DE10041371A1 - Fahrzeugfront-Teilstruktur - Google Patents

Abstract

Eine Fahrzeugfront-Teilstruktur umfaßt rechte und linke vordere Seitenrahmen (31R, 31L), die rechts und links von einer Fahrzeugkarosserie (30) vorgesehen sind und sich längs derselben erstrecken. Eine vordere Stoßstange (36) ist am Vorderende der rechten und linken vorderen Seitenrahmen angebracht und erstreckt sich quer zur Fahrzeugkarosserie. Rechte und linke Unterstege (45, 45) erstrecken sich von vorderen Teilen der rechten und linken vorderen Seitenrahmen nach unten. Untere Teile der rechten und linken Unterstege sind durch ein vorderes unteres Querelement (41) miteinander verbunden. Jeder der rechten und linken Unterstege besitzt erste Abschnitte (U1, U2), die durch Befestigungselemente (72, 73), und besitzt zweite Abschnitte (W1, W2), die durch Kehlnahtschweißung mit den jeweiligen Vorderteilen der rechten und linken vorderen Seitenrahmen verbunden sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Fahrzeugfront-Teilstruktur, und insbesondere eine vordere Stoßstange und deren benachbarte Struktur.

Bekannte Fahrzeuge beinhalten vordere Seitenrahmen, die rechts und links von Vorderteilen derselben vorgesehen sind. Die vorderen Seitenrahmen erstrecken sich längs der Fahrzeuge. Vordere Stoßstangen, die sich quer zu den Fahrzeugen erstrecken, sind an Vorderenden der rechten und linken vorderen Seitenrahmen angebracht. Ein Beispiel so angeordneter Vorderteile von Fahrzeugen ist in der japanischen Gebrauchsmuster-Post- Exam-Publikation Nr. HEI-1-34940 mit dem Titel "AUTOMOBILE FRONT PART STRUCTURE" offenbart.

Das in dieser Publikation offenbarte Automobil besitzt obere Vorderrahmen, die rechts und links eines Vorderteils desselben vorgesehen sind. Die rechten und linken oberen Vorderrahmen erstrecken sich längs des Fahrzeugs. Obere und untere Zweigrahmen erstrecken sich von jedem oberen Vorderrahmen nach vorne. Der untere Zweigrahmen ist integral mit dem oberen Vorderrahmen ausgebildet. Der obere Zweigrahmen ist relativ kurz und ist, typischerweise durch Schweißen, mit dem oberen Vorderrahmen verbunden. An Vorderenden der rechten und linken oberen Zweigrahmen ist ein vorderer Stoßfänger angebracht, der sich quer zum Automobil erstreckt. Ein vorderes Querelement erstreckt sich zwischen Vorderenden der rechten und linken unteren Zweigrahmen.

Bei einer sogenannten "versetzten Kollision", d. h. wenn ein Kollisionsaufprall auf jenen Teil des vorderen Stoßfängers einwirkt, der von der Mitte des Automobils entweder zum rechten oder zum linken oberen Zweigrahmen hin versetzt ist, wirkt der Aufprall auf den oberen Zweigrahmen, der jenem Teil benachbart angeordnet ist, stärker als auf den anderen oberen Zweigrahmen, der von jenem Teil entfernt angeordnet ist.

Wenn die Verbindung zwischen dem oberen Zweigrahmen und dem oberen Vorderrahmen durch den Aufprall geschwächt wird, verliert der obere Zweigrahmen mit der so geschwächten Verbindung mit dem oberen Vorderrahmen an Effizienz bei der Absorption des Aufpralls. Es ist daher erwünscht, daß die oberen Zweigrahmen auch dann fest mit dem oberen Vorderrahmen verbunden bleiben, wenn sie dem Aufprall ausgesetzt sind.

Ein Vorschlag wäre, daß die linken und rechten oberen Zweigrahmen rechte und linke Stege enthalten, die sich von deren Vorderteilen nach unten erstrecken. Das vordere Querelement erstreckt sich zwischen den Unterenden der Stege. In diesem Fall sollten die rechten und linken oberen Zweigrahmen fest oder stabil mit den Stegen verbunden werden, um den Aufprall mit erhöhter Effizienz zu absorbieren.

Der mit den Stegen verbundene obere Zweigrahmen kann durch das Anbringen zusätzlicher Elemente an dem oberen Zweigrahmen stabil gemacht werden.

Jedoch erhöht das Anbringen solcher zusätzlicher Elemente unerwünscht das Gewicht des Automobils.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Fahrzeugfront- Teilstruktur anzugeben, die rechte und linke vordere Seitenrahmen besitzt, die fest oder stabil mit Stegen verbunden sind, so daß das Gewicht eines Fahrzeugs nicht zunimmt, und daß, wenn das Fahrzeug auf ein Objekt aufprallt, der Aufprall effizient absorbiert wird.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrzeugfront- Teilstruktur angegeben, umfassend: rechte und linke vordere Seitenrahmen, die rechts und links einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen sind und sich längs derselben erstrecken; eine vordere Stoßstange, die an Vorderenden der rechten und linken vorderen Seitenrahmen angebracht ist und sich quer zur Fahrzeugkarosserie erstreckt; rechte und linke Stege, die sich von jeweiligen Vorderteilen der rechten und linken vorderen Seitenrahmen nach unten erstrecken, wobei die rechten und linken Stege jeweils erste Abschnitte, die durch Befestigungselemente, und zweite Abschnitte, die durch Schweißung mit den jeweiligen Vorderteilen der rechten und linken vorderen Seitenrahmen verbunden sind, aufweisen; und ein vorderes Querelement, durch das untere Teile der rechten und linken Stege miteinander verbunden sind.

Die ersten Abschnitte des Stegs sind durch die Befestigungselemente und die zweiten Abschnitte des Stegs sind durch die Schweißung mit dem vorderen Teil des vorderen Seitenrahmens verbunden. Die Verbindungen zwischen den vorderen Seitenrahmen und den Stegen sind somit stabil ausgeführt. Auch wenn das Fahrzeug auf ein Objekt aufprallt, wobei auf einen der rechten und linken vorderen Seitenrahmen eine größere Kraft einwirkt als auf den anderen vorderen Seitenrahmen, bleiben die rechten und linken vorderen Seitenrahmen beide fest oder stabil mit den Stegen verbunden. Die vorderen Teile der rechten und linken vorderen Seitenrahmen sind durch die rechten und linken Stege und das vordere Querelement fest oder stabil miteinander verbunden. Die so angeordneten jeweiligen vorderen Seitenrahmen verknicken beim Aufprall des Fahrzeugs auf das Objekt, um hierdurch den Aufprall effizient zu absorbieren.

In einer bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung sind die rechten und linken Stege an den ersten Abschnitten mit Vorderteilen der rechten und linken vorderen Seitenrahmen stabiler befestigt als an den zweiten Abschnitten.

Auch wenn die zweiten Abschnitte des Stegs, die mit dem vorderen Seitenrahmen durch Schweißung verbunden sind, durch den Aufprall des Fahrzeugs auf das Objekt unstabil gemacht werden, bleiben die ersten Abschnitte des Stegs, die durch die Befestigungselemente an dem vorderen Seitenrahmen verbunden sind, stabil. Dies bedeutet, daß der vordere Seitenrahmen mit dem Steg stabil gekoppelt bleibt.

In einer weiter bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung ist jeder der rechten und linken vorderen Seitenrahmen halbiert, um einen hinteren Rahmen und einen vorderen Rahmen zu bilden, der mit einem Vorderende des hinteren Rahmens verbolzt ist, wobei der vordere Rahmen eine geringere Steifigkeit vorsieht als der hintere Rahmen, wenn die vordere Stoßstange eine Last auf den vorderen Rahmen ausübt.

Wenn das Fahrzeug auf ein Objekt aufprallt, wirkt der Aufprall auf den vorderen Seitenrahmen. Wenn der auf den vorderen Seitenrahmen wirkende Aufprall klein ist, dann verformt sich nur der vordere Rahmen, um hierdurch den Aufprall zu absorbieren. Der verformte vordere Rahmen kann allein ersetzt werden. Wenn der auf den vorderen Seitenrahmen wirkende Aufprall groß ist, verformen sich die vorderen und hinteren Rahmen, um hierdurch den Aufprall zu absorbieren.

In einer noch weiter bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung ist der vordere Rahmen im Querschnitt polygonal und ist zur Bildung eines Innenraums hohl, wobei Scheitel des Polygons durch in dem Innenraum vorgesehene Rippen miteinander verbunden sind, wobei der vordere Rahmen und die Rippen durch Extrusion integral geformt sind.

Der vordere Rahmen ist zur Bildung des Innenraums hohl und hat einen polygonalen Querschnitt. Die Scheitel des Polygons sind durch die in dem Innenraum vorgesehenen Rippen miteinander verbunden. Der vordere Rahmen ist durch Extrusion geformt, um hierdurch über die gesamte Länge desselben für eine konstante Dicke zu sorgen. Der so angeordnete vordere Rahmen verknickt gleichmäßig entlang der Länge desselben, wenn das Fahrzeug auf das Objekt aufprallt, um hierdurch den Aufprall effizient zu absorbieren.

Eine bestimmte bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Detail nur als Beispiel anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin:

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines Automobils, dessen vorderer Teil gemäß der vorliegenden Erfindung strukturiert ist;

Fig. 2 ist eine Perspektivansicht des in Fig. 1 gezeigten vorderen Teils das Automobils;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den vorderen Teil des Automobils;

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf einen vorderen Seitenrahmen, eine vordere Stützwand sowie eine vordere Stoßstange des vorderen Teils des Automobils, die alle gemäß der vorliegenden Erfindung miteinander verbunden sind;

Fig. 5 ist eine Explosionsperspektivansicht des vorderen Seitenrahmens, der vorderen Stützwand und der vorderen Stoßstange, die alle gemäß der vorliegenden Erfindung miteinander verbunden sind;

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie 6-6 von Fig. 5;

Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie 7-7 von Fig. 4;

Fig. 8 zeigt die vordere Stoßstange, einen vorderen Rahmen des vorderen Seitenrahmens sowie einen Untersteg der vorderen Stützwand, die alle gemäß der vorliegenden Erfindung miteinander verbunden sind, gesehen von der Außenseite des vorderen Seitenrahmens her;

Fig. 9 zeigt die vordere Stoßstange, den vorderen Rahmen des vorderen Seitenrahmens sowie den Untersteg der vorderen Stützwand, die alle miteinander verbunden sind, gesehen von der Innenseite des vorderen Seitenrahmens aus;

Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie 10-10 von Fig. 4; und

Fig. 11(a) bis (d) zeigen, wie der vordere Seitenrahmen arbeitet, wenn das Automobil auf ein Hindernis aufprallt.

Die folgende Beschreibung dient lediglich als Beispiel und soll keineswegs die Erfindung oder deren Anwendung oder deren Gebrauch beschränken.

In bezug auf Fig. 1 umfaßt ein zweitüriges Automobil 10 einen Motorraum 11, der in einem vorderen Teil einer Fahrzeugkarosserie ausgebildet ist, einen Stoßfänger 12, der an einem unteren Abschnitt des Vorderteils der Fahrzeugkarosserie angebracht ist, und rechte und linke Türen 13, die rechts bzw. links der Fahrzeugkarosserie vorgesehen sind. Die Bezugszahlen 14, 14 bezeichnen Kotflügel. Mit den Bezugszahlen 15, 16 sind eine Haube bzw. eine Windschutzscheibe bezeichnet. Mit den Bezugszahlen 17, 17, 18, 18 und 19, 19 sind Scheibenwischer, Scheinwerfer und Außenspiegel bezeichnet. Die Bezugszahlen 21, 22 bezeichnen vordere und hintere Räder.

Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt das Automobil 10 einen Fahrzeugkarosserierahmen (die Fahrzeugkarosserie) 30 in selbsttragender Bauweise. Der vordere Teil des Fahrzeugkarosserierahmens 30 umfaßt rechte und linke vordere Seitenrahmen 31R, 31L, die rechts und links des Fahrzeugkarosserierahmens 30 vorgesehen sind. Die vorderen Seitenrahmen 31R, 31L erstrecken sich längs des Fahrzeugkarosserierahmens 30. Rechte und linke obere Elemente 32R, 32L sind über und außerhalb der vorderen Seitenrahmen 31R, 31L angeordnet und erstrecken sich längs des Fahrzeugkarosserierahmens 30. Zwischen dem rechten vorderen Seitenrahmen 31R und dem rechten oberen Element 32R sind ein rechtes Radhaus 33R und ein rechtes vorderes Dämpfergehäuse 34R angeordnet. Ähnlich sind zwischen dem linken vorderen Seitenrahmen 31 L und dem linken oberen Element 32L ein linkes Radhaus 33L und ein linkes vorderes Dämpfergehäuse 34L angeordnet. Eine vordere Stützwand 35 ist mit Vorderteilen der vorderen Seitenrahmen 31R, 31L und Vorderteilen der oberen Elemente 32R, 32L verbunden. Eine vordere Stoßstange 36 ist an Vorderenden der vorderen Seitenrahmen 31R, 31 L angebracht und erstreckt sich quer zum Fahrzeugkarosserierahmen 30. Der Fahrzeugkarosserierahmen 30 ist aus Aluminium oder aus Aluminiumlegierung hergestellt.

Die vordere Stützwand 35 umfaßt ein vorderes unteres Querelement 41, das unter den Vorderteilen der vorderen Seitenrahmen 31R, 31L angeordnet ist und sich quer zum Fahrzeugkarosserierahmen 30 erstreckt. Ein Mittelsteg 42 erstreckt sich von einem quermittigen Abschnitt des vorderen unteren Querelements 41 nach oben. Rechte und linke Seitenstege 43, 43 erstrecken sich von entgegengesetzten Endabschnitten des vorderen unteren Querelements 41 nach oben. Ein vorderes oberes Querelement 44 ist mit Oberenden des Mittelstegs 42 und den Seitenstegen 43, 43 verbunden und erstreckt sich quer zum Fahrzeugkarosserierahmen 30.

An den jeweiligen Stellen, an denen untere Endabschnitte der Seitenstege 43, 43 mit dem vorderen unteren Querelement 41 verbunden sind, sind rechte und linke Unterstege (Stege) 45, 45 angeordnet. Das vordere untere Querelement 41 dient zum Halten eines Kühlers.

Das vordere obere Querelement 44 besitzt rechte und linke Verlängerungsabschnitte 46, 46, die sich von den rechten bzw. linken Endabschnitten desselben nach hinten erstrecken. Durch diese Verlängerungsabschnitte 46, 46 ist das vordere obere Querelement 44 mit Vorderenden der rechten und linken oberen Elemente 32R, 32L verbunden.

Wie aus dieser Figur ersichtlich, erstrecken sich die rechten und linken Unterstege 45, 45 von den Vorderteilen der rechten und linken vorderen Seitenrahmen 31R, 31L nach unter, und die Unterteile der rechten und linken Unterstege 45, 45 sind durch das vordere untere Querelement 41 miteinander verbunden. Die Bezugszahlen 52, 52 bezeichnen ein unteres Armaturenbrett-Querelement bzw. ein Armaturenbrett. Mit den Bezugszahlen 53, 53, 54, 54 sind Frontsäulen bzw. Seitenschweller bezeichnet. Die Bezugszahl 55 bezeichnet eine Bodenplatte.

Zu Fig. 3. Der linke vordere Seitenrahmen 31L ist halbiert, um einen hinteren Rahmen 61 und einen vorderen Rahmen 63 vorzusehen, der am Vorderende des hinteren Rahmens 61 angebracht ist. Ähnlich ist auch der rechte vordere Seitenrahmen 31 R halbiert, um einen hinteren Rahmen 61 und einen vorderen Rahmen 63 vorzusehen, der an einem Vorderende des hinteren Rahmens 61 angebracht ist.

Der vordere Rahmen 63 besitzt eine geringere Steifigkeit als der hintere Rahmen 61, wenn die vordere Stoßstange 36 eine Last auf den vorderen Rahmen 63 ausübt, insbesondere, wenn die vordere Stoßstange 36 auf ein Objekt aufprallt, um hierdurch die Last auf den vorderen Rahmen 63 auszuüben.

Die Steifigkeit des vorderen Rahmens 63 kann kleiner gemacht werden als jene des hinteren Rahmens 61, indem die Dicke des vorderen Rahmens 63 kleiner gemacht wird als jene des hinteren Rahmens 61. Der so angeordnete vordere Rahmen 63 verknickt leichter als der hintere Rahmen 61.

Wie aus dieser Figur ersichtlich, ist die am vorderen Teil des Fahrzeugkarosserierahmens 30 vorgesehene vordere Stoßstange 36 mit dem Stoßfänger 12 abgedeckt. Unter und hinter dem Stoßfänger 12 ist eine Unterabdeckung 56 vorgesehen, um den unteren Abschnitt des Vorderteils der Fahrzeugkarosserie abzudecken.

Es wird auf Fig. 4 Bezug genommen. Das Vorderende des hinteren Rahmens 61 ist mit einem Hinterende des vorderen Rahmens 63 durch ein Verbindungselement 62 verbolzt. Ein Vorderende des vorderen Rahmens 63 ist mit einem Endabschnitt der vorderen Stoßstange 36 durch einen Träger 64 verbolzt.

Wenn der Fahrzeugkarosserierahmen in einem solchen Umfang beschädigt wird, daß sich der vordere Rahmen 63 allein verformt, kann der verformte vordere Rahmen 63 allein ersetzt werden, wodurch der beschädigte Fahrzeugkarosserierahmen 30 repariert werden kann.

In bezug auf Fig. 5 ist an das Vorderende des hinteren Rahmens 61 das Verbindungselement 62 zum Anbringen an dem vorderen Rahmen 63 angeschweißt. Das Verbindungselement 63 enthält sechs Verbindungsansätze 62a, die integral mit einem Vorderende desselben geformt sind und von diesem nach vorne vorstehen. Das Verbindungselement 62 und die Verbindungsansätze 62a sind Gußprodukte aus Aluminiumlegierung.

Der vordere Rahmen 63 ist im Querschnitt sechseckig und ist zur Bildung eines Innenraums hohl. Die Scheitel des Sechsecks sind durch in dem Innenraum vorgesehene Rippen 63g miteinander verbunden. Der vordere Rahmen kann irgendeinen anderen polygonalen Querschnitt haben als den hexagonalen Querschnitt. Ähnlich sind auch die Scheitel des Polygons durch die in dem Innenraum vorgesehenen Rippen 63g miteinander verbunden. Der vordere Rahmen 63 und die Rippen 63g sind durch Extrusion integral geformt.

Der extrusionsgeformte vordere Rahmen 63 hat über seine gesamte Länge eine konstante Dicke. Wenn der Fahrzeugkarosserierahmen 30 auf ein Objekt aufprallt, verknickt der so angeordnete vordere Rahmen 63 gleichmäßig entlang seiner Länge, um hierdurch den Aufprall mit erhöhter Effizienz zu absorbieren. Der vordere Rahmen 63 mit der konstanten Dicke ist leichter als einer mit Unregelmäßigkeiten, die entlang seiner Länge ausgebildet sind.

Der hintere Rahmen 61 hat die gleiche Struktur wie der Frontrahmen 63. Der hintere Rahmen 61 ist, wie der vordere Rahmen 63, durch Extrusion geformt.

Die vordere Stoßstange 36 ist im Querschnitt rechteckig und enthält eine horizontale Rippe. Die vordere Stoßstange 36 ist durch Extrusion geformt. Die Träger 64, 64 (in dieser Figur ist nur einer gezeigt) der vorderen Stoßstange 36 sind an die Außenflächen entgegengesetzter Endabschnitte derselben angeschweißt. Der Träger 64 umfaßt vier Trägerstücke 64a bis 64d, die von der vorderen Stoßstande 36 nach hinten abstehen.

Der linke Endabschnitt des vorderen unteren Querelements 41 ist mit einem unteren Endabschnitt des linken Unterstegs 45 und mit dem linken Seitensteg 43 verbunden. Der linke Untersteg 45 erstreckt sich von dem vorderen unteren Querelement 61 nach oben und außen. Der linke Untersteg 45 besitzt ein Paar von Verbindungsstücken 47a, 48a, die an einem oberen Endabschnitt desselben ausgebildet sind. Die Verbindungsstücke 47a, 48a sind mit dem Vorderteil des linken vorderen Seitenrahmens 31L verbunden.

Der linke Untersteg 45 bildet einen Teil der besonders steifen vorderen Stützwand 35. Der Vorderteil des linken vorderen Seitenrahmens 31L wird durch die vordere Stützwand 35 einschließlich dem Untersteg 45 gehalten.

Die vordere Stoßstange 36, der hintere Rahmen 61 und der vordere Rahmen 63 sind aus extrusionsgeformtem Aluminiummaterial hergestellt, d. h. extrusionsgeformtem Aluminium und Aluminiumlegierung (japanische Industriestandards H 4100). Der Untersteg 45 und der Träger 64 sind aus Aluminium oder Aluminiumlegierungsmaterial hergestellt, d. h. preßgeformtem Aluminiummaterial.

Wie in Fig. 6 gezeigt, ist der linke Untersteg 45 hohl und umfaßt den linken Seitensteg 43, einen Stegabschnitt 47 und ein Seiten- Versteifungselement 48. Der so angeordnete Untersteg 45 hat eine große Steifigkeit. Insbesondere hat der linke Seitensteg 43 eine L-förmige Konfiguration und öffnet sich nach vorne und nach links des Fahrzeugkarosserierahmens 30. Der Stegabschnitt 47 hat eine L-förmige Konfiguration und öffnet sich zur Rückseite des Fahrzeugkarosserierahmens 30 und zu einer Mittellinie CL, die sich durch den Fahrzeugkarosserierahmen 30 erstreckt, wie in Fig. 3 gezeigt. Das Seitenversteifungselement 48 ist aus einem Blechelement hergestellt und erstreckt sich nach oben.

Zu Fig. 7. Der linke vordere Rahmen 63 mit hexagonalem Querschnitt umfaßt eine erste horizontale Seite 63a, eine zweite Seite 63b, eine dritte Seite 63c, eine vierte horizontale Seite 63d, eine fünfte Seite 63e und eine sechste Seite 63f.

Die Tragstücke 64a, 64b, 64c, 64d sind jeweils entsprechend den Seiten 63b, 63c, 63e, 63f angeordnet.

Das erste Tragstück 64a ist fest an einer Außenfläche der zweiten Seite 63b mit einem Bolzen und einer Mutter 71 angebracht.

Ein Bolzen und eine Mutter 62 verbinden das Verbindungsstück 47a des Stegabschnitts 47 mit einer Außenfläche der dritten Seite 63c, während sie das zweite Tragstück 64b mit einer Innenfläche der dritten Seite 63c verbinden.

Ein Bolzen und eine Mutter 63 verbinden das Verbindungsstück 48a des Seitenversteifungselements 48 mit einer Außenfläche der fünften Seite 63e, während sie das dritte Tragstück 64c mit einer Innenfläche der fünften Seite 63e verbinden.

Das vierte Tragstück 64d ist fest an einer Außenfläche der sechsten Seite 63f mit einem Bolzen und einer Mutter 74 angebracht.

Weil der linke vordere Rahmen 63 zwischen den Verbindungsstücken 47a, 48a des linken Unterstegs 45 aufgenommen ist, ist der linke vordere Seitenrahmen 31L fest mit dem linken Untersteg 45 verbunden.

In bezug auf Fig. 8 ist ein oberer Endabschnitt U1 (ein erster Abschnitt) des Verbindungsstücks 47a mit dem linken vorderen Rahmen 63 durch den Bolzen und die Mutter 72 verbunden, die als Befestigungselemente dienen. Zusätzlich zu dem oberen Endabschnitt U1 besitzt das Verbindungsstück 47a des Stegabschnitts 47 einen Abschnitt W1 (einen zweiten Abschnitt), der durch eine Kehlnahtschweißung mit dem linken vorderen Rahmen 63 verbunden ist.

In bezug auf Fig. 9 ist ein oberer Endabschnitt U2 (ein erster Abschnitt) des Verbindungsstücks 48a mit dem linken vorderen Rahmen 63 durch den Bolzen und die Mutter 73 verbunden, die als Befestigungselemente dienen. Zusätzlich zu dem oberen Endabschnitt U2 besitzt das Verbindungsstück 48a des Seitenversteifungselements 48 einen Abschnitt W2 (einen zweiten Abschnitt), der durch eine Kehlnahtschweißung mit dem linken vorderen Rahmen 63 verbunden ist.

Wie anhand der Fig. 8 und 9 beschrieben, ist ersichtlich, daß der linke Untersteg 45 die Verbindungsstücke 47a, 48a umfaßt, deren obere Endabschnitte durch die Bolzen und die Muttern 72, 73 und deren Abschnitte W1, W2 durch die Schweißung mit dem linken vorderen Rahmen 63 des linken vorderen Seitenrahmens 31L verbunden sind.

Mit dieser Anordnung kann der linke Untersteg 45 stabil oder fest mit dem linken vorderen Seitenrahmen 31L verbunden werden. Diese starke Verbindung läßt sich erreichen, ohne die Kosten und das Gewicht der Fahrzeugkarosserie zu erhöhen.

Insbesondere, wenn die Abschnitte W1, W2 des aus Aluminium hergestellten Unterstegs 45 durch MIG-Schweißung mit dem vorderen Aluminiumrahmen 63 verbunden sind, sorgen Schweißwülste an den Abschnitten W1, W2 für eine erhöhte Festigkeit derselben.

Die Verbindungsstücke 47a, 48a des linken Unterstegs 45 sind an den oberen Endabschnitten U1, U2 mit dem linken vorderen Rahmen 63 des linken vorderen Seitenrahmens 31L stabiler verbunden als an den Abschnitten W1, W2. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß man Bolzen mit einem Durchmesser und Material verwendet, die zur Bildung einer derart stärkeren Verbindung geeignet sind. Auch wenn der Fahrzeugkarosserierahmen 30 auf ein Objekt aufprallt und hierdurch die Verbindung zwischen den Abschnüaen W1 und W2 und dem vorderen Rahmen 63 schwach wird, bleiben die oberen Endabschnitte der Verbindungsstücke 47a, 48a mit dem vorderen Rahmen 63 durch die Bolzen und Muttern 72, 73 stabil oder fest verbunden. Dies bedeutet, daß der linke vordere Seitenrahmen 31L mit dem Untersteg 45 stabil verbunden bleibt. Der so angeordnete linke vordere Seitenrahmen 31L verknickt, wenn der Fahrzeugkarosserierahmen 30 auf das Objekt aufprallt, um hierdurch den Aufprall mit erhöhter Effizienz zu absorbieren.

In bezug auf Fig. 10 sind sechs Verbindungsansätze 62a des Verbindungselements 62 an den Innenflächen der Seiten 63a bis 63f des linken vorderen Rahmens 63 mittels Bolzen 75 angebracht. Mit dieser Anordnung ist mittels des Verbindungselements 62 und der Bolzen 75 der linke hintere Rahmen 61 fest an dem linken vorderen Rahmen 63 angebracht.

Es wird nun diskutiert, wie der vordere Seitenrahmen 31L beim Aufprall des Automobils 10 auf ein Objekt B arbeitet.

Wie mit einem Pfeil (a) von Fig. 11 gezeigt, bewegt sich die vordere Stoßstange 36 zu einem Objekt B hin.

Dann prallt die vordere Stoßstange 36 auf das Objekt B auf, wie in (b) von Fig. 11 gezeigt.

Durch diesen Aufprall auf das Objekt B beginnt die vordere Stoßstange 36 damit, eine Last auf den vorderen Seitenrahmen 31L auszuüben. Da der vordere Rahmen 63 eine geringere Steifigkeit besitzt als der hintere Rahmen 61, verknickt der vordere Rahmen 63 zuerst und beginnt mit der Absorption des Aufpralls, wenn, wie zuvor gesagt, die vordere Stoßstange 36 die Last auf den vorderen Seitenrahmen 31L ausübt, wie in (c) von Fig. 11 gezeigt.

Die vordere Stoßstange 36 übt weiter die Last auf den vorderen Seitenrahmen 31L aus. Der vordere Rahmen 63 verknickt weiter, während sich der hintere Rahmen 61 verknickt, wie in (d) von Fig. 11 gezeigt, um hierdurch den Aufprall stark zu absorbieren.

Zurück zu Fig. 3. Wenn ein Teil der vorderen Stoßstange 36, das dem linken vorderen Seitenrahmen 31L eng benachbart ist, auf ein Objekt aufprallt, so wird ein Abschnitt einer durch den Aufprall erzeugten Kraft F ausgesetzt. Der Aufprall wirkt auf den linken vorderen Seitenrahmen 31L stärker als auf den rechten vorderen Seitenrahmen 31R.

Da die rechten und linken vorderen Seitenrahmen 31R, 31L mit den linken und rechten Unterstegen 45, 45 nicht nur durch die Befestigungselemente, sondern auch durch die Schweißung verbunden sind, wie oben diskutiert, bleiben die Verbindungen zwischen den vorderen Seitenrahmen 31R, 31L und den Unterstegen 45, 45 stabil. Der vordere Rahmen 63 des rechten vorderen Seitenrahmens 31R ist mit dem vorderen Rahmen 63 des linken vorderen Seitenrahmens 31L mittels der rechten und linken Unterstege 45, 45 und das vordere untere Querelement 41 stabil verbunden. Es ist somit nicht wahrscheinlich, daß sich die vorderen Rahmen 63, 63 leicht verbiegen.

Anders gesagt, die vorderen Rahmen 63, 63 der rechten und linken vorderen Seitenrahmen 31R, 31L werden durch die stabile vordere Stützwand 35 einschließlich der rechten und linken Unterstege 45, 45 gehalten. Es ist daher unwahrscheinlich, daß sich die rechten und linken vorderen Seitenrahmen 31R, 31L leicht verbiegen.

Auch wenn somit der Abschnitt der vorderen Stoßstange 36, der entweder dem rechten oder linken vorderen Seitenrahmen eng benachbart ist, auf das Objekt aufprallt, verknicken die rechten und linken vorderen Seitenrahmen 31R, 31L in der Weise, wie anhand von (a) bis (d) von Fig. 11 beschrieben, um hierdurch den Aufprall mit erhöhter Effizienz zu absorbieren.

Die rechten und linken vorderen Seitenrahmen 31R, 31L sind symmetrisch angeordnet. Ähnlich sind auch die rechten und linken Unterstege 45, 45 symmetrisch angeordnet. Der rechte vordere Seitenrahmen 31R und der rechte Untersteg 45 sind konstruktiv zu dem linken vorderen Seitenrahmen 31L bzw. dem linken Untersteg 45 identisch. Der rechte vordere Seitenrahmen 31R arbeitet in der gleichen Weise wie der linke vordere Seitenrahmen 31L. Daher wird die Beschreibung des rechten vorderen Seitenrahmens 31R und des rechter Unterstegs 45 weggelassen.

Die Befestigungselemente sind nicht auf die Bolzen 72, 73 beschränkt, sondern können Nieten aufweisen. Die Schweißung kann nicht nur die Kehlnahtschweißung umfassen, sondern auch Lochnahtschweißung oder dgl.

Das vordere untere Querelement 41 kann von der vorderen Stützwand 35 separat vorgesehen sein.

Die vorderen und hinteren Rahmen 63, 61 können aus optional gewählten Materialien hergestellt sein und haben eine Vielzahl von Konfigurationen und Dimensionen.

Natürlich sind verschiedene kleinere Änderungen und Modifikationen der vorliegenden Erfindung im Lichte der obigen Lehre möglich. Es versteht sich daher, daß die vorliegende Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche auch anders ausgeführt werden kann als im einzelnen beschrieben.

Eine Fahrzeugfront-Teilstruktur umfaßt rechte und linke vordere Seitenrahmen (31R, 31L), die rechts und links von einer Fahrzeugkarosserie (30) vorgesehen sind und sich längs derselben erstrecken. Eine vordere Stoßstange (36) ist am Vorderende der rechten und linken vorderen Seitenrahmen angebracht und erstreckt sich quer zur Fahrzeugkarosserie. Rechte und linke Unterstege (45, 45) erstrecken sich von vorderen Teilen der rechten und linken vorderen Seitenrahmen nach unten. Untere Teile der rechten und linken Unterstege sind durch ein vorderes unteres Querelement (41) miteinander verbunden. Jeder der rechten und linken Unterstege besitzt erste Abschnitte (U1, U2), die durch Befestigungselemente (72, 73), und besitzt zweite Abschnitte (W1, W2), die durch Kehlnahtschweißung mit den jeweiligen Vorderteilen der rechten und linken vorderen Seitenrahmen verbunden sind.

Claims (4)

1. Fahrzeugfront-Teilstruktur, umfassend:
rechte und linke vordere Seitenrahmen (31R, 31L), die rechts und links einer Fahrzeugkarosserie (30) vorgesehen sind und sich längs derselben erstrecken;
eine vordere Stoßstange (36), die an Vorderenden der rechten und linken vorderen Seitenrahmen angebracht ist und sich quer zur Fahrzeugkarosserie erstreckt;
rechte und linke Stege (45, 45), die sich von jeweiligen Vorderteilen der rechten und linken vorderen Seitenrahmen nach unten erstrecken, wobei die rechten und linken Stege jeweils erste Abschnitte (U1, U2) und zweite Abschnitte (W1, W2) aufweisen, wobei die ersten und zweiten Abschnitte durch Befestigungselemente (72, 73) bzw. durch Schweißung mit den jeweiligen Vorderteilen der rechten und linken vorderen Seitenrahmen verbunden sind; und
ein vorderes Querelement (41), durch das untere Teile der rechten und linken Stege miteinander verbunden sind.

2. Fahrzeugfront-Teilstruktur nach Anspruch 1, wobei die rechten und linken Stege an den ersten Abschnitten mit den Vorderteilen der rechten und linken vorderen Seitenrahmen stabiler verbunden sind als an den zweiten Abschnitten.

3. Fahrzeugfront-Teilstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder der rechten und linken vorderen Seitenrahmen halbiert ist, um einen hinteren Rahmen (61) und einen vorderen Rahmen (63) vorzusehen, der mit einem Vorderende des hinteren Rahmens verbolzt ist, wobei der vordere Rahmen für eine geringere Steifigkeit sorgt als der hintere Rahmen, wenn die vordere Stoßstange auf den vorderen Rahmen eine Last ausübt.

4. Fahrzeugfront-Teilstruktur nach Anspruch 3, wobei der vordere Rahmen im Querschnitt polygonal ist und zur Bildung eines Innenraums hohl ist, wobei Scheitel des Polygons durch in dem Innenraum vorgesehene Rippen (63g) miteinander verbunden sind, wobei der vordere Rahmen und die Rippe durch Extrusion integral geformt sind.