliegen, die von dem hinteren Abschnitt des Getriebes 1B der Leistungseinheit 1 vorstehen, und stellt zwei Lastaufnahmepunkte zum Aufnehmen einer Frontalkollisionslast des Fahrzeugs von den beiden Seitenabschnitten der Leistungseinheit 1 gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs dar.
Außerdem ist das Paar von rechten und linken Anschlägen 7H und 71 jeweils so angeordnet, dass sie einander unmittelbar hinter dem Hauptkörper der Leistungseinheit 1 gegenüberliegen und zwei Lastaufnahmepunkte zum Aufnehmen einer Frontalkollisionslast des Fahrzeugs von einem Zwischenabschnitt der Leistungseinheit 1 gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs darstellen. Ferner stellt die hintere Motorlagerung 7E, die den hinteren Abschnitt der Leistungseinheit 1 abstützt, weitere Lastaufnahmepunkte zum Aufnehmen einer Frontalkollisionslast des Fahrzeugs von dem Zwischenabschnitt der Leistungseinheit 1 gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs dar (s. 1).
Die hintere Querstrebe 7B des Zwischenrahmens 7 weist ein rechtes und ein linkes Ende auf, die jeweils an den vorderen Abschnitten der hinteren Abschnitte 4A und 4A der vorderen Längsträger 4 und 4 über ein Paar von rechten und linken Befestigungsbolzen 7B1 und 7B2 befestigt sind, und weist einen Zwischenabschnitt auf, der an den vorderen Abschnitten der Tunnelverstärkungen 5 und 5 über ein Paar von rechten und linken Befestigungsbolzen 7B3 und 7B4 befestigt ist. Ferner stellen die Befestigungsbolzen 7B1 bis 7B4 vier Lastübertragungspunkte zum Übertragen einer von der Leistungseinheit 1 her auf den Zwischenrahmen 7 aufgebrachten Frontalkollisionslast des Fahrzeugs auf vier vordere und hintere Skelettabschnitte der Bodengruppe dar.
Hierbei sind vier Lastübertragungsstreben 7J1 to 7J4, die so ausgebildet sind, dass sie sich fächerförmig zur Front der Fahrzeugkarosserie hin erstrecken, einstückig zwischen der vorderen Querstrebe 7A und der hinteren Querstrebe 7B des Zwischenrahmens 7 ausgebildet, so dass sie in der Draufsicht eine W-Form bilden. Von diesen Streben ist eine linke Lastübertragungsstrebe 7J1 zwischen der Nachbarschaft eines linken Endes der vorderen Querstrebe 7A und der Nachbarschaft eines befestigten Abschnittes der hinteren Querstrebe 7B durch den Befestigungsbolzen 7B3 so festgelegt, dass sie einen Lastübertragungspfad bildet, der eine von der Leistungseinheit 1 her auf die Nachbarschaft des linken Verbindungsarmes 7F aufgebrachte Frontalkollisionslast auf die linke Tunnelverstärkung 5 überträgt.
Desgleichen ist eine rechte Lastübertragungsstrebe 7J2 zwischen der Nachbarschaft eines rechten Endes der vorderen Querstrebe 7A und der Nachbarschaft eines befestigten Abschnittes der hinteren Querstrebe 7B durch den Befestigungsbolzen 7B4 so festgelegt, dass sie einen Lastübertragungspfad darstellt, der eine von der Leistungseinheit 1 her auf die Nachbarschaft des rechten Verbindungsarmes 7G aufgebrachte Frontalkollisionslast auf die rechte Tunnelverstärkung 5 überträgt.
Eine linke Lastübertragungsstrebe 7J3 des Zwischenabschnittes ist zwischen der Nachbarschaft eines Zwischenabschnittes der vorderen Querstrebe 7A und der Nachbarschaft eines befestigten Abschnittes der hinteren Querstrebe 7B durch den Befestigungsbolzen 7B3 so festgelegt, dass sie einen Lastübertragungspfad darstellt, der eine von der Leistungseinheit 1 her auf die Nachbarschaft der hinteren Motorlagerung 7E aufgebrachte Frontalkollisionslast auf die linke Tunnelverstärkung 5 überträgt.
Desgleichen ist eine rechte Lastübertragungsstrebe 754 des Zwischenabschnittes zwischen der Nachbarschaft des Zwischenabschnittes der vorderen Querstrebe 7A und der Nachbarschaft eines befestigten Abschnittes der hinteren Querstrebe 7B durch den Befestigungsbolzen 7B4 so festgelegt, dass sie einen Lastübertragungspfad darstellt, der eine von der Leistungseinheit 1 her auf die Nachbarschaft der hinteren Motorlagerung 7E übertragene Frontalkollisionslast auf die rechte Tunnelverstärkung 5 überträgt.
Hierbei stellt die linke Strebe 7C des Zwischenrahmens 7 den Lastübertragungspfad dar, auf dem eine von der Leistungseinheit 1 her auf die Nachbarschaft des linken Verbindungsarmes 7F aufgebrachte Frontalkollisionslast über den Befestigungsbolzen 7B1 auf den hinteren Abschnitt 4A des linken vorderen Längsträgers 4 übertragen wird. Desgleichen stellt die rechte Strebe 7D des Zwischenrahmens 7 den Lastübertragungspfad dar, auf dem eine von der Leistungseinheit 1 her auf die Nachbarschaft des rechten Verbindungsarmes 7G aufgebrachte Frontalkollisionslast über den Befestigungsbolzen 7B2 auf den hinteren Abschnitt 4A des rechten vorderen Längsträgers 4 übertragen wird.
Aus diesem Grund wird eine von der Leistungseinheit 1 her auf die Nachbarschaft des linken Verbindungsarm 7F aufgebrachte Frontalkollisionslast über den Befestigungsbolzen 7B1 auf dem Pfad der linken Strebe 7C auf den hinteren Abschnitt 4A des linken vorderen Längsträgers 4 verteilt und übertragen, und wird über den Befestigungsbolzen 7B3 auf dem Pfad der linken Lastübertragungsstrebe 7J1 auf die linke Tunnelverstärkung 5 verteilt und übertragen.
Desgleichen wird eine von der Leistungseinheit 1 her auf die Nachbarschaft des rechten Verbindungsarmes 7G aufgebrachte Frontalkollisionslast über den Befestigungsbolzen 7B2 auf dem Pfad der rechten Strebe 7D auf den hinteren Abschnitt 4A des rechten vorderen Längsträgers 4 verteilt und übertragen, und wird über den Befestigungsbolzen 7B4 auf dem Pfad der rechten Lastübertragungsstrebe 7J2 auf die rechte Tunnelverstärkung 5 verteilt und übertragen.
Außerdem wird eine von der Leistungseinheit 1 auf die Nachbarschaft der hinteren Motorlagerung 7E aufgebrachte Frontalkollisionslast über den Befestigungsbolzen 7B3 auf dem Pfad der linken Lastübertragungsstrebe 7J3 des Zwischenabschnittes auf die linke Tunnelverstärkung 5 verteilt und übertragen, und wird über den Befestigungsbolzen 7B4 auf dem Pfad der rechten Lastübertragungsstrebe 7J4 des Zwischenabschnittes auf die rechte Tunnelverstärkung 5 verteilt und übertragen.
Wenn bei dem Bodengruppenaufbau der ersten Ausführungsform mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau die Front eines Fahrzeugs mit anderen Fahrzeugen o. dgl. kollidiert und eine Frontalkollisionslast auf die Leistungseinheit 1 aufgebracht wird, so dass die Leistungseinheit 1 sich in einer rückwärtigen Richtung verschiebt, nimmt die hintere Motorlagerung 7E des Zwischenrahmens 7 eine vom Zwischenabschnitt der Leistungseinheit 1 gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs aufgebrachte Frontalkollisionslast als ein Lastaufnahmepunkt auf.
Wenn sich die Leistungseinheit 1 daraufhin weiter in einer rückwärtigen Richtung verschiebt, kollidieren die rechte und die linke Antriebswelle 1C und 1D mit dem Paar von rechten und linken Verbindungsarmen 7F und 7G des Zwischenrahmens 7, wodurch die Verbindungsarme 7F und 7G eine von beiden Seitenabschnitten der Leistungseinheit 1 gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs her aufgebrachte Frontalkollisionslast als Lastaufnahmepunkte aufnehmen.
Außerdem kollidiert der Zwischenabschnitt der Leistungseinheit 1 gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs mit dem Paar von rechten und linken Anschlägen 7H und 71 des Zwischenrahmens 7, wodurch die Anschläge 7H und 71 eine vom Zwischenabschnitt der Leistungseinheit 1 gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs her aufgebrachte Frontalkollisionslast als Lastaufnahmepunkte aufnehmen. Aus diesem Grund wird die Erzeugung einer unbeabsichtigten Drehkraft in der Leistungseinheit 1 unterdrückt.
Eine hierbei auf die hintere Motorlagerung 7E und die Anschläge 7H und 71 des Zwischenrahmens 7 aufgebrachte Frontalkollisionslast wird vom mittleren Abschnitt der vorderen Querstrebe 7A gemäß der Breitenrichtung her über die Befestigungsbolzen 7B3 und 7B4 auf den Pfaden der rechten und der linken Lastübertragungsstrebe 7J3 und 7J4 des Zwischenabschnittes auf die rechte und die linke Tunnelverstärkung 5 und 5 verteilt und übertragen.
Außerdem wird eine auf den linken Verbindungsarm 7F des Zwischenrahmens 7 aufgebrachte Frontalkollisionslast über den Befestigungsbolzen 7B1 auf dem Pfad der linken Strebe 7C auf den hinteren Abschnitt 4A des linken vorderen Längsträgers 4 verteilt und übertragen, und wird über den Befestigungsbolzen 7B3 auf dem Pfad der linken Lastübertragungsstrebe 7J1 auf die linke Tunnelverstärkung 5 verteilt und übertragen.
Desgleichen wird eine auf den rechten Verbindungsarm 7G des Zwischenrahmens 7 aufgebrachte Frontalkollisionslast über den Befestigungsbolzen 7B2 auf dem Pfad der rechten Strebe 7D auf den hinteren Abschnitt 4A des rechten vorderen Längsträgers 4 verteilt und übertragen, und wird über den Befestigungsbolzen 7B4 auf dem Pfad der rechten Lastübertragungsstrebe 7J2 auf die rechte Tunnelverstärkung 5 verteilt und übertragen.
Falls die rechte Frontseite eines Fahrzeugs beispielsweise gemäß der Darstellung in den 4 und 5 in einen versetzten Frontalaufprall mit anderen Fahrzeugen oder Strassenaufbauten wie etwa Pfosten involviert ist und die Leistungseinheit 1 sich zusammen mit der Stoßfängerverstärkung 8 in einer rückwärtigen Richtung verschiebt, konzentriert sich die von der Leistungseinheit 1 her auf den Zwischenrahmen 7 aufgebrachte versetzte Kollisionslast der rechten Frontseite auf den rechten Verbindungsarm 7G, die hintere Motorlagerung 7E und den rechten und den linken Anschlag 7H und 71. Auch in diesem Fall wird jedoch die Erzeugung einer unbeabsichtigten Drehkraft in der Leistungseinheit 1 unterdrückt.
Ferner wird die auf den rechten Verbindungsarm 7G aufgebrachte versetzte Kollisionslast der rechten Frontseite über die zwei Pfade der rechten Strebe 7D und der rechten Lastübertragungsstrebe 7J2 auf den hinteren Abschnitt 4A des rechten vorderen Längsträgers 4 und die rechte Tunnelverstärkung 5 verteilt und übertragen.
Außerdem wird die von der hinteren Motorlagerung 7E und dem rechten und dem linken Anschlag 7H und 71 in der Breitenrichtung auf den mittleren Abschnitt der vorderen Querstrebe 7A aufgebrachte versetzte Kollisionslast der rechten Frontseite hauptsächlich über die zwei Pfade der linken Lastübertragungsstrebe 7J3 und der rechten Lastübertragungsstrebe 7J4 des Zwischenabschnittes auf die rechte und die linke Tunnelverstärkung 5 und 5 verteilt und übertragen. In einem solchen Fall wird ferner ein Teil der auf die vordere Querstrebe 7A aufgebrachten versetzten Kollisionslast der rechten Frontseite über den Pfad der linken Strebe 7C auf den hinteren Abschnitt 4A des linken vorderen Längsträgers 4 übertragen.
Somit kann gemäß dem Bodengruppenaufbau der ersten Ausführungsform eine auf die Leistungseinheit 1 aufgebrachte Frontalkollisionslast selbst in einem Fall, in dem die Frontalkollisionslast des Fahrzeugs beispielsweise gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach rechts konzentriert ist, zuverlässig auf vier vordere und hintere Skelettabschnitte der Bodengruppe, d.h. auf die rechte und die linke Tunnelverstärkung 5 und 5 und die hinteren Abschnitte 4A und 4A des rechten und des linken vorderen Längsträgers 4 und 4 verteilt und übertragen werden, ohne eine unbeabsichtigte Drehkraft in der Leistungseinheit 1 zu erzeugen.
Ferner nehmen die rechte und die linke Tunnelverstärkung 5 und 5 und die hinteren Abschnitte 4A und 4A des rechten und des linken vorderen Längsträgers 4 und 4, bei denen es sich um vier vordere und hintere Skelettabschnitte handelt, eine auf die Leistungseinheit 1 aufgebrachte Frontalkollisionslast im Zusammenwirken miteinander auf. Im Ergebnis ist es möglich, eine Situation zu verhindern, in der die Leistungseinheit 1 in einen Fahrzeuginnenraum geschoben wird und der Frontabschnitt des Fahrzeuginnenraumes zusammengedrückt wird.
Da sich außerdem die Frontalkollisionslast der rechten und der linken Tunnelverstärkung 5 und 5 und des rechten und des linken vorderen Längsträgers 4 und 4, auf die die Frontalkollisionslast eines Fahrzeugs verteilt und übertragen wird, verringert, ist eine Gewichtsverringerung wie etwa eine Verringerung der Dicke möglich.
Da sich außerdem ein Fall, in dem die linke Frontseite eines Fahrzeugs einer versetzten Frontalaufprall ausgesetzt ist und eine Frontalkollisionslast gemäß der
Breitenrichtung des Fahrzeugs links konzentriert ist, ebenso verhält wie der Fall, in dem die rechte Frontseite des Fahrzeugs einer versetzten Frontalaufprall ausgesetzt ist und eine Frontalkollisionslast gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs rechts konzentriert ist, wird auf eine Beschreibung davon verzichtet.
Bei der Bodengruppenaufbau der ersten Ausführungsform ist beispielsweise die Anzahl der zwischen den hinteren Abschnitten 4A und 4A des rechten und des linken vorderen Längsträgers 4 und 4 angeordneten Tunnelverstärkungen 5, d.h. der an der hinteren Querstrebe 7B des Zwischenrahmens 7 befestigten Tunnelverstärkungen 5, nicht auf zwei beschränkt, sondern kann drei betragen.
Indem außerdem die hintere Querstrebe 7B des Zwischenrahmens 7 auch an dem rechten und linken seitlichen Schweller 3 und 3 befestigt wird, kann sie so ausgestaltet werden, dass eine Frontalkollisionslast eines Fahrzeugs auch auf den rechten und den linken seitlichen Schweller 3 und 3 verteilt und übertragen werden kann.
Überdies kann die Leistungseinheit 1 beispielsweise zu einer Leistungseinheit 1 eines Längsmotortyps gemäß der Darstellung in 6 geändert werden, d.h. einer Leistungseinheit 1, bei der das Getriebe 1B einstückig mit dem hinteren Abschnitt eines Motors 1A vom Längstyp vorgesehen ist, bei dem eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) in die Front-Heck-Richtung der Fahrzeugkarosserie weist.
In diesem Fall ist das Paar von rechten und linken Anschlägen 7H und 71 des Zwischenrahmens 7 in Positionen angeordnet, die der rechten bzw. der linken Seitenfläche des Motors 1A gegenüberliegen. Dementsprechend ist ein Paar von rechten und linken Lastübertragungsvorsprüngen 1E und 1F, die eine Frontalkollisionslast eines Fahrzeugs auf die Anschläge 7H und 71 übertragen können, sobald die Vorsprünge auf das Paar von rechten und linken Anschlägen 7H und 71 auflaufen, derart vorgesehen, dass sie von der rechten bzw. der linken Seitenfläche des Motor 1A vorstehen.
Wenn bei dem Bodengruppenaufbau, der die Leistungseinheit 1 eines solchen in Längsrichtung eingebauten Typs aufweist, beispielsweise die rechte Frontseite eines Fahrzeugs einem versetzten Frontalaufprall ausgesetzt ist und die Leistungseinheit 1 sich in einer rückwärtigen Richtung verschiebt, kollidieren die Lastübertragungsvorsprünge 1E und IF, die von der rechten bzw. der linken Seitenfläche des Motors 1A vorstehend vorgesehen sind, mit dem Paar von rechten und linken Anschlägen 7H bzw. 71 auf der Seite des Zwischenrahmens 7, wodurch die Erzeugung einer unbeabsichtigten Drehkraft in der Leistungseinheit 1 unterdrückt wird.
Die auf die Leistungseinheit 1 aufgebrachte versetzte Kollisionslast der rechten Frontseite wird von dem Paar von rechten und linken Anschlägen 7H und 71 eines Zwischenrahmens 7 auf die vordere Querstrebe 7A übertragen. Hierbei wird die auf den rechten Anschlag 71 konzentrierte versetzte Kollisionslast hauptsächlich über die zwei Pfade der rechten Strebe 7D und der rechten Lastübertragungsstrebe 7J2 von der vorderen Querstrebe 7A auf den hinteren Abschnitt 4A des rechten vorderen Längsträgers 4 und die rechte Tunnelverstärkung 5 verteilt und übertragen.
Außerdem wird die gemäß der Breitenrichtung auf den mittleren Abschnitt der vorderen Querstrebe 7A aufgebrachte versetzte Kollisionslast der rechten Frontseite hauptsächlich über die zwei Pfade der linken Lastübertragungsstrebe 7J3 und der rechten Lastübertragungsstrebe 7J4 des Zwischenabschnittes auf die rechte und die linke Tunnelverstärkung 5 und 5 verteilt und übertragen. In einem solchen Fall wird ein Teil der versetzten Kollisionslast ferner über den Pfad der linken Strebe 7C auf den hinteren Abschnitt 4A des linken vorderen Längsträgers 4 übertragen.
Somit kann auch von dem Bodengruppenaufbau gemäß der Darstellung in 6 eine auf die Leistungseinheit 1 aufgebrachte Frontalkollisionslast auf verteilte und zuverlässige Weise auf vier vordere und hintere Skelettabschnitte der Bodengruppe, d.h. auf die rechte und die linke Tunnelverstärkung 5 und 5 und auf die hinteren Abschnitte 4A und 4A des rechten bzw. des linken vorderen Längsträgers 4 und 4 übertragen werden, ohne eine unbeabsichtigte Drehkraft in der Leistungseinheit 1 zu erzeugen.
Als Nächstes wird ein Bodengruppenaufbau gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 7 bis 11 beschrieben. Der Bodengruppenaufbau dieser zweiten Ausführungsform wird erhalten, indem der Zwischenrahmen (Aufhängungselement) 7 im Bodengruppenaufbau der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform zu einem Aufhängungselement (Zwischenrahmen) 9 mit der Form einer Abdeckplatte gemäß der Darstellung in 7 geändert wird, und indem ein linkes Koppelelement 10 und ein rechtes Koppelelement 11 zum Koppeln eines hinteren Abschnittes des Aufhängungselementes 9 mit vorderen und hinteren Skelettabschnitten einer Bodengruppe hinzugefügt werden.
Abgesehen hiervon sind die weiteren Strukturabschnitte in dem Bodengruppenaufbau der zweiten Ausführungsform die gleichen wie in dem Bodengruppenaufbau der ersten Ausführungsform. Somit sind in der nachfolgenden Beschreibung gleiche Strukturabschnitte mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die für die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwendet wurden, und auf eine ausführliche Beschreibung davon wird verzichtet.
Das Aufhängungselement 9 ist als eine Struktur mit einem hohlen Querschnitt aufgebaut, die eine längliche Abdeckplattenform gemäß der Darstellung in 7 besitzt, und weist einen linken unteren Arm 12A auf, der eine Aufhängungsvorrichtung für das linke Vorderrad 6A darstellt, das verschwenkbar an einem linken Abschnitt davon gelagert ist, sowie einen rechten unteren Arm 12B, der eine Aufhängungsvorrichtung für das rechte Vorderrad 6B darstellt, das verschwenkbar an einem rechten Abschnitt davon gelagert ist.
Ein Frontabschnitt des Aufhängungselementes 9 ist mit dem rechten und dem linken vorderen Längsträger 4 und 4 über ein Paar von rechten und linken Verbindungsarmen verbunden. Wie beispielsweise in 8 gezeigt ist, ist ein linker Frontabschnitt des Aufhängungselementes 9 über den linken Verbindungsarm 7F mit der Nachbarschaft eines hinteren Abschnitt des Frontabschnittes 4B des linken vorderen Längsträgers 4 verbunden. Außerdem ist ein rechter Frontabschnitt des Aufhängungselementes 9 auf ähnliche Weise über einen rechten Verbindungsarm (nicht gezeigt) mit der Nachbarschaft eines hinteren Abschnittes des Frontabschnittes des rechten vorderen Längsträgers 4 verbunden.
Der hintere Abschnitt des Aufhängungselementes 9 ist mit einem Paar von rechten und linken befestigen Abschnitten 9A und 9B ausgebildet, die sich von seinem rechten bzw. linken Ende in einer rückwärtigen Richtung ausbreiten und davon vorstehen. Ferner sind der linke befestigte Abschnitt 9A und der rechte befestigte Abschnitt 9B am vorderen Abschnitt des hinteren Abschnittes 4A bzw. 4A der vorderen Längsträger 4 und 4 mittels Bolzen/Mutter B/N befestigt.
Außerdem ist gemäß der Darstellung in 7 der Abschnitt zwischen dem linken befestigten Abschnitt 9A und dem rechten befestigten Abschnitt 9B am hinteren Abschnitt des Aufhängungselementes 9 durch das Paar von linkem Koppelelement 10 und rechtem Koppelelement 11 mit der rechten und der linken Tunnelverstärkung 5 und 5 gekoppelt. Auf diese Weise ist der hintere Abschnitt des Aufhängungselementes 9 an vier Punkten gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs mit dem Paar des rechten und des linken vorderen Längsträgers 4 und 4 und dem Paar der rechten und der linken Tunnelverstärkungen 5 und 5 der Fahrzeugkarosserie gekoppelt.
Hierbei ist das Paar von linkem Koppelelement 10 und rechtem Koppelelement 11 in Form einer spiegelsymmetrischen länglichen Platte ausgebildet, die einen hohlen Querschnitt aufweist, wobei die Form ihrer Unterseite bei Betrachtung von der unteren Seite der Fahrzeugkarosserie her eine schmale Fächerform ist, deren Rechts-Links-Breite gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs vom hinteren Abschnitt auf der Seite der Tunnelverstärkungen 5 und 5 auf den Frontabschnitt auf der Seite des Aufhängungselementes 9 hin leicht zunimmt. Außerdem müssen das linke Koppelelement 10 und das rechte Koppelelement 11 nicht unbedingt so aufgebaut sein, dass sie spiegelsymmetrisch zueinander sind.
Die 9A bis 9C zeigen die Querschnittform des in 7 links angeordneten rechten Koppelelementes 11. Ein vorderes Ende des rechten Koppelelementes 11 ist gemäß der Darstellung in 9A mit einem Abschnitt mit einem breiten hohlen Querschnitt ausgebildet, der als ein vorderer Skelettabschnitt 11A dient, ein Zwischenabschnitt davon gemäß der Front-Heck-Richtung ist mit zwei Abschnitten mit einem hohlen Querschnitt ausgebildet, die gemäß der Darstellung in 9B in einen rechten und linken Abschnitt unterteilt sind und als ein äußerer Skelettabschnitt 11B bzw. ein innerer Skelettabschnitt 11C dienen, und ein hinteres Ende davon ist gemäß der Darstellung in 9C mit einem Abschnitt mit einem schmalen hohlen Querschnitt ausgebildet, der als ein hinterer Skelettabschnitt 11D dient.
Gemäß der Darstellung in 10 ist der äußere Skelettabschnitt 11B des rechten Koppelelementes 11 an einem äußeren Abschnitt gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs ausgebildet und erstreckt sich schräg in der Front-Heck-Richtung der Fahrzeugkarosserie. Der innere Skelettabschnitt 11C des rechten Koppelelementes 11 hingegen ist an einem inneren Abschnitt gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs ausgebildet, und ein Frontabschnitt davon erstreckt sich in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen hin. Außerdem sind der äußere Skelettabschnitt 10B und der innere Skelettabschnitt 10C, die dem äußeren Skelettabschnitt 11B und dem inneren Skelettabschnitt 11C des rechten Koppelelementes 11 entsprechen, auch bei dem linken Koppelelement 10 ausgebildet, das spiegelsymmetrisch zu dem rechten Koppelelement 11 ausgebildet ist.
Hierbei erstreckt sich ein Frontabschnitt des inneren Skelettabschnittes 10C des linken Koppelelementes 10 schräg nach vorne auf einen Bereich hin, der von einem mittleren Abschnitt der Stoßfängerverstärkung 8 in der Rechts-Links-Richtung, der den Frontabschnitt der Fahrzeugkarosserie darstellt, bis zu einem rechten Ende davon reicht. Ein Frontabschnitt des inneren Skelettabschnittes 11C des rechten Koppelelementes 11 erstreckt sich hierbei schräg nach vorne auf einen Bereich hin, der von einem mittleren Abschnitt der Stoßfängerverstärkung 8 in der Rechts-Links-Richtung bis zu einem rechten Ende davon reicht.
Wenn in diesem Zustand beispielsweise ein Kopplungspunkt mit der Tunnelverstärkung 5 des hinteren Endes des linken Koppelelementes 10 als P definiert ist, die Mittenlinie der Fahrzeugkarosserie in der Rechts-Links-Richtung als LC definiert ist, ein Liniensegment, das den Kopplungspunkt P mit dem mittleren Abschnitt der Stoßfängerverstärkung 8 in der Rechts-Links-Richtung verbindet, als L1 definiert ist, ein Liniensegment entlang der Axialrichtung des inneren Skelettabschnittes 10C als L2 definiert ist, ein Liniensegment, das den Kopplungspunkt P mit einem rechten Ende der Stoßfängerverstärkung 8 verbindet, als L3 definiert ist, der Schnittwinkel des Liniensegmentes L1 mit der Mittenlinie LC als α definiert ist, der Schnittwinkel des Liniensegmentes L2 mit der Mittenlinie als β definiert ist, und der Schnittwinkel des Liniensegmentes L3 mit der Mittenlinie als γ definiert ist, erhält man die Beziehung α<β<γ. Außerdem erhält man die gleiche Beziehung für das rechte Koppelelement 11.
Wenn bei dem Bodengruppenaufbau der zweiten Ausführungsform mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau zum Zeitpunkt einer Frontalkollision des Fahrzeugs beispielsweise eine Frontalkollisionslast vom rechten Frontabschnitt eines Fahrzeugs her auf die Leistungseinheit 1 aufgebracht wird, wie in 11 gezeigt ist, und die Leistungseinheit 1 mit dem Aufhängungselement 9 kollidiert, während sie in der Zeichnungsebene der 11 im Uhrzeigersinn gedreht wird, verteilt und überträgt das Aufhängungselement 9 eine Frontalkollisionslast, die gemäß dem weissen Pfeil schräg in der Rechts-Links-Richtung auf den mittleren Abschnitt des Frontabschnittes aufgebracht wird, präzise in der Rechts-Links-Richtung vom hinteren Abschnitt auf die Bodengruppe.
Mit anderen Worten, das Aufhängungselement 9 überträgt eine Kollisionslast, die von der linken Vorderseite eines Fahrzeugs her gemäß dem weissen Pfeil schräg nach hinten rechts aufgebracht wird, über den linken befestigten Abschnitt 9A und den rechten befestigten Abschnitt 9B auf die hinteren Abschnitte 4A und 4A des rechten und des linken vorderen Längsträgers 4 und 4, und überträgt die Kollisionslast über das linke Koppelelement 10 und das rechte Koppelelement 11 auf die rechte und die linke Tunnelverstärkung 5 und 5.
In dem rechten Koppelelement 11, das auf der rechten Seite des Fahrzeugs angeordnet ist, auf die eine Kollisionslast aufgebracht wird, überträgt in einem solchen Fall der sich in der Front-Heck-Richtung erstreckende äußere Skelettabschnitt 11B die Kollisionslast auf die hintere rechte Tunnelverstärkung 5. In dem linken Koppelelement 10 hingegen, das auf der linken Seite des Fahrzeugs angeordnet ist, überträgt der innere Skelettabschnitt 10C, dessen Frontabschnitt sich schräg zur Innenseite hin gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, die Kollisionslast zuverlässig auf die hintere linke Tunnelverstärkung 5.
Wenn im Gegensatz dazu bei einem herkömmlichen allgemeinen Bodengruppenaufbau gemäß der Darstellung in 12 die Leistungseinheit 1 mit dem Aufhängungselement 9 kollidiert, während sie entgegen dem Uhrzeigersinn in der Zeichnungsebene von 12 gedreht wird, überträgt das Aufhängungselement 9 eine Kollisionslast, die gemäß dem weissen Pfeil in der Rechts-Links-Richtung schräg auf den mittleren Abschnitt des Frontabschnittes aufgebracht wird, von dem linken befestigten Abschnitt 9A und dem rechten befestigten Abschnitt 9B des hinteren Abschnittes auf die hinteren Abschnitte 4A und 4A des rechten und des linken vorderen Längsträgers 4 und 4 hin.
Wenn auf diese Weise eine Frontalkollisionslast eines Fahrzeugs in der Rechts-Links-Richtung schräg auf den mittleren Abschnitt des Frontabschnittes des Aufhängungselementes 9 aufgebracht wird, wird die Frontalkollisionslast bei dem herkömmlichen allgemeinen Bodengruppenaufbau gemäß der Darstellung 12 nur in zwei Richtungen von dem linken befestigten Abschnitt 9A und dem rechten befestigten Abschnitt 9B des Aufhängungselementes 9 auf den rechten und den linken vorderen Längsträger 4 und 4 hin verteilt und schräg übertragen. Bei dem in 11 gezeigten Bodengruppenaufbau der zweiten Ausführungsform jedoch wird eine Frontalkollisionslast nicht nur in diesen beiden Richtungen, sondern auch von dem linken Koppelelement 10 und dem rechten Koppelelement 11 her in zwei auf die rechte und die linke Tunnelverstärkung 5 und 5 hin weisende Richtungen verteilt und präzise übertragen.
D.h., gemäß dem Bodengruppenaufbau der zweiten Ausführungsform kann eine auf den Frontabschnitt des Aufhängungselementes 9 aufgebrachte Frontalkollisionslast des Fahrzeugs von dem hinteren Abschnitt des Aufhängungselementes 9 her wirkungsvoll auf das Paar von rechten und linken vorderen Längsträgern 4 und 4 und das Paar von rechten und linken Tunnelverstärkungen 5 und 5 verteilt und übertragen werden, bei denen es sich um vordere und hintere Skelettabschnitte der Bodengruppe handelt, und zwar auch in einem Fall, in dem die Frontalkollisionslast des Fahrzeugs auf eine Seite gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs konzentriert ist. Im Ergebnis ist es möglich, eine Situation zu verhindern, in der ein Frontabschnitt eines Fahrzeuginnenraums infolge einer Frontalkollisionslast zusammengedrückt wird.
Da auf diese Weise außerdem eine Frontalkollisionslast auf eine Mehrzahl von vorderen und hinteren Skelettabschnitte verteilt und übertragen werden kann, kann die Steifigkeit jedes vorderen und hinteren Skelettabschnittes sicher gestellt werden, und die Kollisionssicherheitseigenschaften können unter gleichzeitiger Vermeidung einer erhöhten Masse verbessert werden.
Bei dem Bodengruppenaufbau der zweiten Ausführungsform kann ein fächerförmiges linkes Koppelelement 10, das in 7 gezeigt ist, zu dem V-förmigen linken Koppelelement 12 gemäß der Darstellung in 13 geändert werden, und das andere fächerförmige rechte Koppelelement 11, das in 7 gezeigt ist, kann zu einem linken Koppelelement (nicht gezeigt) geändert werden, das zu dem in 13 gezeigten linken Koppelelement 12 spiegelsymmetrisch ist. Außerdem muss das linke Koppelelement (nicht gezeigt) nicht unbedingt so aufgebaut sein, dass es spiegelsymmetrisch zu dem in 13 gezeigten linken Koppelelement 12 ist.
Bei dem linken Koppelelement 12 gemäß der Darstellung in 13 hat die Unterseite bei Betrachtung von der unteren Seite der Fahrzeugkarosserie her die Form des Buchstaben V, wie in 14 gezeigt ist. Der äußere Abschnitt des linken Koppelelementes 12 gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs ist mit dem äußeren Skelettabschnitt 12B ausgebildet, und der äußere Abschnitt davon gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs ist mit einem inneren Skelettabschnitt 12C ausgebildet. Außerdem ist das hintere Ende des linken Koppelelementes 12 in der Front-Heck-Richtung der Fahrzeugkarosserie mit einem hinteren Skelettabschnitt 12D ausgebildet.
Wie hierbei in 15 gezeigt ist, ist der äußere Skelettabschnitt 12B des linken Koppelelementes 12 mit einem hohlen Querschnitt ausgebildet, der einen großen vertikalen Abstand aufweist, und der hintere Skelettabschnitt 12D des linken Koppelelementes 12 ist mit einem abgestuften hohlen Querschnitt ausgebildet, der einen kleinen vertikalen Abstand aufweist. Obgleich dies nicht gezeigt ist, ist außerdem der innere Skelettabschnitt 12C des linken Koppelelementes 12 mit einem hohlen Querschnitt ausgebildet, der ähnlich wie der äußere Skelettabschnitt 12B einen großen vertikalen Abstand aufweist.
Gemäß der Darstellung in 13 ist bei einem solchen V-förmigen linken Koppelelement 12 der hintere Skelettabschnitt 12D des hinteren Endes mittels Bolzen/Mutter B/N an den Tunnelverstärkungen 5 befestigt, und voneinander beabstandete vordere Enden in dem äußeren Skelettabschnitt 12B und dem inneren Skelettabschnitt 12C sind an dem hinteren Abschnitt des Aufhängungselementes 9 mittels Bolzen/Mutter B/N befestigt.
Der erfindungsgemäße Bodengruppenaufbau ist nicht auf die vorstehend genannte erste Ausführungsform oder zweite Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise können ein kombinierter Aufbau des Zwischenrahmens (Aufhängungselement) 7 mit einem Rahmenaufbau gemäß der Darstellung in 1 und dem Paar von rechten und linken Koppelelementen 10 und 11 mit einer Form gemäß der Darstellung in 7 angewendet werden.

Claims

Bodengruppenaufbau eines Fahrzeugs, der ein Aufhängungselement (7) aufweist, das in der Lage ist, eine von der Front des Fahrzeugs her aufgebrachte Kollisionslast in einer rückwärtigen Richtung zu übertragen, wobei der Bodengruppenaufbau Tunnelverstärkungen (5) aufweist, die in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs auf der Innenseite des Aufhängungselementes (7) angeordnet sind, und wobei ein hinterer Abschnitt des Aufhängungselementes (7) an vier Punkten in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs mit einem Paar von rechten und linken Längsträgern (4) und einem Paar von rechten und linken Tunnelverstärkungen (5) einer Fahrzeugkarosserie gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufhängungselement (7) eine Rahmenform besitzt und darin Lastübertragungsstreben (7J1 bis 7J4) aufweist, die fächerförmig ausgebildet sind und sich zur Front der Fahrzeugkarosserie hin erstrecken.
Bodengruppenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ferner ein fächerförmiges Koppelelement (10, 11), von dem sich ein Frontabschnitt auf der Seite des Aufhängungselementes (7) in der Breitenrichtung des Fahrzeugs auffächert, als ein Element aufweist, das einen hinteren Abschnitt des Aufhängungselementes (7) zumindest mit den Tunnelverstärkungen (5) koppelt.
Bodengruppenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ferner ein V-förmiges Koppelelement (12), von dem sich ein Frontabschnitt auf der Seite des Aufhängungselementes (7) auffächert und in der Breitenrichtung des Fahrzeugs verzweigt, als ein Element aufweist, das einen hinteren Abschnitt des Aufhängungselementes (7) zumindest mit den Tunnelverstärkungen (5) koppelt.
Bodengruppenaufbau nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (10, 11; 12) einen äußeren Skelettabschnitt (10B, 11B; 12B) aufweist, der an einem äußeren Abschnitt in der Breitenrichtung des Fahrzeugs ausgebildet ist und sich in der Front-Heck-Richtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt, sowie einen inneren Skelettabschnitt (10C, 11C; 12C), der an einem inneren Abschnitt gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs ausgebildet ist, und einen Frontabschnitt aufweist, der sich gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs schräg zur Innenseite hin erstreckt.
Bodengruppenaufbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Frontabschnitt des inneren Skelettabschnittes (10C, 11C; 12C) schräg nach vorne auf einen Bereich hin erstreckt, der entweder die rechte oder die linke Seite ab einem mittleren Abschnitt des Frontabschnittes der Fahrzeugkarosserie gemäß der Rechts-Links-Richtung abdeckt.
Bodengruppenaufbau, welcher ein Kollisionslast-Übertragungselement (7) aufweist, das eine Frontalkollisionslast eines Fahrzeugs aufnimmt, die auf eine an einem Frontabschnitt des Fahrzeugs angeordnete Leistungseinheit (1) aufgebracht wird, und die Frontalkollisionslast auf eine Mehrzahl von vorderen und hinteren Skelettabschnitten (3, 4, 5) überträgt, wobei das Kollisionslast-Übertragungselement (7) mindestens drei Lastaufnahmepunkte aufweist, welche die Frontalkollisionslast des Fahrzeugs von beiden Seitenabschnitten und einem Zwischenabschnitt der Leistungseinheit (1) gemäß einer Breitenrichtung des Fahrzeugs aufnehmen, und mindestens vier Lastübertragungspunkte (7B1 bis 7B4) zum Übertragen einer Frontalkollisionslast auf mindestens vier vordere und hintere Skelettabschnitte (3, 4, 5) aufweist, die an den beiden Seitenabschnitten und einem Zwischenabschnitt der Bodengruppe gemäß der Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kollisionslast-Übertragungselement (7) ein Rahmenkörper ist und darin zumindest Lastübertragungsstreben (7J1 bis 7J4) aufweist, die sich nach außen zur Front hin erstrecken.
Bodengruppenaufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kollisionslast-Übertragungselement eine Mehrzahl von Lastübertragungspfaden (7J1 bis 7J4) zum Verteilen und Übertragen einer Frontalkollisionslast von jedem der Lastaufnahmepunkte auf mindestens zwei Punkte der Lastübertragungspunkte (7B1 bis 7B4) aufweist.
Bodengruppenaufbau nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kollisionslast-Übertragungselement (7) als ein Aufhängungselement oder Zwischenrahmen der Bodengruppe ausgeführt ist, und die vorderen und hinteren Skelettabschnitte (3, 4, 5) als vordere Längsträger (4), seitliche Schweller (3) und Tunnelverstärkungen (5) der Bodengruppe ausgeführt sind.
Bodengruppenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass hintere Enden der Lastübertragungsstreben (7J1 bis 7J4) an Positionen entsprechend den Tunnelverstärkungen (5) gekoppelt sind.