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Die Erfindung betrifft eine Versteifungskonstruktion
einer Fahrzeugkarosserie, bei der zwischen Karosserieschalen eines
Kraftfahrzeugs zusätzlich ein
Versteifungselement vorgesehen ist, um die Festigkeit der Fahrzeugkarosserie
gegen eine äußere Kraft
zu erhöhen.
Eine solche Versteifungskonstruktion ist aus der japanischen Gebrauchsmusterschrift 3-76
775 bekannt.
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8 stellt
eine solche bekannte Konstruktion mit einer äußeren Karosserieseitenschale 1 dar, die
an der vorderen linken Seite des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
Am Vorderteil der äußeren Karosserieseitenschale 1 ist
ein A-Säulenabschnitt 2 zum
Abstützen
eines Daches vorgesehen. An der dem Fahrgastraum zugewandten Seite
der äußeren Karosserieseitenschale 1 wird
eine Türgelenkschale 3 durch Schweißen befestigt,
und an einem Seitenschwellenabschnitt 4 der äußeren Karosserieseitenschale 1 wird
eine äußere Seitenschwellenschale 5 durch Schweißen befestigt.
Der Pfeil F in 8 zeigt
die Vorderseite der Fahrzeugkarosserie an, und der Pfeil IN zeigt
die dem Fahrgastraum zugewandte Seite der Fahrzeugkarosserie an
(dasselbe gilt in den weiteren Figuren).
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9 ist
ein Schnitt längs
der Linie W-W in 8,
der die obengenannten Schalen im zusammengebauten Zustand darstellt.
Wie in 9 dargestellt,
ist am unteren Teil des A-Säulenabschnitts 2 durch
die äußere Karosserieseitenschale 1 und
eine Spritzseitenschale 6 ein geschlossener Raum ausgebildet,
und die Türgelenkschale 3 ist
zwischen diesen Schalen entlang der Innenseite der äußeren Karosserieseitenschale 1 angeordnet.
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Vor dem in 9 dargestellten A-Säulenabschnitt 2 ist
ein Vorderrad angeordnet. Wenn, z.B. durch dieses, eine äußere Kraft
auf den A-Säulenabschnitt 2 von
vorne aufgebracht wird, kann der A-Säulenabschnitt 2 zur
Rückseite
der Fahrzeugkarosserie hin verformt werden. Um diese Verformung zu
verhindern, ist beispielsweise zusätzlich ein Versteifungselement
vorgesehen, das zwischen den Schalen an Flanschabschnitten 7a und 7b zusätzlich gehalten
ist. Wenn jedoch an den Flanschabschnitten 7a und 7b ein
Versteifungselement hinzugefügt wird,
ergeben sich vier durch Punktschweißen miteinander zu verbindende
Schalen, so dass Bedenken bestehen, dass das Schweißen nicht
mehr durchgeführt
werden kann.
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Der Seitenschwellenabschnitt 4 kann
ferner nach oben, schräg
zur Außenseite
der Fahrzeugkarosserie verformt werden, wenn eine äußere Kraft von
vorne aufgebracht wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
oben genannten Probleme zu lösen
und insbesondere eine Versteifungskonstruktion für eine Fahrzeugkarosserie zu
schaffen, bei der die Anzahl Schalen in einem derartigen Bereich
liegt (drei Schalen), dass sie schweißbar sind.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer
Versteifungskonstruktion einer Fahrzeugkarosserie geschaffen, die
eine Türgelenkschale
und eine äußere Seitenschwellenschale
aufweist, die zwischen einer äußeren Karosserieseitenschale
und einer Fahrgastraumseitenschale vorgesehen ist, wobei die Türgelenkschale
an einem A-Säulenabschnitt
der äußeren Karosserieseitenschale
angeordnet ist, der vordere Endabschnitt der äußeren Seitenschwellenschale
mit dem unteren Teil der Türgelenkschale
verbunden ist und die äußere Seitenschwellenschale
an einem Seitenschwellenabschnitt der äußeren Karosserieseitenschale
angeordnet ist, und ein Verbindungsabschnitt der Türgelenkschale
und der äußeren Seitenschwellenschale
an einem Überdeckungsabschnitt
punktgeschweißt
ist, an dem die äußere Karosserieseitenschale
und die Fahrgastraumseitenschale einander überdecken, wobei ein Türgelenkversteifungselement
zwischen dem unteren Ende der Türgelenkschale
und der Fahrgastraumseitenschale vorgesehen ist, und zwischen dem
Verbindungsabschnitt der Türgelenkschale
und der äußeren Seitenschwellenschale
und der äußeren Karosserieseitenschale
ein Seitenschwellenversteifungselement derart angeordnet ist, dass
es sich über
den Verbindungsabschnitt der Türgelenkschale
und der äußeren Seitenschwellenschale
erstreckt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird nachfolgend anhand der beigefügten, schematischen Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigt:
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1 eine
auseinandergezogene, räumliche Ansicht
von Schalen einer Versteifungskonstruktion einer Fahrzeugkarosserie
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
vergrößerte Seitenansicht
eines in 1 dargestellten
A-Säulenabschnitts
und eines Seitenschwellenabschnitts;
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3 den
Schnitt X-X in 2;
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4 eine
räumliche
Ansicht eines in 1 dargestellten
Türgelenkversteifungselements;
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5 den
Schnitt Y-Y in 2;
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6 eine
vergrößerte, räumliche
Ansicht eines in 1 dargestellten
Seitenschwellenversteifungselements;
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7 den
Schnitt Z-Z in 2.
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Die in 1 dargestellte
Versteifungskonstruktion einer Fahrzeugkarosserie wird verwendet,
um die Festigkeit eines unteren Teils eines A-Säulenabschnitts 2 und
eines Seitenschwellenabschnitts 4 zu erhöhen. Am
vorderen Teil einer äußeren Karosserieseitenschale 1,
die im dargestellten Beispiel an der linken Seite der Fahrzeugkarosserie
angeordnet ist, ist der A-Säulenabschnitt 2 vorgesehen,
um ein Dach 1a (nur ein Teil davon ist dargestellt) abzustützen. Am unteren
Teil des A-Säulenabschnitts 2 ist
eine Türgelenkschale 3 an
der dem Fahrgastraum zugewandten Seite der äußeren Karosserieseitenschale 1 vorgesehen.
Am Seitenschwellenabschnitt 4 ist an der dem Fahrgastraum
zugewandten Seite der äußeren Karosserieseitenschale 1 auch
eine äußere Seitenschwellenschale 5 vorgesehen.
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2 stellt,
betrachtet von der Außenseite der
Fahrzeugkarosserie, einen Verbindungsabschnitt des A-Säulenabschnitts 2 und
den Seitenschwellenabschnitt 4 dar, wobei die äußere Karosserieseitenschale 1 entfernt
ist. Wie in 2 dargestellt,
ist der Endabschnitt der äußeren Seitenschwellenschale 5 mit
dem Endabschnitt der Türgelenkschale 3 verbunden.
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Wie in 3 dargestellt,
ist durch die äußere Karosserieseitenschale 1 und
eine Spritzseitenschale 6, die eine Fahrgastraumseitenschale
ist, am unteren Teil des A-Säulenabschnitts 2 ein
geschlossener Querschnitt ausgebildet. Die äußere Karosserieseitenschale 1 weist
einen hutförmigen
Querschnitt auf, und die Türgelenkschale 3 ist
entsprechend entlang der Innenseite der äußeren Karosserieseitenschale 1 hutförmig ausgebildet.
Beide Endabschnitte dieser Schalen bilden zusammen mit den Endabschnitten der
Spritzseitenschale 6 Flanschabschnitte 7a und 7b,
und an den Abschnitten, an denen sich die drei Schalen Überdecken,
sind Punktschweißungen
a und b ausgebildet.
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Bei dieser Ausführungsform sind zusätzlich ein
Türgelenkversteifungselement 8 und
ein Seitenschwellenversteifungselement 9, die auch in 1 dargestellt sind, vorgesehen. 4 ist eine räumliche
Ansicht des Türgelenkversteifungselements 8, das
im wesentlichen L-förmig
und derart angeordnet ist, daß es
vom unteren Teil des A-Säulenabschnitts 2 zum
Seitenschwellenabschnitt 4 ragt, und auch an der dem Fahrgastraum
zugewandten Seite der Türgelenkschale 3 angeordnet
ist. Das Türgelenkversteifungselement 8 ist
an beiden Seiten eines Abschnitts, an dem der A-Säulenabschnitt 2 angeordnet ist,
mit Flanschen 8a und 8b ausgebildet. Wie in 3 dargestellt, ist das Türgelenkversteifungselement 8 in
dem durch die äußere Karosserieseitenschale 1 und
die Spritzseitenschale 6 gebildeten, geschlossenen Raum
angeordnet. Die Flansche 8a und 8b überdecken
die Innenseite der Türgelenkschale 3, und
Punktschweißungen
c und d sind an Abschnitten ausgebildet, an denen sich diese Schalen überdecken.
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Wie in 5 dargestellt,
ist an einem Eckabschnitt, der an einem Zusammentreffabschnitt des A-Säulenabschnitts 2 und
des Seitenschwellenabschnitts 4 vorgesehen ist, der obere
Endabschnitt der Türgelenkschale 3 zwischen
der äußeren Karosserieseitenschale 1 und
der Spritzseitenschale 6 angeordnet, und am Abschnitt,
an dem sich diese drei Schalen überdecken,
ist eine Punktschweißung
e ausgebildet. Am unteren Endabschnitt des Eckabschnitts ist die
Türgelenkschale 3 zwischen
der äußeren Karosserieseitenschale 1 und
einer inneren Seitenschwellenschale
11 angeordnet, und
am Abschnitt, an dem sich diese drei Schalen überdecken, ist eine Punktschweißung f ausgebildet.
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Am unteren Teil der Türgelenkschale 3 ist
ein konvexer Abschnitt 3a ausgebildet, der nach außen in Richtung
der Fahrzeugbreite vorsteht, und der vordere Endabschnitt des Seitenschwellenversteifungselements 9,
der einen in 6 dargestellten,
hutförmigen,
vertikalen Querschnitt aufweist, ist an der Außenseite des konvexen Abschnitts 3a angeordnet. Das
Türgelenkversteifungselement 8 ist
an der dem Fahrgastraum zugewandten Seite der Türgelenkschale 3 angeordnet,
und an den Abschnitten, an denen an einem oberen und unteren Teil
des Seitenschwellenversteifungselements 9 Flanschabschnitte ausgebildet
sind und sich die drei Schalen überdecken,
sind Punktschweißungen
g und h ausgebildet. An dem konvexen Abschnitt 3a der Türgelenkschale 3 ist
an dem Abschnitt, an dem sich die Türgelenkschale 3 und
das Seitenschwellenversteifungselement 9 einander überdecken,
eine Punktschweißung m
ausgebildet.
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Wie in 7 dargestellt,
ist an dem Seitenschwellenabschnitt 4 die äußere Seitenschwellenschale 5 zwischen
der äußeren Karosserieseitenschale 1 und
der inneren Seitenschwellenschale 11 angeordnet, die eine
Fahrgastraumseitenschale ist, und an den Abschnitten, an denen die
drei Schalen die oberen bzw. unteren Endabschnitte der äußeren Seitenschwellenschale 5 überdecken,
sind Punktschweißungen
i und j ausgebildet. An der Außenseite der äußeren Seitenschwellenschale 5 sind
an den Abschnitten, an denen das Seitenschwellenversteifungselement 9 angeordnet
ist und die beiden Schalen einander überdecken, Punktschweißungen k
und l ausgebildet. Das Bezugszeichen 12 in 7 bezeichnet eine Bodenschale, die an
die innere Seitenschwellenschale 11 angeschweißt ist.
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Um die oben genannten Schalen zusammenzubauen,
wird zuerst das Türgelenkversteifungselement 8 an
der Türgelenkschale 3 befestigt
und dann die Türgelenkschale 3 an
der äußeren Seitenschwellenschale 5 und
dem Seitenschwellenversteifungselement 9 durch Punktschweißen befestigt.
Wie in 4 dargestellt,
ist das Türgelenkversteifungselement 8 mit
einem Positionierloch 8c für eine Punktschweißpistole,
einem Einführloch 8d für eine Punktschweißpistolenspitze,
und zwei Aufsetzlöchern 8e ausgebildet,
um die Punktschweißung
m an dem konvexen Abschnitt 3a einfach ausbilden zu können. Die
Löcher 8c bis 8e haben
auch die Funktion, ein Zirkulieren eines galvanischen Fluids zu
erleichtern, wenn das Türgelenkversteifungselement 8 in
das galvanische Fluid bzw. Bad eingetaucht wird.
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Bei dieser Ausführungsform hat das Türgelenkversteifungselement 8 einen
U-förmigen,
vertikalen Querschnitt und in seinem unteren Teil einen L-förmigen quergerichteten
Querschnitt. Daher weisen der A-Säulenabschnitt 2 und
der Seitenschwellenabschnitt 4 eine hohe Steifigkeit auf,
wenn eine äußere Kraft
von vorne aufgebracht wird. Die an den vorderen und hinteren Teilen
des Türgelenkversteifungselements 8 ausgebildeten
Flansche 8a und 8b sind derart konstruiert, dass
die Querschnittsfläche der
Türgelenkschale 3 und
des Türgelenkversteifungselements 8 vergrößert ist.
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Da das Seitenschwellenversteifungselement 9 an
dem Seitenschwellenabschnitt 4 eingebaut ist, ist der Seitenschwellenabschnitt 4 vor
einem Verformen nach oben, zur Außenseite der Fahrzeugkarosserie
geschützt.
Das Seitenschwellenversteifungselement 9, das, wie in 2 dargestellt, achsensymmetrisch
ist, kann als Gleichteil links und rechts an der Fahrzeugkarosserie
verwendet werden.
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Wenn das Türgelenkversteifungselement 8 und
das Seitenschwellenversteifungselement 9 nicht verwendet
werden, sind die Punktschweißstellen
der äußeren Karosserieseitenschale 1,
der Türgelenkschale 3 und
der äußeren Seitenschwellenschale 5 die
gleichen wie die der herkömmlichen
Konstruktion. Daher kann wahlweise festgelegt werden, ob das Türgelenkversteifungselement 8 und
das Seitenschwellenversteifungselement 9 bei einem Fahrzeug verwendet
werden oder nicht.
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Wie oben beschrieben, ist das Türgelenkversteifungselement 8 erfindungsgemäß zwischen
dem unteren Ende der Türgelenkschale 3 und
der Fahrgastraumseitenschale 11 angeordnet, und das Seitenschwellenversteifungselement 9 ist
zwischen der Türgelenkschale 3 und
der äußeren Seitenschwellenschale 5 und
der äußeren Ka rosserieseitenschale 1 derart
angeordnet, dass es sich über
den Verbindungsabschnitt der Türgelenkschale 3 und
der äußeren Seitenschwellenschale 5 erstreckt.
Daher sind, wenn eine längsgerichtete, äußere Kraft
oder eine äußeres Drehmoment
auf den A-Säulenabschnitt aufgebracht
wird, diese Schalen 1, 3 und 5 an dem A-Säulenabschnitt
vor Verformung geschützt.
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Da die Türgelenkschale 3, das
Türgelenkversteifungselement 8 und
das Seitenschwellenversteifungselement 9 an anderen Stellen
als den oben genannten Überdeckungsabschnitten
punktgeschweißt sind,
kann über
die Verwendung der Versteifungselemente 8 und 9 an
gleichen Karosserien für
jeden Fahrzeugtyp wahlweise entschieden werden.
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Da das Seitenschwellenversteifungselement 9 bezogen
auf seine längsgerichtete
Mittellinie symmetrisch ist, kann es sowohl an der rechten als auch an
der linken Seite der Fahrzeugkarosserie verwendet werden. Daher
werden die Teilezahl und Herstellungskosten verringert.
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Das in dem Türgelenkversteifungselement 8 ausgebildete
Einführloch 8d für eine Punktschweißpistolenspitze
vereinfacht das Punktschweißen
und verbessert das Zirkulieren von Fluid, wenn das Türgelenkversteifungselement
in ein galvanisches Bad getaucht wird.