-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Aufbau einer Fahrzeugkarosserie
eines Automobils.
-
In
Fahrzeugkarosserierahmen von Automobilen wird im Hinblick auf die
Sicherstellung der Sicherheit die Steifigkeit eines Teils einer
Fahrzeugkarosserie dort, wo die Insassen sitzen, durch die Anwendung
eines Rahmenstruktur gesteigert, in welcher Seitenrahmen, welche
sich in einer Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie erstrecken, und Querträger, welche mit den Seitenrahmen
aus einer Querrichtung der Fahrzeugkarosserie verbunden sind, miteinander
kombiniert sind. Ein derartiger Fahrzeugkarosserierahmen ist in
JP-A-10-314869 offenbart.
-
Zusätzlich werden
in Hinblick auf die Erhöhung
der Sicherheit bezüglich
Stößen in Seiten
eines Fahrzeugs oder Seitenstöße Fahrzeugkarosserierahmenaufbauen
eingesetzt, in welchen Seitenschweller parallel entlang den Seitenrahmen
auf deren Außenseite
angeordnet sind, und stoßabsorbierende
Elemente sind zwischen den Seitenrahmen und den so angeordneten
Seitenschwellern vorgesehen. Normalerweise sind die stoßabsorbierenden Elemente
beispielsweise Elemente mit einem hohlen Querschnitt, welche für eine Verformung
vor der der Querträger
angepaßt
sind, wenn eine Stoßkraft
mit einem vorbestimmten Wert oder größer seitlich auf die Seitenschweller
eingegeben wird. Eine seitlich auf den Seitenschweller ausgeübte Stoßenergie
wird aufgrund der Verformung des relevanten Elementes absorbiert,
so daß die
so ausgeübte
Stoßkraft
verringert wird.
-
Andererseits
sind Kostenreduzierungen in Fahrzeugkarosserierahmen so wie anderen
Teilen von Automobilen erforderlich. Da jedoch der Aufbau, in welchem
stoßabsorbierende
Elemente zusätzlich zwischen
den Seitenrahmenelementen und den Seitenschwellerelementen vorgesehen
sind, die Anzahl der Komponenten in Verbindung mit dem Fahrzeugkarosserierahmen
erhöhen,
besteht jedoch ein Problem, daß eine
Kosten-bezogene Belastung erhöht wird.
-
Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Fahrzeugkarosserieaufbau bereitzustellen,
welcher sich aus einer Kombination von Elementen ergibt, welche
sich in der Querschnittsfläche
unterscheiden oder von Elementen, welche sich in der Festigkeit und
Steifigkeit unterscheiden, während
gleichzeitig versucht wird, die Anzahl beteiligter Komponenten zu verringern.
-
In
Hinblick auf die Lösung
der Aufgabe wird gemäß der Erfindung
ein Fahrzeugkarosserieaufbau bereitgestellt, welcher wenigstens
ein erstes Element, das so angeordnet ist, daß es sich entlang einer ersten
Richtung erstreckt, wenigstens ein zweites Element, das so angeordnet
ist, daß es
sich entlang der einen Richtung an der Außenseite des ersten Elementes
von der Fahrzeugkarosserie aus erstreckt, wenigstens ein drittes
Element, das so angeordnet ist, daß es sich in einer Richtung
erstreckt, in welcher das dritte Element sich mit dem ersten Element überschneidet
und mit einem Seitenabschnitt des ersten Elementes verbunden ist,
um die Fahrzeugkarosserie zusammen mit dem ersten Element auszubilden,
und ein viertes Element, das zwischen dem ersten Element und dem
zweiten Element auf einer Längsverlängerung
des dritten Elementes vorgesehen ist, enthält, wobei der Fahrzeugkarosserieaufbau
dadurch gekennzeichnet ist, daß:
das
vierte Element sich in einem kleineren Querschnitt als ein Querschnitt
des dritten Elementes von einem Verbin dungsabschnitt aus erstreckt,
wo das dritte Element mit dem ersten Element verbunden ist, bis
das vierte Element in Anschlag mit dem zweiten Element kommt, während es
durch das erste Element hindurchtritt, und
das vierte Element
in einem Stück
mit dem dritten Element ausgebildet ist.
-
Die
Art dieser Erfindung, sowie weitere Aufgaben und Vorteile davon
werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche
Teile durchgängig
durch die Figuren bezeichnen. In den Zeichnungen ist
-
1 eine perspektivische Ansicht,
welche einen Fahrzeugkarosserierahmenaufbau gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
-
2 eine Querschnittsansicht
entlang der Linie II-II in 1;
-
3A eine perspektivische
Ansicht, welche ein extrudiertes Element zur Integration eines Querträgers und
eines Stempels in eine einzelne Komponente darstellt;
-
3B eine perspektivische
Ansicht, welche ein extrudiertes Element darstellt, in welchem Stempel
mit einem kleineren Querschnitt an dessen Enden durch Schneiden
ausgebildet sind;
-
4 eine perspektivische Ansicht,
welche einen Prozeß darstellt,
in welchem ein Stempel, welcher einen Gegenstand einer zweiten Ausführungsform
bildet, in einen ausgesparten Abschnitt in einem Seitenrahmen eingesetzt
ist;
-
5 eine perspektivische Ansicht,
welche den Verschluß eines
offenen Abschnittes erläutert, welcher
in dem ausgesparten Abschnitt verbleibt, nachdem der Stempel in
den ausgesparten Abschnitt eingesetzt wurde; und
-
6 eine perspektivische Ansicht,
welche einen Zustand darstellt, in welchem die Montage des Stempels
in den Seitenrahmen abgeschlossen worden ist.
-
Die
vorliegende Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben, welche deren bevorzugten Ausführungsformen
darstellen. Es dürfte
sich jedoch verstehen, daß die
Abmessungen, Materialien, Formen und Anordnungen von Komponententeilen
nicht auf die nachstehenden Ausführungsformen
beschränkt
sein sollen, sondern daß Veränderungen
innerhalb des Umfangs der beigefügten
Ansprüche
ohne Abweichung von dem tatsächlichen
Schutzumfang durchgeführt
werden können.
-
Die
Erfindung wird nachstehend auf der Basis einer in den 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsform
beschrieben. 1 stellt
einen Teil eines Fahrzeugkarosserierahmenaufbaus eines Automobils
(eines Fahrzeugs) dar, bei welchem die Erfindung angewendet wird,
und 2 stellt einen Querschnitt
entlang der Linie II-II in 1 dar.
Die Bezugszeichen 1a, 1b in 1 bezeichnen Seitenrahmen (erstes Element),
welche einen Fahrzeugkarosserierahmen 2 bilden, indem sie
paarweise auf beiden Seiten einer Fahrzeugkarosserie in einer Querrichtung
davon angeordnet sind. Jeder von den Seitenrahmen 1a, 1b verwendet
beispielsweise ein rechteckiges rohrartiges Element, welches sich
in einer Längsrichtung
(ersten Richtung) der Fahrzeugkarosserie erstreckt. Ein Paar von
Seitenschwellern 3a, 3b (zweites Element) sind
auf beiden Seiten der Fahrzeugkarosserie in der Querrichtung entlang
der Seitenrahmen 1a, 1b auf dessen Außenseite
angeordnet. Die Seitenschweller 3a, 3b sind Teile
in dem Fahrzeugkarosserierahmenaufbau, welche auf dessen äußersten
Seiten angeordnet sind, und jeder Seitenschweller ist durch ein
rohrartiges Element ausgebildet, welches sich in der Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie erstreckt.
-
Bezugszeichen 5a, 5b bezeichnen
Querträger
(drittes Element), welche an entsprechenden Stellen (hier zwei Stellen)
zwischen den Seitenrahmen 1a, 1b angeordnet sind.
Jeder von den Querträgern 5a, 5b wird
durch ein rechteckiges rohrartiges Element ausgebildet, welches
sich in der Querrichtung erstreckt. Die Enden der Querträger 5a, 5b sind jeweils
mit Seitenabschnitten der Seitenrahmen 1a, 1b aus
einer Richtung verbunden, welche die Seitenrahmen 1a, 1b schneidet.
Durch eine derartige Verbindung mit den Seitenrahmen 1a, 1b formen
die Querträger 5a, 5b eine
Fahrzeugkarosserierahmenstruktur, welche in einer doppelten Kreuzform
in Verbindung mit den Seitenrahmen 1a, 1b angeordnet ist.
Dieser Doppelkreuzaufbau dient dazu, die Steifigkeit des Teils der
Fahrzeugkarosserie dort zu erhöhen,
wo Insassen sitzen.
-
Stempel 6 (viertes
Element) mit einem Querschnitt, der kleiner als ein allgemeiner
Querschnitt der Querträger 5a, 5b gemacht
ist, sind an Querendabschnitten jedes Querträgers 5a, 5b als
ein integriertes Teil von diesen ausgebildet. Gemäß Darstellung
in 1 und 2 erstrecken sich die entsprechenden
Stempel 6, welche in die Querträger 5a, 5b integriert
sind, von Verbindungsabschnitten aus, an welchen die Querträger 5a, 5b mit
den Seitenrahmen 1a, 1b verbunden sind so, daß sie durch
Löcher 4 hindurch
treten, die in Seitenwänden
der entsprechenden Seitenrahmen 1a, 1b ausgebildet
sind, bis sie in einen Anschlag mit Seiten der Seitenschweller 3a, 3b kommen,
die auf den äußersten
Seiten des Fahrzeugkarosserieaufbaus angeordnet sind.
-
Dann
werden Abschnitte der Stempel 6, welche durch die Seitenrahmen 1a, 1b hindurchtreten und
Anlageflächen
(Endflächen)
der Stempel 6 um ihren gesamten Umfang herum an Um fangsrandabschnitten
der entsprechenden Durchtrittslöcher 4 bzw.
den Seiten der Seitenschweller 3a, 3b beispielsweise
durch Schweißen
befestigt. Das in 2 dargestellte
Bezugszeichen X bezeichnet Stellen, wo eine derartige Schweißung vorgesehen
ist. Die Steifigkeit des Fahrzeugkarosserierahmenaufbaus wird durch
die Stempel 6 verstärkt,
welche zwischen den Seitenrahmen 1a, 1b und den
Seitenschwellern 3a, 3b verlängert sind. Zusätzlich werden stoßabsorbierende
Abschnitte 7 zwischen den Seitenschwellern 3a, 3b und
den Seitenrahmen 1a, 1b für die Absorption einer seitlich
ausgeübten
Stoßkraft auf
die Seitenschweller 3a, 3b von einer quer außerhalb
befindlichen Stelle ausgebildet, indem von den Stempeln 6 mit
dem kleineren Querschnitt Gebrauch gemacht wird. Die Stempel 6 sind
nämlich
so ausgelegt, daß sie
früher
als die Querträger 5a, 5b verformt werden,
so daß sie
Stoßenergie
absorbieren, wenn eine Stoßkraft
mit einem vorbestimmten oder größerem Wert
seitlich in die Seitenschweller 3a, 3b von einer
quer außerhalb
davon liegenden Stelle eingegeben wird, indem die Tatsache genutzt
wird, daß die Steifigkeit
der Stempel 6 kleiner als die der Hauptteile der Querträger 5a, 5b ist
(d.h, der Tatsache, daß der Querschnitt
der Stempel 6 kleiner als der allgemeine Querschnitt der
Querträger 5a, 5b ist).
-
Zusätzlich ist
ein längliches
extrudiertes Material 8, das in seinem Inneren hohle Querschnitte 9 besitzt,
welche sich in der Längsrichtung
der Fahrzeugkarosserie gemäß Darstellung
in 3A fortsetzen, für eine Verwendung
zur Ausbildung der Querträger 5a, 5b in
Hinblick auf die Integration der stoßabsorbierenden Abschnitte 7 in
die Querträger 5a, 5b ausgelegt.
Damit dieses geschieht, wird als das extrudierte Material 8 beispielsweise
ein extrudiertes Material mit einer vollen Länge, die sich aus der Addition
der Länge
der Stempel 6 zu der Länge
der Querträger 5a, 5b ergibt,
verwendet und Bereiche L an den Enden des extrudierten Elementes,
wo die Stempel 6 ausgebildet werden, sind für eine Bearbeitung
ausgelegt, so daß sie
dort einen kleineren Querschnittsabschnitt als den allgemeinen hohlen
Querschnittsabschnitt des extrudierten Materials 8 ausbilden.
Insbesondere wird, um einen Elementhauptkörper 11 zu erhalten,
in welchem die Querträger 5a, 5b und
die Stempel 6 in einen einzigen Körper integriert sind, als das
die Querträger 5a, 5b bildende
extrudierte Material 8 ein hohles extrudiertes Aluminiummaterial
verwendet, welches ein rechteckiges rohrartiges Element ist, und
welches in seinem Inneren mehrere hohle Abschnitte 9 aufweist,
die durch eine Trennwand 10 unterteilt sind, welche sich
entlang einer extrudierten Richtung erstreckt. Hier wird ein hohles
extrudiertes Aluminiummaterial verwendet, welches wie es in 3A dargestellt ist, vertikal
in zwei Abschnitte unterteilt ist, um zwei rechteckige hohle Abschnitte
auszubilden, welche vertikal parallel zueinander angeordnet sind.
-
Natürlich enthält dann
die vollständige
Länge des
extrudierten Materials 8 zwei Stellen (2L), wo
die Stempel 6 ausgebildet sind. Gemäß Darstellung in 3A wird der Stempel 6 erzeugt,
indem bei jedem Bereich L ein Teil der hohlen Querschnitte, oder
ein Abschnitt, in welchem der durch eine schräge Doppelpunktstrichlinie in 3 dargestellte obere hohle Querschnitt 9a vorhanden
ist, weggeschnitten wird, um so den ursprünglichen hohlen Querschnitt
des extrudierten Materials 8 im wesentlichen auf die Hälfte bei
dem relevanten Bereich zu reduzieren.
-
Mit
der Konstruktion, in welcher die stoßabsorbierenden Abschnitte 7 zwischen
den Seitenrahmen 1a, 1b und den Seitenschwellern 3a, 3b durch Verwendung
der Stempel 6 mit dem kleineren Querschnitt, der an den
Endabschnitten der Querträger 5a, 5b ausgebildet
ist, kann, da die stoßabsorbierenden
Abschnitte 7 nicht davon getrennt sind, sondern in die
Quer träger 5a, 5b als
ein integriertes Teil davon integriert sind, die Anzahl von Komponenten,
die zum Ausbilden des stoßabsorbierenden
Abschnittes 7 benötigt
werden, verringert werden.
-
Somit
kann eine Kostenreduzierung erreicht werden. Ferner kann, da die
Stempel 6 so ausgebildet sind, daß sie durch die Seitenrahmen 1a, 1b hindurchtreten,
eine höhere
Lagerungsfestigkeit im Vergleich zu einer Konstruktion sichergestellt
werden, in welcher getrennte Teile zwischen den Seitenrahmen 1a, 1b und
den Seitenschwellern 3a, 3b eingefügt werden.
Somit kann eine hohe Steifigkeit für den Fahrzeugkarosserierahmenaufbau
erreicht werden. Zusätzlich
wird die Positionierung zum Zeitpunkt der Montage des Fahrzeugkarosserierahmens 2 erleichtert.
-
Ferner
können
für die
Integration der stoßabsorbierenden
Abschnitte in die Querträger,
da die Konstruktion angewendet wird, in welcher die Querelemente 5a, 5b aus
dem rechteckigen extrudierten Element 8 ausgebildet sind,
und die Endabschnitte des extrudierten Elementes 8 so bearbeitet
sind, daß sie
dort die kleineren Querschnittsabschnitte bereitstellen, die Querträger 5a, 5b und
die Stempel 6 in ein einziges Teil mit einer einfachen
Konstruktion integriert werden. Insbesondere kann, wenn die Konstruktion
angewendet wird, in welcher die Querelemente 5a, 5b aus
dem extrudierten Material 8 ausgebildet sind, in welcher
die mehreren hohlen Querschnitte 9a, 9b parallel
angeordnet sind, und die Stempel 6 durch Entfernen eines
Teils der hohlen Querschnitte 9a, 9b erzeugt werden,
die Integration der Querträger 5a, 5b und
der Stempel 6 mit einer einfacheren Konstruktion realisiert
werden.
-
4 bis 6 veranschaulichen eine zweite Ausführungsform
der Erfindung. Während
in der ersten Ausführungsform
der Elementhauptkörper 11 mit den
Seitenrahmen 1a, 1b zusammengebaut wird, indem
die Stempel 6 in die Durchtrittslöcher 4 eingeführt werden,
sind in dieser Ausführungsform
Ausklinkungsabschnitte in den Seitenrahmen 1a, 1b ausgebildet,
so daß ein
Elementhauptkörper 11 mit
den Seitenrahmen 1a, 1b zusammengebaut wird.
-
Insbesondere
ist gemäß Darstellung
in 4 ein ausgesparter
Abschnitt 15 in einem oberen Abschnitt des Seitenrahmens 1a oder 1b so
ausgebildet, so daß der
Stempel 6 in den oder aus den ausgesparten Abschnitt gezogen
werden kann. Der ausgesparte Abschnitt 15 wird durch einen
rechteckigen Ausklinkungsabschnitt erzeugt, welcher auf eine solche
Größe ausgeschnitten
wird, welche es ermöglicht,
daß der
Querschnitt des Stempels 6 in einen zentralen Abschnitt
des Seitenrahmens 1a aufgenommen wird. Bei dem Zusammenbau
des Elementhauptkörpers 11 mit
dem Seitenrahmen 1a oder 1b wird, wie es in 5 dargestellt ist, ein proximaler Abschnitt
des Stempels 6, welcher an dem Ende des Querträgers 5a (oder 5b)
angeordnet ist, in den ausgesparten Abschnitt 15 eingesetzt,
und danach ein offener Abschnitt, welcher in dem ausgesparten Abschnitt 15 verbleibt,
mit einem Schließelement 16 verschlossen.
Dann wird, nachdem das Schließelement 16 beispielsweise
durch Schweißung
befestigt ist, ein Abschnitt des Stempels 6, welcher durch
den Seitenrahmen 1a hindurch tritt, um seinen vollen Umfang
herum mit dem Seitenrahmen 1a und dem Schließelement 16 beispielsweise
durch Schweißung
befestigt, wodurch der Zusammenbau der Elementhauptkörpers 11 mit
dem Seitenrahmen 1a gemäß Darstellung
in 6 durchgeführt wird.
-
Im
Vergleich zu dem Zusammenbauverfahren der ersten Ausführungsform,
in welcher der Stempel 6 durch das Durchtrittsloch 4 eingeführt wird,
bietet das Zusammenbauverfahren der zweiten Ausführungsform einen Vorteil dahingehend,
daß der Stempel
mit dem Seitenrahmen 1a so zusammengebaut werden kann,
daß er
diesen schneidet, ohne daß eine
hohe Genauigkeit erforderlich ist. Jedoch sind gleiche Bezugszeichen/Ziffern
gleichen Teilen wie denjenigen in der ersten Ausführungsform
beschriebenen gegeben, weshalb deren Beschreibung wird hierin unterlassen.
-
Man
beachte, daß die
Erfindung nicht auf die entsprechenden Ausführungsformen beschränkt ist, welche
bisher beschrieben wurden, sondern in vielerlei Weise ohne Abweichung
von dem Erfindungsgedanken und dem Schutzumfang der Erfindung modifiziert
werden kann. Beispielsweise ist, obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen
das Beispiel hervorgehoben ist, in welchem die stoßabsorbierenden Abschnitte
zwischen dem Seitenrahmen 1a und dem Seitenschweller 3a ausgebildet
sind, die Erfindung nicht darauf beschränkt, und die Stempel werden
beispielsweise an Enden der Seitenrahmen für eine Anwendung in einem Falle
geformt, in welchem die stoßabsorbierenden
Abschnitte zwischen einem Querträger,
der an einem vorderen oder hinteren Teil der Fahrzeugkarosserie
angeordnet ist, und einem Element, welches quer außerhalb
von dem Querträger
angeordnet ist, ausgebildet sind.