DE102004060190B4

DE102004060190B4 - Fahrzeugkarosseriestruktur

Info

Publication number: DE102004060190B4
Application number: DE102004060190A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Okazaki Kurokawa; Teruo Okazaki Ozaki; Yoshinori Okazaki Yokota
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2004-12-14
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2024-12-15
Also published as: CN1629028A; TW200524772A; JP2005170320A; DE102004060190A1; JP4314992B2; TWI263604B; CN100360365C

Abstract

Fahrzeugkarosseriestruktur, die einem möglichen Zusammenstoß standhält, die aufweist:
ein Seitenglied (1), das in einem Fahrzeug angeordnet ist und sich in eine Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt;
eine polygonale Säule (8), die im horizontalen Querschnitt polygonal ist, die außerhalb des Seitenglieds (1) angeordnet ist und sich in eine vertikale Richtung des Fahrzeugs erstreckt;
ein Querglied (3), das sich zwischen dem Seitenglied (1) und der polygonalen Säule (8) erstreckt; und
einen Seitenträger (9) zur Verbindung zwischen dem Querglied (3) und der polygonalen Säule (8);
wobei das Querglied an einer Ecke (C2) der polygonalen Säule (8) in einer solchen Weise befestigt ist, daß wenn das Querglied (3) imaginär verlängert wird, die befestigte Ecke (C2) innerhalb eines imaginären Querschnitts des Querglieds (3) angeordnet ist,
wobei das Querglied (3) an einer Aufnahmefläche (10b) der polygonalen Säule (8) senkrecht im horizontalen Querschnitt der polygonalen Säule (8) fest...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosseriestruktur.
Es sind bisher eine Vielfalt von Techniken entwickelt worden, um die Kompatibilität zwischen der Stoßaufnahme und der Steifigkeit des vorderen Seitenglieds eines Fahrzeugs sicherzustellen und die Sicherheitsleistung des Fahrzeugs zu erhöhen, wenn die Vorderseite des Fahrzeugs zusammenstößt.
Wenn in den herkömmlichen Techniken die Front eines Fahrzeugs zusammenstößt, wird das vordere Seitenglied wie die Form eines Akkordeons zusammengedrückt. Auf diese Weise wird der Stoß eines auf einen Fahrgastraum des Fahrzeugs zu übertragenden Zusammenstoßes durch das eingedrückte vordere Seitenglied aufgefangen. Andererseits wird die Sicherheit des Fahrzeugs durch Steigerung der Steifigkeit der Glieder erhöht, die den Fahrgastraum des Fahrzeugs bilden.
Eine herkömmliche Technik zur Steigerung der Fahrzeugsicherheit wird beispielsweise in der japanischen eingetragenen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. JP 2522690 Y2 offenbart. Der Stoß eines Zusammenstoßes, der einem vorderen Seitenglied zugeführt wird, wird durch ein Querglied auf Säulen übertragen. Wie in den 2 und 4 der oben erwähnten JP-2522690 Y2 gezeigt, wird der Stoß eines Zusammenstoßes, der einem vorderen Seitenglied (12) zugeführt wird, durch einen Querglied (20) auf die vordere Wand (28C) einer vorderen Säule (26) übertragen. Damit daher die vordere Säule (26) dem Stoß standhält, der durch das Querglied (20) zugeführt wird, muß die vordere Säule (26) die er forderliche mechanische Festigkeit erhalten, indem deren Dicke erhöht wird.
Wenn jedoch die Dicke der vorderen Säule (26) erhöht wird, wird die mechanische Festigkeit erhöht, aber es wird auch das Gewicht erhöht. Zusätzlich werden die Materialkosten der vorderen Säule (26) erhöht.
Folglich kann gemäß der Technik, die in JP-2522690 Y2 offenbart wird, der Stoß eines Zusammenstoßes, der dem vorderen Seitenglied (12) zugeführt wird, durch das Querglied (20) auf die vordere Säule (26) verteilt werden. Jedoch ist es für die vordere Säule (26) ziemlich schwierig, eine ausreichende mechanische Festigkeit zu erhalten, um den Stoß eines Zusammenstoßes zuverlässig abzustützen.
Die vorliegende Erfindung ist in Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände gemacht worden. Folglich ist es die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugkarosseriestruktur bereitzustellen, die imstande ist, zuverlässig den Stoß eines Zusammenstoßes mit einer Säule abzustützen, um eine Verformung eines Fahrgastraums des Fahrzeugs mit einer einfachen Konstruktion zu verhindern.
Diese Aufgabe kann durch die Merkmale gelöst werden, die in den Ansprüchen definiert sind.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird eine Fahrzeugkarosseriestruktur bereitgestellt, die einem möglichen Zusammenstoß standhält. Der Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung besteht aus einem Seitenglied, einer polygonalen Säule, und einem Querglied. Das Seitenglied ist innerhalb eines Fahrzeugs angeordnet und erstreckt sich in Längsrichtung des Fahrzeugs. Die polygonale Säule ist außerhalb des Seitenglieds angeordnet und erstreckt sich in eine vertikale Richtung des Fahrzeugs. Das Querglied erstreckt sich zwischen dem Seitenglied und der polygonalen Säule. Das Querglied ist außerdem an einer Ecke der polygonalen Säule in einer solchen Weise befestigt, daß wenn das Querglied imaginär verlängert wird, die befestigte Ecke innerhalb eines imaginären Querschnitts des Querglieds angeordnet ist.
Mit dieser Anordnung kann selbst dann, wenn dem Querglied eine große Belastung zugeführt wird, die polygonale Säule die Belastung an der Ecke abstützen, deren mechanische Festigkeit hoch ist. Folglich ist die polygonale Säule imstande, den Stoß eines Zusammenstoßes zuverlässig abzustützen, um eine Verformung eines Fahrgastraums des Fahrzeugs mit einer einfachen Konstruktion zu verhindern, ohne die Dicke (das Gewicht) der polygonalen Säule zu erhöhen, um die mechanische Festigkeit der polygonalen Säule zu erhöhen.
In der Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung kann das oben erwähnte Querglied an einer Aufnahmefläche der polygonalen Säule senkrecht im horizontalen Querschnitt der polygonalen Säule befestigt sein.
In diesem Fall kann das Querglied zuverlässig an der polygonalen Säule befestigt sein. Folglich kann das Querglied so befestigt sein, daß eine Belastung, die dem Querglied zugeführt wird, genau zur polygonalen Säule hin übertragen wird.
Die Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Seitenträger zur Verbindung zwischen dem Querglied und der polygonalen Säule enthalten. Der Seitenträger kann an mindestens zwei Flächen der polygonalen Säule und einem Ende des Querglieds befestigt sein.
In diesem Fall wird eine Belastung, die zur Ecke der polygonalen Säule zugeführt wird, durch den Träger auf mindestens zwei Flächen der polygonalen Säule verteilt. Folglich kann die polygonale Säule die zugeführte Belastung wirksam abstützen.
In der Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung kann der oben erwähnte Seitenträger eine Trägerfläche auf weisen, die an die Aufnahmefläche der polygonalen Säule anstößt und an der das Querglied befestigt ist. Die oben erwähnte Trägerfläche kann sich parallel zur Aufnahmefläche erstrecken und über die befestigte Ecke der polygonalen Säule vorstehen.
In diesem Fall kann die befestigte Ecke innerhalb des Querschnitts angeordnet sein, der erhalten wird, wenn das Querglied imaginär verlängert wird. Das oben erwähnte Querglied kann leicht senkrecht an eine vorbestimmte Fläche anstoßen, so daß es zuverlässig an dieser Fläche befestigt ist.
Die Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung kann ferner ein Verstärkungsglied enthalten, das innerhalb der befestigten Ecke der polygonalen Säule zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit der polygonalen Säule angeordnet ist.
In diesem Fall kann die polygonale Säule die erforderliche mechanische Festigkeit erhalten, während eine Zunahme des Gewichts minimiert wird.
In der Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung kann das oben erwähnte Querglied ein Rohr sein.
In diesem Fall kann das Gewicht eines Fahrzeugs reduziert werden, und eine Belastung, die durch das Querglied zugeführt wird, kann zuverlässig auf die polygonale Säule übertragen werden.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben. Es zeigen:
1 eine vereinfachte perspektivische Ansicht, die eine Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine vereinfachte Schnittansicht, die den wesentlichen Teil der Fahrzeugkarosseriestruktur zeigt, die in 1 gezeigt wird;
3 eine vereinfachte Schnittansicht, die ein Fahrzeug zeigt, das mit der Fahrzeugkarosseriestruktur ausgestattet ist, die in 1 gezeigt wird;
4 eine vereinfachte Seitenansicht, die den wesentlichen Teil der Fahrzeugkarosseriestruktur zeigt, die in 1 gezeigt wird;
5 eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die die Fahrzeugkarosseriestruktur zeigt, die in 1 gezeigt wird;
6 eine vergrößerte Schnittansicht, die das vordere Seitenglied und den vorderen unteren Träger der Fahrzeugkarosseriestruktur zeigt, die in 5 gezeigt wird; und
7 eine vereinfachte Seitenansicht, die den wesentlichen Teil einer Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer Modifikation der bevorzugten Ausführungsform zeigt, die in 1 gezeigt wird.
Wenn nun detaillierter auf die Zeichnungen und anfänglich auf die 1 bis 6 Bezug genommen wird, wird dort eine Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Wie in den 1 und 3 gezeigt, sind zwei vordere Seitenglieder (oder zwei Seitenglieder) 1, 1 längs der Längsrichtung eines Fahrzeugs angeordnet, auf das die Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Säulen 8, die einen polygonalen Querschnitt aufweisen, erstrecken sich in die vertikale Richtung des Fahrzeugs und sind in (nicht gezeigten) Türschwellen errichtet, die außerhalb der vorderen Seitenglieder 1, 1 angeordnet sind, und erstrecken sich in die Längsrichtung. Man beachte, daß zur Klarheit die linke Säule 8 in 1 nicht gezeigt wird. Außerdem sind die vorderen Seitenglieder 1, 1 in Konstruktion und Form dieselben. Daher wird eine detaillierte Beschreibung eines vorderen Seitenglieds 1 gegeben, außer es ist besonders notwendig.
Das vordere Seitenglied 1 weist einen vorderen horizontalen Abschnitt 1a, der sich in die Längsrichtung erstreckt, einen ersten gekrümmten Abschnitt 1d, der sich vom vorderen horizontalen Abschnitt 1a nach unten erstreckt, einen Zwischenabschnitt 1b, der sich unter einem Winkel vom ersten gekrümmten Abschnitt 1d nach unten erstreckt, einen zweiten gekrümmten Abschnitt 1e, der sich vom Zwischenabschnitt 1b nach unten erstreckt, und einen hinteren horizontalen Abschnitt 1 auf, der sich horizontal vom zweiten gekrümmten Abschnitt 1e erstreckt.
Das vordere Seitenglied 1 ist eindrückbar. Wenn zum Beispiel die Vorderseite des Fahrzeugs zusammenstößt, wird das vordere Seitenglied 1 eingedrückt, wie in 3 gezeigt, und fängt den Stoß eines Zusammenstoßes auf.
Wie in 6 gezeigt, wird der Querschnitt des vorderen Seitenglieds 1 durch eine Presse zu einer U-Form geformt und weist Flansche 1g, 1g, Seitenwände 1h, 1h, und eine Unterseite 1i auf. Der U-förmige Querschnitt wird verschlossen, indem eine Deckplatte 1k und rechte und linke Flansche 1g, 1g miteinander durch Punktschweißen verbunden werden.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Instrumententräger 4 am vorderen Seitenglied 1 vorgesehen. Dieser Instrumententräger 4 weist, wie in 3 gezeigt, eine Vorderwand 4a, die sich aus der Umgebung des ersten gekrümmten Abschnitts 1d des vorderen Seitenglieds 1 nach oben erstreckt, und eine Unterwand 4b, die sich unter einem Winkel aus der Umgebung des ersten gekrümmten Abschnitts 1d nach unten erstreckt auf. Folglich bildet der Instrumententräger 4 die Vorderseite und Unterseite des Fahrgastraums des Fahrzeugs.
Es ist ein Instrumententrägerquerglied 3 am vorderen Seitenglied 1 vorgesehen und erstreckt sich in die laterale Rich tung des Fahrzeugs, wie in 1 gezeigt. Dieses Instrumententrägerquerglied 3 erstreckt sich zwischen der linken Säule (die in 1 nicht gezeigt wird) und dem linken vorderen Seitenglied 1, zwischen den rechten und linken vorderen Seitengliedern 1, 1, und zwischen dem rechten vorderen Seitenglied 1 und der rechten Säule 8. In dieser Ausführungsform ist das Instrumententrägerquerglied 3 integral aus einem Rohr geformt, das einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Folglich ist das Instrumententrägerquerglied 3 aus einem Rohr aufgebaut, das im Querschnitt kreisförmig ist. Wenn daher dem Instrumententrägerquerglied 3 eine Belastung vom vorderen Seitenglied 1 zugeführt wird, kann sie zuverlässig auf das Instrumententrägerquerglied 3 übertragen werden. Wenn eine größere Belastung zugeführt wird, verbiegt sich außerdem das Instrumententrägerquerglied 3, und daher kann die Sicherheit des Fahrgastraums des Fahrzeugs verbessert werden, während es den Stoß auffängt.
Das Instrumententrägerquerglied 3 schlägt horizontal über beide vordere Seitenglieder 1 durch hintere untere Träger (zweite Träger) 2, 2 eine Brücke, die an den vorderen Seitengliedern 1, 1 angebracht sind. Außerdem sind die rechten und linken Enden des Instrumententrägerquerglieds 3 nach hinten und oben gekrümmt und durch Seitenträger 9, 9 an die rechten und linken Säulen 8, 8 geschweißt. Die hinteren unteren Träger 2, 2 sind in Form und Konstruktion dieselben. Daher wird eine detaillierte Beschreibung eines hinteren unteren Trägers 2 gegeben, außer es ist besonders notwendig.
Der hintere untere Träger 2 ist am vorderen Seitenglied 1 durch die Unterwand 4b des Instrumententrägers 4 durch einen Bolzen 14 befestigt, in der Nähe des gekrümmten Abschnitts 1d, an dem eine Belastung, die von der Vorderseite des Fahrzeugs dem vordere Seitenglied 1 zugeführt wird, leicht auf das In strumententrägerquerglied 3 übertragen wird. Der hintere untere Träger 2 ist ebenfalls an einem vorderen unteren Träger 15 (der später beschrieben werden soll) durch die Vorderwand 4a des Instrumententrägers 4 befestigt.
Wie in 3 gezeigt, ist der vordere untere Träger (erster Träger) 15 an der Oberseite des hinteren Endes des vorderen Abschnitts 1a des vorderen Seitenglieds 1 vorgesehen, wobei der Instrumententräger 4 zwischen dem vorderen unteren Träger 15 und hinteren unteren Träger 2 angeordnet ist.
Wie in 6 gezeigt, besteht der vordere untere Träger 15 hauptsächlich aus einem Paar erster Seitenwände 15a, 15a und einer ersten vorderen Wand 15d. Die Seitenwände 15a, 15a sind längs der Längsrichtung des vorderen Seitenglieds 1 ausgebildet. Die erste vordere Wand 15d ist quer zur Breite des vorderen Seitenglieds 1 ausgebildet und wird verwendet, um die hinteren Enden der Seitenwände 15a, 15a miteinander zu verbinden. Wie in 3 gezeigt, ist der vordere untere Träger 15 in der Form eines rechtwinkligen Dreiecks ausgebildet. Jedoch ist die Gestaltung des vorderen unteren Trägers 15 nicht auf ein rechtwinkliges Dreieck beschränkt. Der vordere untere Träger 15 (Seitenwand 15a) kann im Querschnitt annähernd dreieckig sein.
Die unteren Enden der ersten Seitenwände 15a, 15a werden durch eine Presse zu Flanschen 15b, 15b geformt, die zur Außenseite vorstehen. Diese Flansche 15b, 15b und die Flansche 1g, 1g des vorderen Seitenglieds 1 werden aneinander durch Punktschweißen befestigt, wodurch der vordere untere Träger 15 am vorderen Seitenglied 1 befestigt wird.
Andererseits besteht der hintere untere Träger 2 hauptsächlich aus einem Paar zweiter Seitenwände 2a, 2a und einer zweiten vorderen Wand 2b, wie in 1 gezeigt. Die zweiten Seitenwände 2a, 2a sind längs der Längsrichtung des vorderen Seitenglieds 1 ausgebildet und sind im vorderen Seitenglied 1 durch die Unterwand 4b des Instrumententrägers 4 errichtet. Die zweite vordere Wand 2b ist quer zur Breite des vorderen Seitenglieds 1 ausgebildet und wird verwendet, um die vorderen Enden und unteren Enden der zweiten Seitenwände 2a, 2a miteinander zu verbinden.
Die zweite vordere Wand 2b, die zur Unterwand 4b des Instrumententrägers 4 weist, ist am Zwischenabschnitt 1b des vorderen Seitenglieds 1 befestigt, wodurch der hintere untere Träger 2 am vorderen Seitenglied 1 befestigt ist.
Wie in 6 gezeigt, ist die Breite W₂ zwischen den rechten und linken Seitenwänden 15a und 15a des vorderen unteren Trägers 15 so gestaltet, daß sie gleich der Breite W₁ zwischen den rechten und linken Seitenwänden 1h und 1h des vorderen Seitenglieds 1 wird. Obwohl in 6 nicht gezeigt, ist auch die Breite des hinteren unteren Trägers 2 so gestaltet, daß sie dieselbe wie die Breite W₂ des vorderen unteren Trägers 15 wird.
Wenn außerdem bewirkt wird, wie in 6 gezeigt, daß die Mittelachse AX₂ des vorderen unteren Trägers 15 und hinteren unteren Trägers 2 und die Mittelachse AX₁ des vorderen Seitenglieds 1 miteinander übereinstimmen, sind die rechten und linken Seitenwände 15a, 15a des vorderen unteren Trägers 15 und die rechten und linken Seitenwände 2a, 2a des hinteren unteren Trägers 2 innerhalb der Breiten 1hW, 1hW der rechten bzw. linken Seitenwände 1h, 1h des vorderen Seitenglieds 1 angeordnet.
Wenn mit anderen Worten bewirkt wird, daß die Mittelachse AX₂ des vorderen unteren Trägers 15 und hinteren unteren Trägers 2 und die Mittelachse AX₁ des vorderen Seitenglieds 1 miteinander übereinstimmen, können die rechten und linken Seitenwände 15a, 15a des vorderen unteren Trägers 15 und die rechten und linken Seitenwände 2a, 2a des hinteren unteren Trägers 2 vertikal mit den rechten bzw. linken Seitenwänden 1h, 1h des vorderen Seitenglieds 1 ausgerichtet werden.
In dieser Ausführungsform sind die rechten und linken Seitenwände 15a, 15a des vorderen unteren Trägers 15 und die rechten und linken Seitenwände 2a, 2a des hinteren unteren Trägers 7 an den rechten und linken Seitenwände 1h, 1h des vorderen Seitenglieds 1 angeordnet.
Wenn daher eine Belastung (Stoß) durch das vordere Seitenglied 1 auf den vorderen unteren Träger 15 ausgeübt wird, kann die zugeführte Belastung zuverlässig vom vorderen Seitenglied 1 auf den vorderen unteren Träger 15 und hinteren unteren Träger 2 übertragen werden.
Wenn die Breite W₁ zwischen dem rechten und linken Seitenwänden 1h und 1h des vorderen Seitenglieds 1 merklich größer als die Breite W₂ zwischen den rechten und linken Seitenwänden 15a und 15a des vorderen unteren Trägers 15 ist (W₁ > W₂), und die Dicke jeder Seitenwand 1h nicht verändert wird, sind die rechten und linken Seitenwände 15a und 15a des vorderen unteren Trägers 15 über dem Hohlraum 1j zwischen den rechten und linken Seitenwänden 1h und 1h des vorderen Seitenglieds 1 angeordnet. In diesem Fall gibt es eine Möglichkeit, daß der folgende Nachteil auftritt.
Das heißt, wenn in diesem Fall der Stoß eines Zusammenstoßes auf das vordere Seitenglied 1 ausgeübt wird, wird der Stoß vom vorderen Seitenglied 1 auf den vorderen unteren Träger 15 übertragen. Da jedoch die Seitenwände 15a, 15a des vorderen unteren Trägers 15, die den zugeführten Stoß abstützen sollen, nicht genau über den Seitenwänden 1h, 1h angeordnet sind, gibt es eine Möglichkeit, daß die Seitenwände 15a, 15a des vorderen unteren Trägers 15 durch den Stoß, der dem vorderen Seitenglied 1 zugeführt wird, in den Hohlraum 1j des vorderen Seitenglieds 1 stoßen werden.
Wenn umgekehrt die Breite W₁ zwischen den rechten und linken Seitenwänden 1h und 1h des vorderen Seitenglieds 1 merklich kleiner als die Breite W₂ zwischen den rechten und linken Seitenwänden 15a und 15a des vorderen unteren Trägers 15 ist (W₁ < W₂), und die Dicke jeder Seitenwand 1h nicht verändert wird, sind die rechten und linken Seitenwände 15a und 15a des vorderen unteren Trägers 15 an den Flanschen 1g, 1g des vorderen Seitenglieds 1 oder außerhalb dieser Flansche 1g, 1g angeordnet. Außerdem sind die rechten und linken Seitenwände 1h und 1h des vorderen Seitenglieds 1 unter dem Hohlraum 15c des vorderen unteren Trägers 15 angeordnet. In diesem Fall gibt es eine Möglichkeit, daß der folgende Nachteil auftritt.
Das heißt, wenn wie beim oben beschriebenen Fall der Stoß eines Zusammenstoßes auf das vordere Seitenglied 1 ausgeübt wird, wird der Stoß vom vorderen Seitenglied 1 auf den vorderen unteren Träger 15 übertragen. Da jedoch die Seitenwände 15a, 15a des vorderen unteren Trägers 15, die den zugeführten Stoß abstützen sollen, nicht genau über den Seitenwänden 1h, 1h angeordnet sind, gibt es eine Möglichkeit, daß die Seitenwände 1h, 1h des vorderen Seitenglieds 1 durch den Stoß, der dem vorderen Seitenglied 1 zugeführt wird, in den Hohlraum 15c der vorderen unteren Träger 15 stoßen werden.
Andererseits ist in dieser Ausführungsform der vordere untere Träger 15 an der Oberseite des hinteren Abschnitts des vorderen Seitenglieds 1 fest angebracht, und der hintere untere Träger 2, der das Instrumententrägerquerglied 3 halten soll, ist am vorderen unteren Träger 15 und an der Oberseite der Vorderseite des Zwischenabschnitts 1b des vorderen Seitenglieds 1 fest angebracht.
Und die Breite W₂ des vorderen unteren Trägers 15 und hinteren unteren Trägers 2 ist gleich der Breite W₁ des vorderen Seitenglieds 1. Daher stützen der vordere untere Träger 15 und hintere untere Träger 2 zuverlässig die Belastung (Stoß) ab, die dem vorderen Seitenglied 1 zugeführt wird, und übertragen die zugeführte Belastung auf das Instrumententrägerquerglied 3.
Zusätzlich ist das Instrumententrägerquerglied 3, das durch den hinteren unteren Träger 2 gehalten wird, außerdem an beiden Säulen 8 durch Seitenträger 9 befestigt, so daß wirksam verhindert werden kann, daß das vordere Seitenglied 1 in den Fahrgastraum des Fahrzeugs gestoßen wird.
Die Säule 8 ist im Querschnitt sechseckig, wie in 2 gezeigt. Die Säule 8 besteht aus einer inneren Säule 10, die zum Fahrgastraum des Fahrzeugs weist, einer äußeren Seitenwand (äußere Säule) 11, die zur Außenluft weist, und einer Verstärkung 12. Die Verstärkung 12 ist zwischen der inneren Säule 10 und der äußeren Seitenwand 11 angeordnet und ist längs der Innenseite der äußeren Seitenwand 11 ausgebildet.
Wie in 2 gezeigt, ist eine Stützwand (Verstärkungsglied) 13 innerhalb der Säule 8 angeordnet und wird verwendet, um lokal eine Fläche der Säule 8 zu verstärken, an der das Instrumententrägerquerglied 1 befestigt ist. In dem Querschnitt, der in 2 gezeigt wird, ist die Stützwand 13 nicht durchgehend, sondern sie ist über oder unter dem Querschnitt durchgehend, der in 2 gezeigt wird. Das heißt, es wird als Gesamtheit der Stützwand 13 ein geschlossener Querschnitt gebildet.
In dieser Ausführungsform weist die innere Säule 10 einen ersten Abschnitt (vorderen Flanschabschnitt) 10a, einen zweiten Abschnitt (Aufnahmefläche) 10b, der sich schräg vom hinteren Ende des ersten Abschnitts 10a zum Fahrgastraum des Fahrzeugs erstreckt, einen dritten Abschnitt 10c, der sich vom hinteren Ende des zweiten Abschnitts 10b zur Rückseite des Fahrzeugs erstreckt, einen vierten Abschnitt 10d, der sich vom hinteren Ende des dritten Abschnitts 10c nach außen erstreckt, und einen fünften Abschnitt (hinteren Flanschabschnitt) 10e auf, der sich vom vierten Abschnitt 10d erstreckt. Die innere Säule 10 weist ferner eine erste Ecke C1 zwischen dem ersten Abschnitt 10a und dem zweiten Abschnitt 10b, eine zweite Ecke C2 zwischen dem zweiten Abschnitt 10b und dem dritten Abschnitt 10c, und eine dritte Ecke C3 zwischen dem dritten Abschnitt 10c und dem vierten Abschnitt 10d auf.
Ein Seitenträger (Träger) 9, an dem ein Ende des Instrumententrägerquerglieds 3 geschweißt ist, ist an den Außenflächen der Säule 8, die zum Fahrgastraum des Fahrzeugs weisen, nämlich dem ersten Abschnitt 10a, dem zweiten Abschnitt 10b und dritten Abschnitt 10c der inneren Säule 10 durch Schweißung fest angebracht.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, ist das Ende des Instrumententrägerquerglieds 3 mit der zweiten Ecke C2 der Säule 8 durch den Seitenträger 9 verbunden. Das heißt, das Instrumententrägerquerglied 3 ist an der Säule 8 so angebracht, daß wenn das Instrumententrägerquerglied 3 in die axiale Richtung imaginär verlängert wird, die zweite Ecke (Ecke) C2 innerhalb des verlängerten Instrumententrägerquerglieds angeordnet ist (die durch eine gepunktete Linie angezeigt wird und einen Innendurchmesser d aufweist). Wenn daher dem Instrumententrägerquerglied 3 eine Belastung zugeführt wird, wird die Belastung auf die zweite Ecke C2 der Säule 8 übertragen. Selbst wenn eine große Belastung zugeführt wird, kann sie folglich durch die zweite Ecke C2 zuverlässig abgestützt werden. Dies liegt daran, daß die mechanische Festigkeit der Säule 8 an ihrer Ecke höher wird.
Zusätzlich dazu, daß die Belastung, die dem Instrumententrägerquerglied 3 zugeführt wird, durch die zweite Ecke C2 abgestützt wird, stößt in dieser Ausführungsform das Instrumententrägerquerglied 3 unter rechten Winkeln (annährend senk recht) durch den Seitenträger 9 gegen den zweiten Abschnitt 10b der inneren Säule 10 und ist am zweiten Abschnitt 10b fest angebracht, wie in 2 gezeigt. Dies macht es möglich, das Instrumententrägerquerglied 3 zuverlässig an der Säule 8 fest anzubringen, und die Belastung, die dem Instrumententrägerquerglied 3 zugeführt wird, kann genau zur zweiten Ecke C2 der Säule 8 übertragen werden.
Wie in 2 gezeigt, ist die Stützwand 13 innerhalb einer Fläche der Säule 8 angeordnet, mit der das Instrumententrägerquerglied 3 verbunden ist. Daher kann die Säule 8 eine mechanische Festigkeit erhalten, die der Belastung standhalten kann, die dem Instrumententrägerquerglied 3 zugeführt wird. Da die Stützwand 13 verwendet wird, um eine Fläche der Säule 8 lokal zu verstärken, mit der das Instrumententrägerquerglied 3 durch den Seitenträger 9 verbunden ist, kann eine Zunahme des Gewichts des Fahrzeugs minimiert werden, und die mechanischen Festigkeit der Säule 8 kann verbessert werden.
Der Seitenträger 9, der zwischen dem Instrumententrägerquerglied 3 und der Säule 8 angeordnet ist, ist an mindestens zwei Flächen (erster Abschnitt 10a und dritter Abschnitt 10c in dieser Ausführungsform) der polygonalen Säule 8 durch Schweißung fest angebracht. Der Seitenträger 9 weist einen im wesentlichen Z-förmigen Querschnitt auf und besteht hauptsächlich aus drei Teilen. In dieser Ausführungsform weist der Seitenträger 9 einen ersten Trägerabschnitt 9a, einen zweiten Trägerabschnitt (Trägerfläche) 9b und einen dritten Trägerabschnitt 9c auf. Der erste Trägerabschnitt 9a ist am ersten Abschnitt 10a der inneren Säule 10 befestigt. Eine Fläche des zweiten Trägerabschnitts 9b ist am Ende des Instrumententrägerquerglieds 3 durch Schweißung befestigt, während die andere Fläche gegen den zweiten Abschnitt 10b der inneren Säule 10 anstößt. Der dritte Trägerabschnitt 9c ist am dritten Abschnitt 10c der inneren Säule 10 durch Schweißung fest angebracht.
Wie in 2 gezeigt, ist der zweite Trägerabschnitt 9b des Seitenträgers 9 länger als die Gesamtlänge des zweiten Abschnitts 10b der inneren Säule 10 und steht nach innen über die zweite Ecke C2 vor.
Der dritte Trägerabschnitt 9c ist am hinteren Ende des zweiten Trägerabschnitts 9b unter annähernd 90 Grad zum zweiten Abschnitt 10b der inneren Säule 10 gekrümmt und erstreckt sich dann längs des dritten Abschnitts 10c der inneren Säule 10.
Der erste Trägerabschnitt 9a ist kürzer als der zweite Trägerabschnitt 9b und der dritte Trägerabschnitt 9c und erstreckt sich vom vorderen Abschnitt des zweiten Trägerabschnitts 9b längs der Innenseite des ersten Abschnitts 10a der inneren Säule 10.
Die Fahrzeugkarosseriestruktur der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, weist die folgenden Vorteile auf:
Wenn zum Beispiel, wie in 3 gezeigt, die Vorderseite des Fahrzeugs zusammenstößt und der Stoß dem vorderen Endabschnitt des vorderen Seitenglieds 1 zugeführt wird, wird der Stoß (Belastung) in der Nähe des ersten gekrümmten Abschnitts 1d des vorderen Seitenglieds 1 auf das Instrumententrägerquerglied 3 und den Zwischenabschnitt 1b des vorderen Seitenglieds 1 verteilt. Es wird bevorzugt, daß die Belastung auf das Instrumententrägerquerglied 3 und den Zwischenabschnitt 1b des vorderen Seitenglieds 1 mit einem Verhältnis von etwa 50:50 verteilt wird.
Der hintere untere Träger 2, der das Instrumententrägerquerglied 3 hält, ist an der Oberseite des ersten gekrümmten Abschnitts 1d des vorderen Seitenglieds 1 befestigt, der hinter dem vorderen Abschnitt 1a des vorderen Seitenglieds 1 angeord net ist, so daß es keine Möglichkeit gibt, daß der hintere untere Träger 2 einen nachteiligen Einfluß auf die eindrückbare Leistung des vorderen Abschnitts 1a des vorderen Seitenglieds 1 haben wird.
Zusätzlich ist das Instrumententrägerquerglied 3 so am Seitenträger 9 befestigt, daß wenn das Instrumententrägerquerglied 3 imaginär in die axiale Richtung verlängert wird, die zweite Ecke C2 im verlängerten Instrumententrägerquerglied angeordnet ist (was durch eine gepunktete Linie angezeigt wird). Wenn daher dem Instrumententrägerquerglied 3 eine Belastung zugeführt wird, wird die Belastung zu einer Ecke (der zweiten Ecke C2 in dieser Ausführungsform) der Säule 8 übertragen.
Selbst wenn daher dem Instrumententrägerquerglied 3 eine große Belastung zugeführt wird und auf die Säule 8 übertragen wird, kann die Säule 8 die große Belastung durch die zweite Ecke C2 abstützen. Folglich kann die Säule 8 eine mechanische Festigkeit aufweisen, die einer solchen großen Belastung ausreichend standhalten kann. Man beachte, daß wenn die mechanische Festigkeit der Säule 8 dieselbe wie einer herkömmlichen Säule ist, das Gewicht der Säule 8 reduziert werden kann.
Zusätzlich dazu, daß die Belastung, die dem Instrumententrägerquerglied 3 zugeführt wird, durch die zweite Ecke C2 abgestützt wird, stößt in dieser Ausführungsform das Instrumententrägerquerglied 3 unter rechten Winkeln (annährend senkrecht) durch den Seitenträger 9 gegen den zweiten Abschnitt 10b der inneren Säule 10 und ist am zweiten Abschnitt 10b fest angebracht, wie in 2 gezeigt. Daher wird es möglich, das Instrumententrägerquerglied 3 zuverlässig an der Säule 8 zu befestigen, und das Instrumententrägerquerglied 3 kann zuverlässig befestigt werden, so daß die Belastung, die dem Instrumententrägerquerglied 3 zugeführt wird, genau zur zweiten Ecke C2 der Säule 8 übertragen werden kann.
Wie in 2 gezeigt, ist die Stützwand 13 in einer Fläche der Säule 8 angeordnet, mit der das Instrumententrägerquerglied 3 verbunden ist. Selbst wenn daher die Belastung, die dem Instrumententrägerquerglied 8 zugeführt wird, erhöht wird, kann die Säule 8 diese Belastung ausreichend abstützen. Da die Stützwand 13 verwendet wird, um nur eine Fläche der Säule 8 lokal zu verstärken, mit der das Instrumententrägerquerglied 3 durch den Seitenträger 9 verbunden ist, kann eine Zunahme des Gewichts der Säule 8 minimiert werden, während die mechanische Festigkeit der Säule 8 verbessert wird.
Der Seitenträger 9, der zwischen dem Instrumententrägerquerglied 3 und der Säule 8 angeordnet ist, ist an mindestens zwei Flächen (erster Abschnitt 10a und dritter Abschnitt 10c in dieser Ausführungsform) der polygonalen Säule 8 geschweißt. Der Seitenträger 9 ist außerdem an ein Ende des Instrumententrägerquerglieds 3 geschweißt. Daher wird die Belastung, die zur zweiten Ecke 2C der Säule 8 zugeführt wird, durch den Seitenträger 9 auf mindestens zwei Flächen der Säule 8 verteilt. Folglich ist die Säule 8 imstande, eine zugeführte Belastung wirksam abzustützen.
Da das Instrumententrägerquerglied 3 aus einem Rohr besteht, das im Querschnitt kreisförmig ist, kann eine Belastung, die dem Instrumententrägerquerglied 3 zugeführt wird, zuverlässig auf die Säule 8 übertragen werden.
Der vordere untere Träger 15 ist an der Oberseite des hinteren Endes des vorderen Abschnitts 1a des vorderen Seitenglieds 1 fest angebracht, und der hintere untere Träger 2, der den vorderen unteren Träger 15 und das Instrumententrägerquerglied 3 hält, ist an der Oberseite des vorderen Endes des Zwischenabschnitts 1b des vorderen Seitenglieds 1 fest angebracht. Zusätzlich stimmen die lateralen Positionen der Seitenwände 15a, 15a des vorderen unteren Trägers 15, der Seitenwände 2a, 2a des hinteren unteren Trägers 2 und der Seitenwände 1h, 1h des vorderen Seitenglieds 1 miteinander überein. Wenn daher dem vorderen Seitenglied 1 eine Belastung (Stoß) zugeführt wird, kann sie durch den vorderen unteren Träger 15 und hinteren unteren Träger 2 zuverlässig abgestützt werden, und der Stoß, der durch den vorderen unteren Träger 15 und hinteren unteren Träger 2 abgestützt wird, kann zuverlässig auf das Instrumententrägerquerglied 3 übertragen werden. Folglich wird der Stoß, der dem vorderen Seitenglied 1 zugeführt wird, nicht nur durch das vordere Seitenglied 1 abgestützt, sondern auch durch die Säule 8 durch den vorderen unteren Träger 15, den hinteren unteren Träger 2 und das Instrumententrägerquerglied 3. Folglich kann eine Belastung, die zur Zeit eines Zusammenstoßes zugeführt wird, zuverlässig auf die Säule 8 verteilt werden.
Der vordere untere Träger 15 besteht aus einem Paar erster Seitenwände 15a, 15a, die längs der Längsrichtung ausgebildet sind und im vorderen Seitenglied 1 errichtet sind, und einer ersten vorderen Wand 15d, die die hinteren Enden der ersten Seitenwände 15a, 15a verbindet und quer zur Breite des vorderen Seitenglieds 1 ausgebildet ist. Der hintere untere Träger 2 besteht aus einem Paar zweiter Seitenwände 2a, 2a, die längs der Längsrichtung ausgebildet und im vorderen Seitenglied 1 errichtet sind, und einem zweiten vertikalen Abschnitt 2b, der die vorderen Enden der zweiten Seitenwände 2a, 2a verbindet und quer zur Breite des vorderen Seitenglieds 1 ausgebildet ist und an der ersten vorderen Wand 15d des vorderen unteren Trägers 15 befestigt ist. Wenn daher dem vorderen Seitenglied 1 eine Belastung (Stoß) zugeführt wird, kann die zugeführte Belastung zuverlässig durch den vorderen unteren Träger 15 und hinteren unteren Träger 2 abgestützt werden.
Die Gestaltung des vorderen unteren Trägers 15 (erste Seitenwände 15a, 15a) ist annähernd dreieckig, so daß er eine Be lastung (Stoß) abstützen kann, die dem vorderen Seitenglied 1 mit einer einfachen Konstruktion zugeführt wird.
Nun wird ein Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer Modifikation der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Da diese Modifikation im Grunde dieselbe wie die bevorzugte Ausführungsform ist, die in den 1 bis 6 gezeigt wird, werden nur Teile, die sich von der bevorzugten Ausführungsform unterscheiden, unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. In der Figur werden dieselben Bezugsziffern auf dieselben Teile wie in der Ausführungsform der 1 bis 6 angewendet.
7 zeigt, wie ein Instrumententrägerquerglied an einem Seitenträger befestigt ist, und entspricht 4. Außerdem sind Teile, die sich von der obenerwähnten Ausführungsform unterscheiden, ein Seitenträger (Träger) 19 und ein Instrumententrägerquerglied (Querglied) 21.
Das Instrumententrägerquerglied 21 unterscheidet sich vom Instrumententrägerquerglied 3 der obenerwähnten Ausführungsform darin, daß die Endfläche 21a des Instrumententrägerquerglieds 21 senkrecht zur Mittelachse liegt.
Im in 7 gezeigten Seitenträger 19 stößt eine Fläche, an der das Instrumententrägerquerglied 21 fest angebracht ist, das heißt, eine zweite Trägerfläche 19a an einer Position, wo der Seitenträger 19 an einer Säule 8 fest angebracht ist, senkrecht gegen die rechtwinklige Endfläche 21a des Instrumententrägerquerglieds 21.
Wenn daher der Stoß eines Zusammenstoßes (Belastung), der von der Vorderseite des Fahrzeugs dem vorderen Seitenglied 1 zugeführt wird, durch das Instrumententrägerquerglied 21 auf die Säule 8 übertragen wird, kann die zweite Trägerfläche 19b des Seitenträgers 19, die zwischen dem Instrumententrägerquerglied 21 und der Säule 8 angeordnet ist, senkrecht die Belas tung abstützen, die vom Instrumententrägerquerglied 21 übertragen wird.
Wenn folglich der Stoß eines Zusammenstoßes auf das vordere Seitenglied 1 ausgeübt wird, wirkt nur eine Druckkraft (keine Querkraft) auf den geschweißten Teil zwischen dem Seitenträger 9 und dem Instrumententrägerquerglied 3, und daher kann die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Seitenträger 19 und dem Instrumententrägerquerglied 21 weiter verbessert werden.
Während die vorliegende Erfindung in bezug auf die bevorzugte Ausführungsform und Modifikation beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die hierin angegebenen Details beschränkt, sondern kann im Rahmen der Erfindung modifiziert werden, der im folgenden beansprucht wird.
Obwohl zum Beispiel das Instrumententrägerquerglied 3 aus einem Rohrglied besteht, ist es nicht auf ein solches Rohrglied beschränkt, sondern kann andere Stahlmaterialien einsetzen.
Während außerdem der Instrumententräger 4 zwischen dem vorderen unteren Träger 15 und hinteren unteren Träger 2 angeordnet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Struktur beschränkt.

Claims

Fahrzeugkarosseriestruktur, die einem möglichen Zusammenstoß standhält, die aufweist: ein Seitenglied (1), das in einem Fahrzeug angeordnet ist und sich in eine Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt; eine polygonale Säule (8), die im horizontalen Querschnitt polygonal ist, die außerhalb des Seitenglieds (1) angeordnet ist und sich in eine vertikale Richtung des Fahrzeugs erstreckt; ein Querglied (3), das sich zwischen dem Seitenglied (1) und der polygonalen Säule (8) erstreckt; und einen Seitenträger (9) zur Verbindung zwischen dem Querglied (3) und der polygonalen Säule (8); wobei das Querglied an einer Ecke (C2) der polygonalen Säule (8) in einer solchen Weise befestigt ist, daß wenn das Querglied (3) imaginär verlängert wird, die befestigte Ecke (C2) innerhalb eines imaginären Querschnitts des Querglieds (3) angeordnet ist, wobei das Querglied (3) an einer Aufnahmefläche (10b) der polygonalen Säule (8) senkrecht im horizontalen Querschnitt der polygonalen Säule (8) fest angebracht ist; wobei der Seitenträger (9) zwischen mindestens zwei Flächen der polygonalen Säule (8) und einem Ende des Querglieds (3) fest angebracht ist; wobei der Seitenträger (9) eine Trägerfläche (9b) aufweist, die an die Aufnahmefläche (10b) der polygonalen Säule (8) anstößt und an der das Querglied (3) befestigt ist, und die Trägerfläche (9b) sich parallel zu der Aufnahmefläche (10b) erstreckt und über die befestigte Ecke (C2) der polygonalen Säule hinaus vorsteht.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 1, die ferner aufweist: ein Verstärkungsglied (13), das innerhalb der fest angebrachten Ecke (C2) der polygonalen Säule (8) zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit der polygonalen Säule (8) angeordnet ist.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Querglied (3) ein Rohr ist.