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Die
Erfindung betrifft eine Fahrzeugseitenschwellerstruktur, insbesondere
eine Fahrzeugseitenschwellerstruktur, die in der Lage ist, sich
als Reaktion auf einen frontalen Fahrzeugaufprall, einen seitlich
versetzten Aufprall und einen Seitenaufprall, geeignet zu verförmen.
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Ein
Rahmenabschnitt eines Fahrzeugs ist im wesentlichen so ausgebildet,
um eine vorbestimmte Steifigkeit aufzuweisen, da er verschiedene
Aufprallarten von außen
während
der Fahrt aufnimmt. Insbesondere weist der Rahmenabschnitt des Fahrzeugs
einen Abschnitt auf, der Deformation zum Absorbieren eines Aufpralls
erlaubt, wenn eine Überlast aufgenommen
wird, und einen Abschnitt, der die Steifigkeit mit hoher Priorität verbessert,
um einen Passagierraum, wie z.B. einen Rahmenabschnnitt um einen
Fahrzeuginnenraum, sicherzustellen.
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Im Übrigen besteht
ein Fahrzeugkörper-Rahmenabschnitt,
der den Seitenabschnitt des Fahrzeugkörpers bildet, aus einer Dachschiene,
die im oberen Abschnitt des Fahrzeugkörpers angeordnet ist; einem
Seitenschweller, der im unteren Abschnitt des Fahrzeugkörpers angeordnet
ist; einer Frontsäule,
einer zentralen Säule
und einer hinteren Säule, die
die Dachschiene und den Seitenschweller usw. verbinden. Jedes dieser
Elemente ist gewöhnlich
so ausgebildet, um einen geschlossenen Abschnitt aufzuweisen, um
die Steifigkeit desselben zu verbessern. Unter diesen Elementen
nimmt insbesondere der Seitenschweller eine Überlast (kompressive Last)
in Längsrichtung
bei frontalem Aufprall oder seitlich versetztem Aufprall auf und
es ist daher erforderlich, den Seitenschweller daran zu hindern,
sich selbst zu krümmen
und zu knicken, um die Last zu verteilen. Ferner ist es bevorzugt,
den Biegemodus entlang der Breite des Fahrzeugs zu steuern (der Biegemodus
des Seitenschwellers), wenn der Seitenschweller eine Überlast
entlang der Breite des Fahrzeugs bei seitlichem Aufprall aufnimmt.
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In
einer konventionellen Seitenschwellerstruktur, wie beispielsweise
in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP 06099851 A offenbart,
ist jedoch ein invertiertes T-förmiges
Rohrelement in einem invertierten T-förmigen Raum angeordnet, um die
Steifigkeit in einem invertierten T-förmigen Verbindungsabschnitt
zwischen einem Seitenschweller und einer zentralen Säule zu verbessern,
die mit dem Zwischenabschnitt des Seitenschwellers verbunden ist,
und um die Verformung des Verbindungsabschnitts bei seitlichem Aufprall
zu verhindern. In einer anderen konventionellen Seitenschwellerstruktur,
die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP 06418784 A offenbart
ist, ist ein Rohrelement in einem geschlossenen Raum angeordnet,
der kontinuierlich entlang der Längsseite
eines Seitenschwellers durch mehrere Querspanten gebildet ist, um
eine Last zu verteilen, wenn ein Fahrzeug eine Überlast (Kompressivlast) entlang
der Längsseite
des Seitenschwellers aufnimmt.
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Daher
ermöglicht
die oben erwähnte
konventionelle Struktur nicht die geeignete Verformung, insbesondere
bei seitlichem Aufprall, obwohl verschiedene Maßnahmen ergriffen wurden, um
die Steifigkeit zu verbessern.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugseitenschwellerstruktur
zur Verfügung
zu stellen, die insbesondere in der Lage ist, sich bei seitlichem
Aufprall zu verformen.
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Die
oben genannte Aufgabe kann durch das zur Verfügung stellen einer Fahrzeugseitenschwellerstruktur
gelöst
werden, bei der ein Seitenschwellerabschnitt einen im wesentlichen
geschlossenen Abschnitt aufweist, der sich in Längsrichtung eines Fahrzeugkörpers erstreckt,
und die an einer Seite des Fahrzeugkörpers vorgesehen ist, wobei
die Fahrzeugseitenschwellerstruktur folgendes aufweist: eine zentrale
Säule,
die mit einem Zwischenabschnitt des Seitenschwellerabschnitts verbunden
ist, um sich nach oben zu erstrecken; ein Rohrelement, das innerhalb
des Seitenabschnitts angeordnet ist, um sich in Längsrichtung
des Fahrzeugs zu erstrecken; zumindest zwei zerbrechliche Abschnitte,
die in einem Seitenabschnitt des Rohrelements quer über dem
Zwischenabschnitt ausgebildet sind; und ein Verstärkungselement,
das im wesentlichen entlang des Seitenabschnitts des Rohrelements
angeordnet ist, um die zerbrechlichen Abschnitte abzudecken, und
das mit dem Seitenabschnitt zusammenarbeitet, um einen zweiten geschlossenen
Abschnitt zu bilden.
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Die
Art der Erfindung als auch andere Aufgaben und Vorteile derselben
wird im folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben,
in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile in den Figuren
bezeichnen. Darin zeigen:
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1 eine perspektivische Explosionsansicht,
die eine Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur zeigt,
an der eine Fahrzeugseitenschwellerstruktur gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angebracht wird;
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2 eine perspektivische Explosionsansicht,
die einen Seitenschwellerabschnitt in der Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur
zeigt;
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3 eine vergrößerte Schnittansicht,
die einen Seitenschweller aus 1 zeigt;
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4 eine Ansicht, die dazu
dient, die Modifikation eines verstärkten Rahmens bei dem Seitenschweller
aus 1 zu erläutern; und
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5 eine vergrößerte Schnittansicht,
die einen anderen Seitenschweller zeigt, der anstelle des Seitenschwellers
in der Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur
Verwendung findet;
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6 eine Ansicht, die zur
Erklärung
der Modifikation eines Verstärkungsrahmens
in dem Seitenschweller in 1 dient;
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7 eine Schnittansicht, die
einen konventionellen Fahrzeugseitenschweller zeigt.
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Im
Folgenden werden nun bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 und 2 stellen eine Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur 1 dar,
an der eine Seitenschwellerstruktur für ein Fahrzeug gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angeordnet ist.
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Bei
der Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur 1,
sind ein einseitiges Außenpanel 2,
das sich kontinuierlich über
Abschnitte erstreckt, die in Richtung eines Fahrzeuginnenraums und
eines Kofferraums (nicht gezeigt) zeigen, und ein seitliches inneres
Panel, das aus mehreren Elementen zusammengesetzt ist, durch Schweißen oder ähnliches
miteinander integral verbunden. Obwohl 1 nur die Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur 1 an
der linken Seite zeigt, ist die Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur 1 mit
einer nicht gezeigten Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur
auf der rechten Seite kombiniert, die asymmetrisch mit der Fahrzeugkörperrahmenstruktur
auf der linken Seite und eine Anzahl von Rahmenkomponenten (nicht
gezeigt ist), die an einem Abschnitt angeordnet sind, der in Richtung
des Fahrzeuginnenraums weist, einem Abschnitt, der in Richtung des
Kofferraums weist, einem Abschnitt, der in Richtung des Motorraums
weist, etc., um auf diese Weise die gesamte Rahmenstruktur eines Fahrzeugkörpers zu
bilden.
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Ein
oberer Seitenabschnitt 201 des seitlichen Außenpanels 2 und
eine innere seitliche Dachschiene 301 bilden eine seitliche
Dachschiene (nicht gezeigt) mit einem geschlossenen Abschnitt, der
sich in einer Längsrichtung
X des Fahrzeugkörpers
erstreckt. Eine vordere Längssäule 202 des
seitlichen Außenpanels 2 und
vertikale innere Frontsäulen 302a, 302b bilden
eine Frontsäule
(nicht gezeigt) mit einem im wesentlichen geschlossenen Abschnitt,
die sich in vertikaler Richtung erstreckt. Ferner bilden eine hintere
Längssäule 203 des
seitlichen Außenpanels 2 und
ein hinteres Viertelpanel 303 eine hintere Säule (nicht
gezeigt) mit einem im wesentlichen geschlossenen Abschnitt, die
sich in vertikaler Richtung erstreckt. Ein Seitenschweller SS (siehe 3) mit einem geschlossenen
Abschnitt, der sich in Längsrichtung
X des Fahrzeugkörpers
erstreckt, weist einen unteren seitlichen Abschnitt (hiernach als „äußerer Seitenschweller" bezeichnet) des
seitlichen Außenpanels 2 und
einen inneren Seitenschweller 304 auf. Eine zentrale Säule (siehe 4) CP, die mit dem Zwischenabschnitt
des Seitenschwellers SS verbunden ist, um sich nach oben zu erstrecken, weist
einen zentralen Säulenabschnitt 205 des äußeren Seitenpanels 2 und
eine innere zentrale Säule 306 auf.
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Es
ist anzumerken, daß jedes
der oben erwähnten
Elemente durch gepreßtes
bzw. tiefgezogenes Stahlblech gebildet ist, und daß mehrere
Flansche f die sich von korrespondierenden Positionen in der Peripherie
der jeweiligen Elemente erstrecken und überlappende Abschnitte mit
verschiedenen Formen aufweisen, zusammengeschweißt sind, um die Seitenrahmenstruktur 1 zu
bilden.
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Wie
in 2 und 3 gezeigt bildet der Seitenschweller
SS einen ersten geschlossenen Raum e1, der sich in Längsrichtung
X des Fahrzeugkörpers
(eine Richtung vertikal zur Zeichnungsebene von 3) durch Verbinden des äußeren Seitenschwellers 204 als
den unteren Seitenabschnitt des seitlichen äußeren Panels 2 und
die oberen und unteren Flansche f1, f2 des inneren Seitenschwellers 304 erstreckt.
Ferner ist in dem ersten geschlossenen Raum e1, der durch Integration
des äußeren Seitenschwellers 204 und
des inneren Seitenschwellers 304 derart gebildet ist, um
einen ersten geschlossenen Abschnitt zu bilden, ein Verstärkungsrahmen 4 quer über die
gesamte Fläche
in der Längsrichtung
X des Seitenschwellers SS angeordnet.
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Der
Verstärkungsrahmen 4 ist
aus einem Metallrohrelement 5 und einem Verstärkungselement 6 gebildet,
das entlang eines äußeren Seitenabschnitts 501 des
Rohrelements 5 an der Außenseite des Fahrzeugkörpers (an
der rechten Seite in 3) angeordnet
ist.
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Eine
vordere Klammer 7 und eine hintere Klammer 8 werden
jeweils mit den vorderen und hinteren Enden des Rohrelements 5 verbunden.
Hauptabschnitte der forderen und hinteren Klammern 7, 8 und
mehrere Abschnitte von Endflanschen f3 überlappen jeweils die vorderen
und hinteren Enden des äußeren Seitenschwellers 204 und
des inneren Seitenschwellers 304. Die überlappende Abschnitte sind miteinander
integral verbunden. Da die vorderen und hinteren Klammern 7, 8 an
den vorderen und hinteren Enden des Rohrelements 5 befestigt
sind, wird das Rohrelement 5 daran gehindert in Längsrichtung
X hervorzustehen, wenn es eine Überlast
aufnimmt, die in Längsrichtung
X aufgebracht wird. Im Übrigen
sollten die vorderen und hinteren Klammern 7, 8 vorgesehen
werden, wenn die Notwendigkeit in Form einer Überlast, die auf das Rohrelement 5 in
Längsrichtung X
aufgebracht wird, entsteht.
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Im
Zentrum des Seitenabschnitts 501 des Rohrelements 5 sind
zwei konkave Abschnitte 9 als zerbrechliche Abschnitte
in einem vorbestimmten Intervall d ausgebildet, um vom Fahrzeug
nach außen zu
zeigen. Jeder konkave Abschnitt 9 hat eine Rillendicke
h, die äquivalent
zu etwa 1/6 des inneren Durchmessers des Rohrelements 5 ist,
so daß der Biegemodus
der konkaven Abschnitte 9 gesteuert werden kann. In dem
Zwischenabschnitt zwischen den zwei konkaven Abschnitten 9 in
dem Rohrelement 5 ist das untere Ende der zentralen Säule CP mit
dem Seitenschweller SS in der invertierten T-Form verbunden. Dies
verhindert, daß sich
das untere Ende der zentralen Säule
biegt, und bewirkt, daß die
zwei konkaven Abschnitte 9 sich bei einem seitlichen Aufprall,
wie weiter unten beschrieben, biegen. Das vorbestimmte Intervall
d wird gemäß dem Fahrzeugtyp
variiert, da die Anschnallpostion gemäß den Grundabmessungen eines
Fahrzeugs, sowie Größe eines
Fahrzeugs, der Position der Passagiere und den Energieverteilungsbedingungen
gesteuert werden muß.
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Das
Verstärkungselement 6 und
das Rohrelement 5 haben im wesentlichen die gleiche Länge und
sind kontinuierlich an den Seitenabschnitt 501 des Rohrelements 5 an
mehreren Positionen angeschweißt,
um einander zu überlappen.
Das Verstärkungselement 6 ist
mit einem konvexen hervorstehenden Abschnitt 602 ausgestattet,
dessen Spitze p in Richtung der Außenseite des Fahrzeugkörpers von
oberen und unteren geschweißten
Abschnitten 601 hervorsteht, wo das Verstärkungselement 6 den Seitenabschnitt 501 des
Rohrelements 5 überlappt, so
daß ein
Spalt t zwischen der Spitze p und dem äußeren Seitenschweller 204 gebildet
wird. Je kleiner der Spalt t ist, desto mehr wird die Festigkeit
des Seitenschwellers SS gegen den seitlichen Aufprall verbessert,
der Spalt t ist jedoch vorzugsweise zwischen 3 mm und 5 mm, um zu
verhindern, daß das
Verstärkungselement
und der Seitenschweller aufgrund von Produktionsabweichungen miteinander
interferieren. Das Verstärkungselement 6 ist
ferner mit oberen und unteren hervorstehenden Plattenabschnitten 603, 604 vorgesehen,
die sich in der vertikalen Richtung von den oberen und unteren Enden
der oberen und unteren geschweißten
Abschnitte 601 erstrecken. Die oberen und unteren sich
erstreckenden Plattenabschnitte 603, 604 sind
durch Preßstahlblech
gebildet.
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Der
obere sich erstreckende Plattenabschnitt 603 des Verstärkungselements 6 ist
als eine Längsplatte
ausgebildet. An dem Basisende des oberen sich erstreckenden Plattenabschnitts 603, sind
mehrere Wülste 11,
die sich in vertikaler Richtung erstrecken, in regelmäßigen Intervallen
b in der Längsrichtung
X des Fahrzeugkörpers
ausgebildet. In dem oberen sich erstreckenden Plattenabschnitt 603 bildet
ein Abschnitt an der Oberseite der oberen Enden der Wülste 11 einen
Flansch f4. Der obere sich erstreckende Plattenabschnitt 603 ist
mit dem äußeren Seitenschweller 204 und
dem inneren Seitenschweller 304 derart integriert, daß er zwischen den überlappenden
Abschnitten der jeweiligen oberen Flansche f1 derselben aufgenommen
ist.
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Der
untere sich erstreckende Plattenabschnitt 604 des Verstärkungselements 6 ist
als gekrümmte
Platte ausgebildet. Am Basisende des unteren sich erstreckenden
Plattenabschnitts 604 sind mehrere Wülste 11, die sich
in vertikaler Richtung erstrecken, in regelmäßigen Intervallen b in Längsrichtung
X des Fahrzeugkörpers
ausgebildet. In dem unteren sich erstreckenden Plattenabschnitt 604 ist
ein Abschnitt an der Unterseite der unteren Wulstenden 11 stufenartig
geknickt und eine Spitze davon bildet einen Flansch f5, der in den äußeren Seitenschweller 204 und
den inneren Seitenschweller 304 in einem Zustand integriert
ist, in dem er zwischen den überlappenden
Abschnitten der jeweiligen unteren Flansche f2 derselben aufgenommen
ist. Die Wülste 11 dienen
dazu die Biegesteifigkeit des Verstärkungselements entlang der
Breite des Fahrzeugs zu verbessern, um auf diese Weise zu verhindern,
daß das
Verstärkungselement
entlang der Breite des Fahrzeugs verschoben wird und in Berührung mit
dem Seitenschweller SS kommt und Geräusche verursacht, während das
Fahrzeug fährt.
Je kürzer
das vorbestimmte Intervall b ist, desto mehr wird die Krümmungssteifigkeit
des Verstärkungselements
entlang der Breite des Fahrzeugs vergrößert; das vorbestimmte Intervall
b beträgt
jedoch vorzugsweise zwischen 50 mm und 80 mm in Bezug auf die Schweißteilungen.
In 3 bezeichnet Bezugszeichen
W1 Elektroschweißpunkte;
W2 bezeichnet indirekte Schweißpunkte.
Der Schweißprozeß wird an
den jeweiligen Punkten W1, W2 ausgeführt.
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Bei
dem Verstärkungsrahmen 4 in 2 und 3 ist das Verstärkungselement 6 kontinuierlich
an den Seitenabschnitt 501 des Rohrelements 5 an
der Außenseite
des Fahrzeugkörpers
angeschweißt.
Daher bildet die Kooperation des Rohrelements 5 und des Verstärkungselements 6 einen
geschlossenen Abschnitt, der den zweiten geschlossenen Raum e2 bildet,
und dies verbessert die Steifigkeit des Verstärkungsrahmens 4. Insbesondere
bedeckt das Verstärkungselement 6 die
zwei konkaven Abschnitte 9 des Rohrelements 5 derart,
um den Spalt zwischen ihnen zu überbrücken, und
dies erhält
die Steifigkeit des überdeckten
Abschnitts gegen eine kompressive Last auf im wesentlichen dem gleichen
Niveau wie die Steifigkeit der anderen Abschnitte.
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Wie
oben erwähnt,
bildet der Seitenschweller SS den ersten geschlossenen Abschnitt
durch den äußeren Seitenschweller 204 und
den inneren Seitenschweller 304 und bildet den ersten geschlossenen
Raum e1, der sich in Längsrichtung
X des Fahrzeugkörpers
erstreckt, wodurch die Grundsteifigkeit gewährleistet wird. Ferner ist
der zweite geschlossene Raum e2 durch Integration des Rohrelements 5 und
des Verstärkungselements 6 gebildet, die
den Verstärkungsrahmen 4 in
dem ersten geschlossenen Raum e1 derart bilden, um den zweiten geschlossenen
Abschnitt zu bilden. Daher ist der Seitenschweller SS in der Lage
zufriedenstellend die Deformation durch Knicken auszuhalten, selbst
wenn eine exzessive kompressive Last aufgebracht wird.
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Angenommen,
daß ein
Fahrzeug, das durch Verwendung der Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur 1 hergestellt
ist, wobei der Verstärkungsrahmen 4 zu
dem Rahmen des Seitenschwellers SS hinzugefügt wird, einen frontalen Aufprall
oder einen seitlich verschobenen Aufprall aufnimmt, während es fährt. In
diesem Fall wird eine Überlast
in Längsrichtung
auf das vordere Ende des Seitenschwellers SS aufgebracht, aber das
Rohrelement 5, das wie ein rundes Rohr ausgebildet ist,
ist in der Lage gegen eine derartige exzessive kompressive Last
zu verstärken.
Außerdem
verteilt die Steifigkeit des Versteifungsrahmens 4, der
den zweiten geschlossenen Raum e2 bildet, als auch die Steifigkeit
des äußeren Seitenschwellers 204 und
des inneren Seitenschwellers 304, die den ersten geschlossenen
Raum e1 bilden, die exzessive kompressive Last durch den Seitenschweller
SS, d.h. verteilt und überträgt die exzessive
kompressive Last auf die hintere Säule, die an der Rückseite
des Fahrzeugkörpers
angeordnet ist.
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Außerdem überdeckt
das Verstärkungselement 6 die
zwei konkaven Abschnitte 9 des Rohrelements 5 derart,
um den Spalt zwischen ihnen zu überbrücken, und
auf diese Weise wird die Steifigkeit des abgedeckten Abschnitts
gegen die Knickdeformation auf einem im wesentlichen gleichen Niveau wie
die Steifigkeit von anderen Abschnitten aufrechterhalten, um auf
diese Weise den überdeckten
Abschnitt vor schnellem Knicken zu bewahren.
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Obwohl
die obige Beschreibung anhand eines frontalen Aufpralls gemacht
wurde, können
die gleichen Wirkungen im Falle eines rückwärtigen Aufpralles erreicht
werden, da der Seitenschweller SS umgekehrt im wesentlichen auf
die gleiche Weise deformiert wird.
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Auf
der anderen Seite sei angenommen, daß der Zwischenabschnitt des
Seitenschwellers SS einen seitlichen Aufprall aufnimmt, während das
Fahrzeug fährt.
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Das
Bodenende der zentralen Säule
CP ist mit dem Zwischenabschnitt des Seitenschwellers SS in der
invertierten T-Form integriert. Wie in 4 gezeigt, sind die beiden konkaven Abschnitte 9 in
einem vorbestimmten Intervall d in dem Rohrelement 5 ausgebildet.
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Auf
diese Weise kollabiert der äußere Seitenschweller 204 durch
den Spalt t (siehe 3), wenn
eine Überlast
F in seitlicher Richtung des Fahrzeugs auf den Zwischenabschnitt
des Seitenschwellers SS aufgebracht wird.
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Der
Verstärkungsrahmen 4 verformt
sich dann relativ leicht aufgrund einer Last von der Seite verglichen
mit der kompressiven Last. Bei dieser Gelegenheit deformiert sich
das Rohrelement 5 von den beiden konkaven Abschnitten 9 in
Richtung des Zentrums des Fahrzeugkörpers (nach unten in 4) und der innere Seitenschweller 304 wird
auch deformiert.
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Auf
diese Weise kann Energie effizient auf den Verstärkungsrahmen 4 mit
einer hohen Steifigkeit übertragen
werden, um eine energieabsorbierende Funktion schneller nach dem
Seitenaufprall auszuüben,
falls der hervorstehende Abschnitt 602 des Verstärkungselements 6 an
der Außenseite
des Fahrzeugs befestigt ist (nach außen zeigend). Ferner ist es
möglich
den Grad, den der Zwischenabschnitt des Seitenschwellers SS und
die zentrale Säule
CP in den Fahrzeuginnenraum eindringen, bedeutend zu verringern
(d.h. der Betrag der Deformation) und die Geschwindigkeit, bei der
der Mittelabschnitt des Seitenschwellers SS und die zentrale Säule CP in
den Fahrzeuginnenraum eindringen, erheblich zu verringern, da das
Rohrelement 5 von den zwei konkaven Abschnitten gebogen
ist, ohne sich bei dem Seitenaufprall zu krümmen. Mit anderen Worten kann
eine Biegemoduskontrollfunktion ausgeübt werden, um einen gewünschten
Deformationsmodus zu realisieren, um auf diese Weise die Passagiersicherheit
zu verbessern.
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Ferner
sind, wenn der Zwischenabschnitt des Seitenschwellers SS den Seitenaufprall
aufnimmt, der hervorstehende Abschnitt 602 des Verstärkungselements 6 und
das Rohrelement 5 in der Lage, sequentiell eine Überlast
aufzunehmen, die durch den Seitenaufprall verursacht wurde. Dies
verbessert die Aufprallabsorbierungsfunktion.
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Ferner
ist bei dem Seitenschweller SS in 1 der
erste geschlossene Raum e1, der sich in der Längsrichtung X des Fahrzeugs
erstreckt, durch den äußeren Seitenschweller 204 und
den inneren Seitenschweller 304 gebildet und der Verstärkungsrahmen 4 ist
in dem ersten geschlossenen Raum e1 angeordnet. Auf diese Weise
wird die Struktur verglichen mit der konventionellen Struktur vereinfacht. Dem
entsprechend ist es auch möglich,
die Anzahl von Teilen und die Anzahl von Knicken beim Schweißen zu verringern,
und die Formen und die Ausrüstung
zu vereinfachen, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden.
Außerdem
ist es möglich
das Gesamtgewicht durch Reduzierung der gesamten Wandstärke des äußeren Seitenschwellers 204 und des
inneren Seitenschwellers 304, die die äußere Oberfläche bilden, zu reduzieren.
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5 stellt einen Seitenschweller
SSa bei einer Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur 1a (nicht
gezeigt) dar, an der eine Fahrzeugseitenschwellerstruktur gemäß der zweiten
Ausführungsform
angebracht wird.
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Die
Struktur des Seitenschwellers SSa unterscheidet sich von der des
Seitenschwellers SS, der bei der Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur 1 aus 1 verwendet worden ist,
nur dadurch, daß ein
Rohrelement 5a und ein Verstärkungselement 6a, die
einen Verstärkungsrahmen 4a seitlich
in umgekehrter Position (horizontaler Richtung in 5) bilden, und eine Beschreibung desselben
ist deshalb an dieser Stelle vermieden worden.
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Bei
dem Seitenschweller SSa in 5 bilden der äußere Seitenschweller 204 und
der innere Seitenschweller 304 einen ersten geschlossenen
Raum e1 und der Verstärkungsrahmen 4a ist
quer über
der gesamten Fläche
des ersten geschlossenen Raums e1 in der Längsrichtung X (d.h. einer Richtung
vertikal zur Zeichnungsebene von 5)
angeordnet.
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Das
Verstärkungselement 4a weist
das Rohrelement 5a und das Verstärkungselement 6a auf,
das entlang eines Seitenabschnitts 502 des Rohrelements 5a an
der Innenseite des Fahrzeugkörpers
(an der linken Seite in 5)
angeordnet ist. Die vorderen und hinteren Enden des Rohrelements 5a sind
integral an die vorderen und hinteren Enden des äußeren Seitenschwellers 204 und
des inneren Seitenschwellers 304 über vordere und hintere Klammern,
die nicht gezeigt sind, angeschweißt. In dem zentralen Abschnitt
des Seitenabschnitts 502 des Rohrelements 5a sind
zwei konkave Abschnitte 9a in einem vorbestimmten Intervall
d (siehe 6) in Richtung
des Zentrums des Fahrzeuginnenraums ausgebildet, so daß der Biegemodus
von diesen konkaven Abschnitten 9a her gesteuert werden
kann.
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Das
Verstärkungselement 6a ist
aus oberen und unteren geschweißten
Abschnitten 601a gebildet, die an den Seitenabschnitt 502 des
Rohrelements 5a an der Innenseite des Fahrzeugkörpers, an einen
konvex hervorstehendem Abschnitt 602a, der in Richtung
der Innenseite des Fahrzeugkörpers
hervorsteht, so daß ein
Punkt p in Richtung des inneren Seitenschwellers 304 über einen
Spalt t1 weist, und obere und untere sich erstreckende Plattenabschnitte 603a, 604a angeschweißt sind.
Mehrere Wülste 11 sind
an den länglichen
plattenförmigen
Basisenden der oberen und unteren sich erstreckende Plattenabschnitte 603a, 604a des
Verstärkungselements 6a ausgebildet.
Ein Abschnitt an der oberen Seite des oberen sich erstreckenden
Plattenabschnitts 603a bildet einen Flansch f4 und ist
integral an die jeweiligen oberen Flansche f1 des äußeren Seitenschwellers 204 und
des inneren Seitenschwellers 304 geschweißt. An dem
Basisende des unteren sich erstreckenden Plattenabschnitts 604a erstreckt
sich ein stufenartig gebogener Abschnitt von dem Bodenende der Wulst 11.
Ein Flansch f5 ist an der Spitze des gekrümmten Abschnitts an jeweilige
untere Flansche f2 des äußeren Seitenschwellers 204 und
des inneren Seitenschwellers 304 angeschweißt.
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Im
Folgenden sei angenommen, daß ein Fahrzeug,
das durch Verwendung der Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur 1a hergestellt
worden ist, bei der der Verstärkungsrahmen 4a zu
dem Rahmen des Seitenschwellers SSa hinzugefügt ist, einen frontalen Aufprall
oder einen seitlich verschobenen Aufprall während der Fahrt aufnimmt.
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In
diesem Fall verteilt bei dem Seitenschweller SSa in 5 und 6 die
Steifigkeit des Verstärkungsrahmens 4,
der den zweiten geschlossenen Raum e2 bildet, als auch die Steifigkeit
des äußeren Seitenschwellers 204 und
des inneren Seitenschwellers 304, die den ersten geschlossenen
Raum e1 bilden, die exzessive kompressive Last über den Seitenschweller SS,
d.h. verteilt und überträgt die exzessive
kompressive Last auf die hintere Säule, die an der Rückseite
des Fahrzeugkörpers
angeordnet ist. Bei dieser Gelegenheit überdeckt das Verstärkungselement 6 die
beiden konkaven Abschnitte 9a derart, um den Spalt dazwischen
zu überbrücken, und
dies verhindert, daß der überdeckte
Abschnitt schnell knickt und hält
die Steifigkeit des überdeckten
Abschnitts gegen Knickdeformation bei im wesentlichen dem gleichen
Niveau wie die Steifigkeit anderer Abschnitte aufrecht.
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Angenommen
daß eine Überlast
F in der seitlichen Richtung Y auf den Mittelabschnitt des Seitenschwellers
SSa aufgebracht wird, wenn das Fahrzeug einen seitlichen Aufprall
an dein Mittelabschnitt des Seitenschwellers SSa aufnimmt, dann
kollabiert andererseits der äußere Seitenschweller 204 zuerst und
die Überlast
wird dann auf den Verstärkungsrahmen 4a aufgebracht
(siehe 5 und 6). Bei dieser Gelegenheit
wird das Rohrelement 5a von den zwei konkaven Abschnitten 9a in
Richtung des Zentrums des Fahrzeugkörpers (linke Seite in 5) durch den Spalt t1 deformiert,
so daß der
Punkt p des hervorstehenden Abschnitts 602a in Richtung
auf den inneren Seitenschweller 304 weist.
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Der
Seitenschweller SSa bei der Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur 1a (nicht
gezeigt) in 5 erzielt
die gleiche Wirkung wie die Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur 1 in 1. Insbesondere weil der
hervorstehende Abschnitt 602a des Verstärkungselements 6a in
Richtung des Fahrzeuginnenraums (nach innen) weist, verbessert die
Seite des hervorstehenden Abschnitts 602a an dem inneren
Seitenschweller 304 die Fähigkeit der Last zu widerstehen.
Außerdem
werden die Deformationsgeschwindigkeit und der Deformationsbetrag
bedeutend verringert nachdem der vorstehende Abschnitt 602a auf
den inneren Seitenschweller 304 weist, d.h. die Biegemoduskontrollfunktion
kann ausgeübt
werden, um so die Sicherheit der Passagiere zu gewährleisten.
Ferner können
der vorstehende Abschnitt 602a des Verstärkungselements 6a und
das Rohrelement 5a sequentiell die Überlast F absorbieren, falls eine
große Überlast
F bei einem seitlichen Aufprall aufgebracht wird, und dies verbessert
signifikant die Aufprallabsorbierungsfunktion.
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In
der oben genannten Beschreibung ist die Fahrzeugseitenschwellerstruktur
der vorliegenden Erfindung auf eine Fahrzeugkörper-Seitenrahmensiruktur 1 angewendet,
aber die gleiche Wirkung wie bei der Fahrzeugkörper-Seitenrahmenstruktur 1 in 1 kann erzielt werden, wenn
die Seitenschwellerstruktur der vorliegenden Erfindung auf ein Fahrzeug
mit einem anderen Seitenschweller angewendet wird.
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Wie
oben erwähnt
verbessert die Struktur der vorliegenden Erfindung die Steifigkeit,
um befriedigend die Knickverformung der zerbrechlichen Abschnitte
zu verhindern, wenn der erste geschlossene Abschnitt eine kompressive
Last bei frontalem Aufprall oder seitlich versetztem Aufprall aufnimmt.
Ferner kann bei seitlichem Aufprall der jeweilige zerbrechliche
Abschnitt des Rohrelements und des Verstärkungselements, der diese abdeckt,
den Deformationsbetrag reduzieren und die Biegemoduskontrollfunktion
zum Steuern des Biegemodus der zerbrechlichen Abschnitte ausüben. Außerdem ist
die Struktur der vorliegenden Ausführungsform vereinfacht und dies
reduziert die Anzahl der Teile und der Schweißschritte und vereinfacht Formenbau
und Ausrüstung, wodurch
die Herstellungskosten reduziert werden.
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Gemäß der ersten
Ausführungsform
wird der zweite geschlossene Abschnitt als der im wesentlichen konvexe
Abschnitt ausgebildet, der in Richtung der Außenseite des Fahrzeugs hervorsteht,
und dies ermöglicht
der Spitze des im wesentlichen konvexen Abschnittes sich als Antwort
auf eine Überlast
schnell zu deformieren, um Energie zu absorbieren. Dies verbessert
vorzugsweise die Aufprallabsorbierungsfunktion.
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Falls
der zweite geschlossene Abschnitt als der im wesentlichen konvexe
Abschnitt ausgebildet ist, der in Richtung der Innenseite des Fahrzeugs hervorsteht,
wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, dann
zeigt die Spitze des im wesentlichen konvexen Abschnittes auf die
innere Wand des Seitenschwellerabschnitts an der Innenseite des
Fahrzeugkörpers,
wenn der Seitenschwellerabschnitt sich aufgrund eines seitlichen
Aufpralls verformt. Dies verbessert bevorzugt die Aufprallabsorbierungsfunktion.
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Es
ist jedoch anzumerken, daß es
nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf die spezifischen Ausführungsbeispiele,
die hierin offenbart sind, zu beschränken, sondern im Gegenteil,
daß die
Erfindung alle Modifikationen und Alternativen und äquivalente Ausgestaltungen
erfaßt,
die in den Schutzumfang der Erfindung fallen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist.