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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur, die erwünscht ist, um die Steifigkeit eines Verbindungsabschnitts zwischen Ringprofilstrukturen ohne geschweißte Verbindungen zu verbessern.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Da ein Verbindungsabschnitt an einer Fahrzeugkarosserie wie z. B. ein Verbindungsabschnitt zwischen einem Dachseitenabschnitt und einer B-Säule, stark zur Verbesserung der Fahrzeugkarosseriesteifigkeit beiträgt, wird die Steifigkeit am Verbindungsabschnitt durch Verstärken des Verbindungsabschnitts verbessert.
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Ein Beispiel der Verstärkung eines Verbindungsabschnitts an der Fahrzeugkarosserie, wie oben beschrieben worden ist, wird mit Bezug auf die 11A und 11B erläutert.
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Die 11A und 11B sind perspektivische Ansichten, die zeigen, wie eine herkömmliche Verstärkung eines Verbindungsabschnitts an der Fahrzeugkarosserie ausgeführt wird.
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11A zeigt einen Zustand, in dem eine Säulenseitenverstärkungsplatte 104 derart auf einer Dachseitenverstärkungsplatte 103 plaziert wird, daß eine T-Form ausgebildet wird, und daran verschweißt wird für eine Fixierung im Inneren eines Verbindungsabschnitts 102 zwischen einem Dachseitenabschnitt 100, der eine Ringprofilstruktur ist, und einer B-Säule 101, die ebenfalls eine Ringprofilstruktur ist.
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11B ist eine Schnittansicht längs der Linie XI-XI in 11A, in der das Bezugszeichen 105 ein Außenblech bezeichnet; 106 ein Innenblech bezeichnet; 107 eine Dachseitenschiene bezeichnet und 108 ein Dachblech bezeichnet.
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Beim obenbeschriebenen Stand der Technik wird die Steifigkeit am Verbindungsabschnitt 102 zwischen dem Dachseitenabschnitt 100 und der B-Säule 101 verbessert durch Zusammenfügen und Verschweißen der Dachseitenverstärkungsplatte 103 und der Säulenseitenverstärkungsplatte 104 in einer T-Form. In diesem Fall müssen drei Elemente, wie z. B. das innere Blech 106, das Dachseitenverstärkungsblech 103 und die Dachseitenschiene 107 zusammengefügt und miteinander verschweißt werden, wobei vier Elemente, wie z. B. die Dachseitenschiene 107, das Dachseitenverstärkungsblech 103, das äußere Blech 105 und das Dachblech 108 zusammengefügt und miteinander verschweißt werden müssen. Dies macht das Schweißen schwierig und reduziert die Arbeitseffizienz und beeinträchtigt die Produktivität.
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Außerdem wirkt z. B. in dem Fall, in dem eine äußere Kraft F von der Seite auf die B-Säule 101 ausgeübt wird, ein Torsionsmoment M, das durch einen Pfeil gezeigt ist, auf den Dachseitenabschnitt 100, wobei die B-Säule 101 wie ein Hebelarm wirkt.
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Obwohl das Verdrehen des Dachseitenabschnitts 100 reduziert wird, indem der Dachseitenabschnitt 100 selbst und die Dachseitenverstärkungsplatte 103 veranlaßt werden, das Torsionsmoment M aufzunehmen, ist es zur weiteren Verbesserung der Fahrzeug-Aufprallsicherheit, der Lenkstabilität und der Fahrzeugruhe erwünscht, daß die Torsionssteifigkeit am Dachseitenabschnitt 100, der den Verbindungsabschnitt 102 bildet, weiter verbessert wird, um somit wiederum die Karosseriesteifigkeit so weit wie möglich zu verbessern.
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Außerdem ist z. B. die Beschreibung in
JP 10-053156 A mit dem Titel ”Unterbrechung, Verstärkungsstruktur von Hohlstrukturen, und Unterbrechung, Verstärkungsverfahren” bekannt als Verstärkungsstruktur für Ringprofilstrukturen, wie in den
12A und
12B gezeigt ist.
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In den 12A und 126 ist eine Säule 201 gezeigt, in der ein Kunstharzverstärkungselement 210, das mehrere Verstärkungsplatten 211 enthält, die miteinander über Verbindungsstücke 212, 213 verbunden sind, in eine hohle Kammer 206 eingesetzt ist, die zwischen einem Innenblech 202 und einem Außenblech 204 ausgebildet ist, wobei ein schäumbares Basismaterial 221 zwischen die Verstärkungsplatten 211, 211 eingesetzt ist.
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In einem Fall, in dem die in dieser Veröffentlichung beschriebene Technik auf einen Verbindungsabschnitt zwischen Ringprofilstrukturen angewendet wird, oder in einem Fall, in dem die Technik verwendet wird, um die Verstärkungselemente 210 zu verbinden, da das Verstärkungselement 210 selbst aus mehreren Verstärkungsplatten 211 und den Verbindungsstücken 212, 213 gebildet wird, ist die Konfiguration derselben sehr kompliziert, weshalb es schwierig ist, einen Verbindungsabschnitt an diesem Verstärkungselement 210 auszubilden.
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Die
US 5 806 919 zeigt eine Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur mit einem Verbindungsabschnitt
14, an dem eine erste und eine zweite Ringprofilstrukur miteinander verbunden sind, wobei die Verstärkungsstruktur ein in der ersten Ringprofilstruktur
10 angeordnetes erstes Verstärkungsmaterial aus hartem Kunststoff; ein in der zweiten Ringprofilstruktur
12 angeordnetes zweites Verstärkungsmaterial aus hartem Kunststoff und einen Fügeabschnitt zur direkten Verbindung der beiden Verstärkungsmaterial umfasst.
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Die
JP 10-053156 A zeigt ein in ein Hohlprofil eingesetztes Verstärkungselement, das als besonderes Merkmal eine Rippenstruktur aufweist. Das beschriebene Verstärkungselement dient zur Verstärkung von im wesentlichen geraden Hohlprofilabschnitten insbesondere von Kraftfahrzeugen (A, B, C und D Säule). Die Festlegung des Verstärkungselements innerhalb des Hohlprofils erfolgt durch Erhitzen eines schäumbaren Kunstharzes, welches lokal den Raum zwischen Innenfläche des Hohlprofils und Verstärkungselements ausfüllt.
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Die
DE 199 04 442 A1 beschreibt die Verstärkung hohler Fügestellen von mehreren Hohlprofilen (Hohlprofilknoten) insbesondere bei Kraftfahrzeugen (A, B, C und D Säule) mittels eines mehrteiligen in die Fügestelle eingesetzten Verstärkungselements, dessen Verstärkungsteile der Geometrie der Fügestelle entsprechend Verlängerungen entlang der hohlen Ringprofilstrukturen aufweisen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung eine Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur zu schaffen, die es ermöglicht, zur Erhöhung der Gesamtsteifigkeit der Fahrzeugkarosserie insbesondere im Seitenbereich im wesentlichen längliche Verstärkungsteile größerer Länge einzusetzen mit einfacher aber dennoch belastbarer Verbindung der Verstärkungsteile miteinander.
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Zur Lösung der Aufgabe wird eine Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß Anspruch 1 angegeben. Die Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur dient zum Verstärken eines Verbindungsabschnitts, an dem Ringprofilstrukturen wie z. B. Säulen, Dachseitenabschnitte oder dergleichen miteinander verbunden sind.
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Verschweißte Abschnitte, die verwendet werden, wenn eine Verstärkung unter Verwendung von Stahlblech bewerkstelligt wird, werden eliminiert durch Verbinden des ersten Hartkunstharz-Verstärkungsmaterials und des zweiten Hartkunstharz-Verstärkungsmaterials, welches das gleiche ist wie das erste Material, an den Fügeabschnitten. Dies kann die Arbeitseffizienz beim Verstärken des Verbindungsabschnitts verbessern, an dem die Ringprofilstrukturen miteinander verbunden sind.
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Da außerdem das erste Verstärkungsmaterial aus hartem Kunstharz in einer der Ringprofilstrukturen angeordnet ist, das zweite Verstärkungsmaterial aus hartem Kunstharz in der anderen Ringprofilstruktur angeordnet ist und der Fügeabschnitt am ersten und am zweiten Verstärkungsmaterial für die direkte Verbindung des ersten und des zweiten Verstärkungsmaterials ausgebildet ist, werden der Verbindungsabschnitt der Ringprofilstrukturen und die Ringprofilstrukturen selbst massiv (Vollkörper), was die Torsionssteifigkeit erhöht.
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Folglich kann die Fahrzeugkarosseriesteifigkeit effektiv verbessert werden durch Verbessern der Steifigkeit des Verbindungsabschnitts der Ringprofilstrukturen, was am besten zur Verbesserung der Fahrzeugkarosseriesteifigkeit beiträgt.
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Bevorzugt umfaßt der Fügeabschnitt einen erhabenen Abschnitt, der am ersten Verstärkungsmaterial ausgebildet ist, sowie einen eingelassenen Abschnitt, der im zweiten Verstärkungsmaterial ausgebildet ist.
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Die Konstruktion des Fügeabschnitts wird vereinfacht durch Bilden des Fügeabschnitts mittels des erhabenen Abschnitts am ersten Verstärkungsmaterial und des eingelassenen Abschnitts im zweiten Verstärkungsmaterial. Dies erleichtert die Herstellung des ersten und des zweiten Verstärkungsmaterials und reduziert somit deren Herstellungskosten.
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Bevorzugt umfaßt der Fügeabschnitt jeweils mehrere Rippen mit einem schäumbaren Kunstharz, das zwischen die zueinander benachbarten Rippen eingesetzt ist.
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Das in die Fügeabschnitte eingesetzte Kunstharz wird veranlaßt, aufzuschäumen, so daß es den Raum innerhalb des Verbindungsabschnitts der Ringprofilstrukturen ausfüllt. Dies erlaubt, daß das erste und das zweite Verstärkungsmaterial fest miteinander verbunden werden, um somit die Steifigkeit an dieser Stelle zu verbessern, wodurch die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie verbessert wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Karosserie, die eine Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur (eine erste Ausführungsform) der Erfindung verwendet;
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Hauptabschnitt der Karosserie zeigt, die die Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur (die erste Ausführungsform) der Erfindung verwendet;
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3 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie III-III in 2;
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4 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie IV-IV in 2;
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5 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie V-V in 2;
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6 ist eine erste perspektivische Ansicht, die einen Hauptabschnitt der Fahrzeug karosserieverstärkungsstruktur (der ersten Ausführungsform) der Erfindung zeigt;
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7 ist eine zweite perspektivische Ansicht, die einen Hauptabschnitt der Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur (der ersten Ausführungsform) der Erfindung zeigt;
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8 ist ein erläuterndes Schaubild, das die Operation der Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur (der ersten Ausführungsform) der Erfindung erläutert;
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9A und 9B sind Schaubilder, die ein typisches Beispiel einer weiteren Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur (einer zweiten Ausführungsform) gemäß der Erfindung zeigen;
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10A bis 10C sind Schaubilder, die ein typisches Beispiel einer weiteren Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur (einer dritten Ausführungsform) zeigen, die nicht durch die Ansprüche gedeckt ist;
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11A und 11B sind perspektivische Ansichten, die einen Zustand zeigen, in dem ein Verbindungsabschnitt einer herkömmlichen Fahrzeugkarosserie verstärkt ist; und
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12A und 12B sind Ansichten, die eine Verstärkungsstruktur einer weiteren herkömmlichen Fahrzeugkarosserie zeigen.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, daß die Zeichnungen in den Richtungen zu betrachten sind, in denen die Bezugszeichen ausgerichtet sind.
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Fahrzeugkarosserie zeigt, die eine Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur (eine erste Ausführungsform) gemäß der Erfindung verwendet. Eine Karosserie 10, die eine Fahrzeugkarosserie ist, enthält eine vordere Karosserie 11, die einen Motor und dergleichen unterstützt, Seitenkarosserien 12, 12, die sich von den Enden der vorderen Karosserie nach hinten erstrecken, um die Seiten eines Fahrgastraumes eines Fahrzeuges zu bilden, ein Dach 13, das die oberen Abschnitte der entsprechenden Seitenkarosserien 12, 12 verbindet, um einen Himmel des Fahrgastraumes zu bilden, eine Unterkarosserie 14, die die unteren Abschnitte der Seitenkarosserien 12, 12 verbindet, um einen Boden des Fahrgastraumes zu bilden, sowie eine hintere Karosserie 15, die hinter der Unterkarosserie 14 und zwischen den Seitenkarosserien 12 angeordnet ist.
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Die Seitenkarosserie enthält einen Dachseitenabschnitt 18, der an eine B-Säule 17 und an das Dach 13 grenzt.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Hauptabschnitt der Karosserie zeigt, die die Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur (die erste Ausführungsform) gemäß der Erfindung verwendet, und insbesondere eine perspektivische Ansicht, die einen Verbindungsabschnitt zeigt, an dem die B-Säule 17 und der Dachseitenabschnitt 18 miteinander verbunden sind.
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Die B-Säule 17 weist ein erstes Verstärkungsmaterial 21 aus hartem Kunstharz auf, das an einem oberen Abschnitt in ihrem Inneren angeordnet ist, wobei das erste Verstärkungsmaterial 21 einen Säulenseitenfügeabschnitt 22 aufweist, der an seinem oberen Endabschnitt ausgebildet ist.
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Der Dachseitenabschnitt 18 weist ein zweites Verstärkungsmaterial 23 aus hartem Kunstharz auf, das in seinem Inneren angeordnet ist, wobei das zweite Verstärkungsmaterial 23 einen in seinem Zentralabschnitt ausgebildeten Dachseitenfügeabschnitt 24 aufweist.
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Ein Fügeabschnitt 26, der aus dem Säulenseitenfügeabschnitt 22 und dem Dachseitenfügeabschnitt 24 gebildet wird, ist in einem Verbindungsabschnitt 25 der B-Säule 17 und des Dachseitenabschnitts 18 angeordnet.
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Das erste und das zweite Verstärkungsmaterial 21, 23 sind Elemente, die jeweils aus einem Kunstharz zu einem einteiligen Körper geformt sind, der eine Konstruktion aufweist, in der mehrere Rippen vertikal und horizontal verschachtelt sind, um das Gewicht zu reduzieren, während die Steifigkeit des Materials erhöht wird.
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3 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie III-III in 2. Die B-Säule 17 ist eine Ringprofilstruktur, die ein Außenblech 31 und ein Innenblech 32 enthält, das an der Innenseite des Außenblechs 31 angebracht ist, wobei das erste Verstärkungsmaterial 21 zwischen das Außenblech 31 und das Innenblech 32 eingesetzt ist und ein Füllstoff 33 in einen Zwischenraum zwischen dem Außenblech 31 und dem Innenblech 32 gefüllt ist. Außerdem bezeichnen die Bezugszeichen 31a, 31a Flansche des Außenblechs 31, während die Bezugszeichen 32a, 32a Flansche des Innenblechs 32 bezeichnen, die jeweils mit den Flanschen 31a verschweißt sind.
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Das erste Verstärkungsmaterial 21 weist Rippen 21a... (im folgenden bezeichnet ... eine Vielzahl von Elementen) und Rippen 21b... auf.
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4 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie IV-IV in 2. Der Dachseitenabschnitt 18 ist eine Ringprofilstruktur, die das Außenblech 31, das sich in Baueinheit von der B-Säule 17 erstreckt, sowie eine Dachseitenschiene 36 enthält, die an der Innenseite des Außenblechs 31 angebracht ist, und in der das zweite Verstärkungsmaterial 23 zwischen dem Außenblech 31 und der Dachseitenschiene 36 eingesetzt ist, wobei der Füllstoff 33 in den Zwischenraum zwischen dem Außenblech 31 und der Dachseitenschiene 16 gefüllt ist. Außerdem bezeichnen die Bezugszeichen 31a, 31b Flansche des Außenblechs 31, während die Bezugszeichen 36a, 36b Flansche der Dachseitenschiene 36 bezeichnen, die jeweils mit den Flanschen 31a, 31b verschweißt sind.
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Die zweite Verstärkungsrippe 23 weist Rippen 23a, 23b, 23c auf.
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5 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie V-V der 2, die einen Zustand zeigt, in dem das erste Verstärkungsmaterial 21 und das zweite Verstärkungsmaterial 23 innerhalb des Verbindungsabschnitts 25 der B-Säule 17 und des Dachseitenabschnitts 18 angeordnet sind.
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Ein Säulenseitenfügeabschnitt 22 des ersten Verstärkungsmaterials 21 enthält einen vorstehenden Abschnitt 22a, der zur Seite des zweiten Verstärkungsmaterials 23 hervorsteht. Es ist zu beachten, daß das Bezugszeichen 22b eine Fügefläche (eine Stirnfläche der Rippe 22b, die später beschrieben wird) für die Verbindung mit dem zweiten Verstärkungsmaterial 23 bezeichnet.
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Der Dachseitenfügeabschnitt 24 des zweiten Verstärkungsmaterials 23 enthält ein Positionierungsloch 24a zum Positionieren des Dachseitenfügeabschnitts 24 am Säulenseitenfügeabschnitt 22 durch den Eingriff des vorstehenden Abschnitts 22a des zweiten Verstärkungsmaterials 23 im Positionierungsloch 24a. Es ist zu beachten, daß das Bezugszeichen 24b eine Fügefläche des zweiten Verstärkungsmaterials 23 für die Verbindung mit dem ersten Verstärkungsmaterial 21 bezeichnet.
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6 ist eine erste perspektivische Ansicht, die einen Hauptabschnitt der Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur (der ersten Ausführungsform) gemäß der Erfindung zeigt, und zeigt einen Zustand, in dem der Säulenseitenfügeabschnitt 22 des ersten Verstärkungsmaterials 21 mit dem Dachseitenfügeabschnitt 24 des zweiten Verstärkungsmaterials 23 verbunden ist.
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Der Säulenseitenfügeabschnitt 22 ist in einem erhabenen Abschnitt ausgebildet, in welchem der vorstehende Abschnitt 22a auf der Fügefläche 22b vorgesehen ist.
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Der Dachseitenfügeabschnitt 24, ist in einem eingelassenen (bzw. rückspringenden) Abschnitt ausgebildet, insbesondere zur Aufnahme des erhabenen Abschnitts.
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Wie bisher beschrieben worden ist, enthält der Fügeabschnitt 26 gemäß der Erfindung den Säulenseitenfügeabschnitt 22, der der erhabene Abschnitt des ersten Verstärkungsmaterials 21 ist, und den Dachseitenfügeabschnitt 24, der der eingelassene Abschnitt des zweiten Verstärkungsmaterials 23 ist.
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Gemäß der obenerwähnten Konstruktion wird die Konstruktion des Fügeabschnitts 26 vereinfacht, indem der gleiche Abschnitt des erhabenen Säulenseitenfügeabschnitts 22 und des eingelassenen Dachseitenfügeabschnitts 24 gebildet wird, wodurch die Herstellung des ersten und des zweiten Verstärkungsmaterials 21, 23 erleichtert werden kann, wodurch es möglich wird, deren Herstellungskosten zu reduzieren.
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7 ist eine zweite perspektivische Ansicht, die den Hauptabschnitt der Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur (der ersten Ausführungsform) gemäß der Erfindung zeigt, und zeigt den Zustand, in dem der Säulenseitenfügeabschnitt 22 des ersten Verstärkungsmaterials 21 mit dem Dachseitenfügeabschnitt 24 des zweiten Verstärkungsmaterials 23 verbunden ist, betrachtet aus einem Winkel, der sich von demjenigen der 6 unterscheidet.
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Der Säulenseitenfügeabschnitt 22 enthält die Rippen 22d ..., wobei ein schäumbares Kunstharz 41 (das ein Kunstharz enthält, in dem ein Schaummittel beigemischt oder gelöst ist), das eine Schäumungseigenschaft aufweist, zwischen die benachbarten Rippen 22d, 22d eingesetzt ist. Der Säulenseitenfügeabschnitt 22 enthält ebenfalls Rippen 22e, 22f, wobei schäumbare Kunstharze 41A, 41B, die dem schäumbaren Kunstharz 41 ähnlich sind, direkt an den Rippen 22e, 22f angebracht sind. Die schäumbaren Kunstharze 41, 41A, 41B werden veranlaßt, z. B. bei Normaltemperaturen zu schäumen, oder bei Erwärmung von außen, nachdem die Seitenkarosserien 12 (siehe 1) hergestellt worden sind, um somit den Zwischenraum um den Fügeabschnitt 26 innerhalb des Verbindungsabschnitts 25 auszufüllen (siehe 5).
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Der Dachseitenfügeabschnitt 24 ist mit einem Positionierungsloch 24a versehen, das in die Fügefläche mündet.
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Die schäumbaren Kunstharze 41, 41A, 416, die oben beschrieben worden sind, können so konstruiert sein, daß sie zwischen die Rippen 21a ..., 21b ..., 23a, 23b, 23c, die in den 3 und 4 gezeigt sind, eingesetzt werden, oder direkt an diesen Rippen angebracht werden und anschließend veranlaßt werden, aufzuschäumen und somit anstelle des Füllstoffes 33 die Zwischenräume innerhalb der A-Säule 17 und des Dachseitenabschnitts 18 auszufüllen.
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Die Operation der bisher beschriebenen Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur wird im folgenden beschrieben.
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8 ist ein Operationsschaubild, das die Operation der Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur (der ersten Ausführungsform) gemäß der Erfindung erläutert.
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Wenn eine äußere Kraft F auf die B-Säule 17 von deren Seite her ausgeübt wird, bewirkt diese äußere Kraft F ein Verdrehen des Dachseitenabschnitts 18, wodurch ein Torsionsmoment M auf den Dachseitenabschnitt 18 in einer Richtung ausgeübt wird, die durch einen Pfeil gezeigt ist.
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Das Innere des Verbindungsabschnitts 25 wird vollständig massiv durch Verbinden des Säulenseitenfügeabschnitts 22 mit dem Dachseitenfügeabschnitt 24, Ausfüllen des Zwischenraums innerhalb des Verbindungsabschnitts 25 mit dem Füllstoff 33 und Veranlassen der schäumbaren Kunstharze 41, 41A, 41B, die am Säulenseitenfügeabschnitt 22 angebracht sind, im selben Zwischenraum aufzuschäumen, wobei die Torsionssteifigkeit des Verbindungsabschnitts 25 deutlich erhöht wird. Somit kann der Verbindungsabschnitt 25 in Kooperation mit dem Dachseitenabschnitt 18, der ebenfalls massiv gemacht wird, das obenerwähnte Torsionsmoment M in ausreichendem Maß aufnehmen, wodurch das Verdrehen des Verbindungsabschnitts 25 und des gesamten Dachseitenabschnitts 18 unterdrückt werden kann, wodurch es möglich wird, die Steifigkeit der Seitenkarosserie 12 weiter zu erhöhen (siehe 1).
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Wie in den 5 und 8 beschrieben worden ist, schafft die vorliegende Erfindung die Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur zum Verstärken des Verbindungsabschnitts 25, an dem Ringprofilstrukturen wie z. B. die B-Säule 17, der Dachseitenabschnitt 18 und dergleichen miteinander verbunden sind. Die Verstärkungsstruktur enthält das erste Verstärkungsmaterial 21 aus hartem Kunstharz, das in der B-Säule 17 angeordnet ist, welche eine der Ringprofilstrukturen ist, das zweite Verstärkungsmaterial 23 aus hartem Kunstharz, das im Dachseitenabschnitt 18 angeordnet ist, der die andere Ringprofilstruktur ist, sowie den Fügeabschnitt 26, der an dem ersten und dem zweiten Verstärkungsmaterial 21, 23 ausgebildet ist, um das erste und das zweite Verstärkungsmaterial 21, 23 direkt miteinander zu verbinden.
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Gemäß der obigen Konstruktion können verschweißte Abschnitte, die resultieren, wenn Stahlblech zur Verstärkung verwendet wird, eliminiert werden durch Verbinden des ersten Verstärkungsmaterials 21 aus hartem Kunstharz und des zweiten Verstärkungsmaterials aus dem gleichen harten Kunstharz miteinander am Fügeabschnitt 26, wodurch die Arbeitseffizienz beim Verstärken des Verbindungsabschnitts 25 der Ringprofilstrukturen verbessert werden kann. Folglich kann die Produktivität für die Karosserie 10 (siehe 1) verbessert werden.
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Da außerdem das erste Hartkunstharz-Verstärkungsmaterial 21 in der B-Säule 17 angeordnet ist, das zweite Hartkunstharz-Verstärkungsmaterial 23 im Dachseitenabschnitt 18 angeordnet ist und das erste und das zweite Verstärkungsmaterial 21, 23 am Fügeabschnitt 26 miteinander verbunden sind, werden der Verbindungsabschnitt 25, an dem die B-Säule 17 und der Dachseitenabschnitt 18 miteinander verbunden sind, die B-Säule 17 selbst und der Dachseitenabschnitt 18 selbst massiv gemacht, wodurch die Torsionssteifigkeiten derselben verbessert werden können.
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Folglich kann die Steifigkeit der Karosserie effektiv verbessert werden durch Verbessern der Steifigkeit des Verbindungsabschnitts 25, was am besten zur Verbesserung der Karosseriesteifigkeit beiträgt.
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Wie in den 5 und 7 beschrieben ist, enthält außerdem gemäß der Erfindung der Säulenseitenfügeabschnitt 22, der den Fügeabschnitt 26 bildet, die Rippen 21d, 21e, 21f, wobei das schäumbare Kunstharz 41, das die Schäumungseigenschaft aufweist, zwischen die benachbarten Rippen 21d, 21d eingesetzt ist und die schäumbaren Kunstharze 41A, 41B direkt an den Rippen 21e bzw. 21f angebracht sind.
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Gemäß der obenerwähnten Konstruktion kann der Zwischenraum innerhalb des Verbindungsabschnitts 25 der B-Säule 17 und des Dachseitenabschnitts 18 gefüllt werden, indem die schäumbaren Kunstharze 41, 41A, 41B veranlaßt werden, aufzuschäumen, wodurch das erste Verstärkungsmaterial 21 und das zweite Verstärkungsmaterial 23 fest miteinander verbunden werden können, wodurch es möglich wird, die Steifigkeit des Fügeabschnitts 26 des ersten und des zweiten Verstärkungsmaterials 21, 23 weiter zu erhöhen. Dies kann die Steifigkeit der Seitenkarosserien 12 sowie der Karosserie 10 erhöhen.
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Die 9A, 9B zeigen ein typisches Beispiel einer weiteren Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur (einer zweiten Ausführungsform) gemäß der Erfindung.
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9A zeigt einen Zustand, in dem ein erstes Verstärkungsmaterial 51 aus hartem Kunstharz und ein zweites Verstärkungsmaterial 52 aus hartem Kunstharz T-förmig miteinander verbunden sind.
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9B ist eine Schnittansicht längs der Linie IX-IX in 9A. Das erste und das zweite Verstärkungsmaterial 51, 52 weisen geneigte Oberflächen 51a, 52a auf, die an den Endabschnitten derselben ausgebildet sind, und sind miteinander verbunden durch Verbinden der geneigten Oberfläche 51a mit der geneigten Oberfläche 52a.
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Ein Fügeabschnitt 53 wird von diesen geneigten Oberflächen 51a, 52a gebildet.
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Wie bei der ersten Ausführungsform wird der Umfang des Fügeabschnitts 53 mit schäumbaren Kunstharzen oder einem Füllstoff gefüllt, der veranlaßt wird, in den Ringprofilstrukturen der Karosserie aufzuschäumen, wodurch die Steifigkeit am Fügeabschnitt 53 verbessert wird, um somit eine sehr steife Karosserie zu verwirklichen.
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Die 10A bis 10C zeigen ein typisches Beispiel einer weiteren Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur (einer dritten Ausführungsform).
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10A zeigt einen Zustand, in dem ein erstes Verstärkungsmaterial 55 aus hartem Kunstharz und ein zweites Verstärkungsmaterial 56 aus hartem Kunstharz in linearer Weise miteinander verbunden sind.
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10B ist eine Schnittansicht längs der Linie X-X in 10A. Das erste und das zweite Verstärkungsmaterial 55A, 56A (das erste und das zweite Verstärkungsmaterial 55A, 56A sind die gleichen wie das erste und das zweite Verstärkungsmaterial 55 bzw. 56, jedoch ist zur Erläuterung an das Ende jedes Bezugszeichens ein A angehängt) weisen geschwächte Abschnitte 55a, 56a auf, die jeweils an ihren Endabschnitten ausgebildet sind, und werden miteinander verbunden durch Verbinden des geschwächten Abschnitts 55a mit dem geschwächten Abschnitt 56a.
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Die geschwächten Abschnitte 55a, 56a bilden einen Fügeabschnitt 57A.
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10C ist eine Schnittansicht, die eine Modifikation der in 10B gezeigten Ausführungsform zeigt und der Schnittansicht längs der Linie X-X in 10A entspricht.
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Das erste und das zweite Verstärkungsmaterial 55B, 56B (das erste und das zweite Verstärkungsmaterial 55B, 56B sind die gleichen wie das erste und das Verstärkungsmaterial 55, 56, jedoch ist zur Erläuterung an das Ende jedes Bezugszeichens ein B angehängt) weisen geneigte Oberflächen 55b, 56b auf, die an ihren jeweiligen Endabschnitten ausgebildet sind, und werden miteinander verbunden durch Verbinden der geneigten Oberfläche 55b und der geneigten Oberfläche 56b.
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Die geneigten Oberflächen 55b, 56b bilden einen Fügeabschnitt 57B.
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Wie bei der ersten Ausführungsform werden die Umfänge der Fügeabschnitte 57A, 57B, die in den 10B, 10C beschrieben worden sind, mit schäumbaren Kunstharzen oder einem Füllstoff gefüllt, der veranlaßt wird, in den Ring profilstrukturen der Karosserie aufzuschäumen, wodurch die Steifigkeiten an den Fügeabschnitten 57A, 57B verbessert werden, um somit eine sehr steife Karosserie zu verwirklichen.
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Es ist zu beachten, daß die in 5 gezeigten Fügeflächen 22b, 24b, die in 9B gezeigten geneigten Oberflächen 51a, 52a, die in 10B gezeigte Fügefläche der geschwächten Abschnitte 55a, 56a und die in 10C gezeigten geneigten Oberflächen 55b, 56b mittels Kleben, Schweißen und der dergleichen verbunden werden können.
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Während außerdem in 7 die schäumbaren Kunstharze 41, 41A, 41B direkt an den Rippen abgebracht sind, die zwischen die Rippen im Säulenseitenfügeabschnitt 22 eingesetzt sind, ist die Erfindung nicht auf diese Konstruktion beschränkt, vielmehr können die schäumbaren Kunstharze 41, 41A, 41B direkt nur an den Rippen angebracht sein, die zwischen den Rippen im Dachseitenfügeabschnitt 24 eingesetzt sind, oder sie können direkt an den Rippen angebracht sein, die zwischen den Rippen sowohl im Säulenseitenfügeabschnitt 22 als auch im Dachseitenfügeabschnitt 24 eingesetzt sind.
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Obwohl hier nur gewisse Ausführungsformen der Erfindung genauer beschrieben worden sind, ist klar, daß daran zahlreiche Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Gemäß den obenerwähnten Konstruktionen bietet die Erfindung folgende Vorteile.
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Da gemäß der Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur, wie sie im ersten Aspekt der Erfindung ausgeführt ist, die Struktur das erste Verstärkungsmaterial aus hartem Kunstharz, das in einer der Ringprofilstrukturen angeordnet ist, das zweite Verstärkungsmaterial aus hartem Kunstharz, das in der anderen Ringprofilstruktur angeordnet ist, und den am ersten und am zweiten Verstärkungsmaterial ausgebildeten Verbindungsabschnitt zum direkten Verbinden des ersten und des zweiten Verstärkungsmaterials umfaßt, können verschweißte Abschnitte, die resultieren, wenn Stahlblech für eine Verstärkung verwendet wird, eliminiert werden, durch Verbinden des ersten Verstärkungsmaterials aus hartem Kunstharz und des zweiten Verstärkungsmaterial aus dem gleichen harten Kunstharz, wodurch es möglich wird, die Arbeitseffizienz bei der Verstärkung des Verbindungsabschnitts zu verbessern, an dem die Ringprofilstrukturen miteinander verbunden sind. Folglich kann die Produktivität für die Karosserien erhöht werden.
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Da außerdem das erste Verstärkungsmaterial aus hartem Kunstharz in einer der Ringprofilstrukturen angeordnet ist, das zweite Verstärkungsmaterial aus hartem Kunstharz in der anderen Ringprofilstruktur angeordnet ist und das erste und das zweite Verstärkungsmaterial am Fügeabschnitt miteinander verbunden sind, werden der Verbindungsabschnitt der Ringprofilstrukturen und die Ringprofilstrukturen selbst massiv, wodurch deren Torsionssteifigkeiten erhöht werden können.
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Folglich kann die Karosseriesteifigkeit effektiv erhöht werden durch Erhöhen der Steifigkeit des Verbindungsabschnitts der Ringprofilstrukturen, was am besten zur Verbesserung der Karosseriesteifigkeit beiträgt.
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Da gemäß der Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur, wie sie im zweiten Aspekt der Erfindung ausgeführt ist, der Fügeabschnitt aus dem erhabenen, am ersten Verstärkungsmaterial ausgebildeten Abschnitt und dem eingelassenen im zweiten Verstärkungsmaterial ausgebildeten Abschnitt, der besteht, kann die Konstruktion des Fügeabschnitts vereinfacht werden, wodurch das erste und das zweite Verstärkungsmaterial leicht hergestellt werden können, was zur Reduzierung der Herstellungskosten beiträgt.
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Da gemäß der Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur, wie sie im dritten Aspekt der Erfindung ausgeführt ist, der Verbindungsabschnitt aus mehreren Rippen besteht, wobei zwischen die benachbarten Rippen schäumbare Kunstharze eingesetzt sind, kann der Zwischenraum im Verbindungsabschnitt der Ringprofilstrukturen gefüllt werden, indem die Harze veranlaßt werden, aufzuschäumen, wodurch das erste Verstärkungsmaterial und das zweite Verstärkungsmaterial fest miteinander verbunden werden können, wodurch die Steifigkeit des Fügeabschnitts des ersten und des zweiten Verstärkungsmaterials weiter erhöht wird. Somit kann die Karosseriesteifigkeit weiter erhöht werden.
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Eine Fahrzeugkarosserieverstärkungsstruktur enthält ein erstes Verstärkungsmaterial 21 aus hartem Kunstharz, das in einer B-Säule 17 angeordnet ist, ein zweites Verstärkungsmaterial 23 aus hartem Kunstharz, das in einem Dachseitenabschnitt 18 angeordnet ist, und einen Fügeabschnitt 26, der am ersten und am zweiten Verstärkungsmaterial 21, 23 ausgebildet ist.
