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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verstärkungsstruktur für eine Fahrzeugkarosserie zwischen einem vorderen Körper und einem seitlichen Körper einer Fahrzeugkarosserie.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
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Im allgemeinen wird der Fahrzeugkörper bzw. die Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeugs, ausschließlich öffenbarer Bereiche wie einer Motorhaube, Türen und dergleichen, als Rohkarosserie bezeichnet. Die Rohkarosserie kann grob in einen vorderen Körper, der den vorderen Bereich des Fahrzeugkörpers bildet, einen hinteren Körper, der den hinteren Bereich desselben bildet, einen seitlichen Körper, der eine Seitenwand desselben bildet, und einen Unterbau unterteilt werden, der die untere Oberfläche desselben bildet.
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Von diesen Körpern ist der vordere Körper das vordere Ende in Fahrtrichtung des Fahrzeugkörpers und ein Bereich, der während des Fahrens der Ausübung einer Last von vorne ausgesetzt sein kann. Wenn der vordere Körper einer Last ausgesetzt wird, wird die Last auf Bereiche an der hinteren Seite des vorderen Körpers übertragen. Der vordere Körper ist an seiner hinteren Seite mit dem seitlichen Körper verbunden, und die Last wird insbesondere an der Verbindungsposition des vorderen Körpers und des seitlichen Körpers konzentriert. Es ist daher erforderlich, dass die Verbindungsposition eine Steifigkeit aufweist, die in der Lage ist, der Last zu widerstehen.
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Herkömmlicherweise ist bei der Verbindungsposition des vorderen Körpers und des seitlichen Körpers ein als äußeres Element oder Außenrahmen bezeichnetes Verbindungselement verwendet worden. Beispielsweise offenbart das Patentdokument 1 (
JP 2005-75130 A ) eine Fahrzeugkörper-Rahmenstruktur, bei der der vordere Körper und der seitliche Körper mittels eines Außenrahmenelements miteinander verbunden sind.
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Im Patentdokument 1 wird das Außenrahmenelement verstärkt, indem ein Körperpaneel und ein Verstärkungselement, die das Skelett eines seitlichen Körpers bilden, sowie ein oberer Teil eines Türscharniers, das an einer Türanbringungsposition dieser Elemente vorgesehen ist, mittels Bolzen aneinander befestigt werden. Das Patentdokument 1 beschreibt, dass die Dauerfestigkeit eines Fahrzeugkörpers verbessert werden kann, indem das Außenrahmenelement und die oben erwähnten Elemente aneinander befestigt werden.
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Im Patentdokument 1 ist das Außenrahmenelement am vorderen Körper und dem seitlichen Körper so fixiert, dass seine Längsrichtung im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugkörpers ist. Es wird daher angenommen, dass eine Last, die über das Außenrahmenelement von dem vor dem seitlichen Körper befindlichen vorderen Körper aus durch den seitlichen Körper empfangen wird, eine Richtung aufweist, die im wesentlichen entlang der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers verläuft. Im Patentdokument 1 befindet sich der seitliche Körper an einer Position, an der das Außenrahmenelement fixiert ist, d.h., das Körperpaneel und das Verstärkungselement sowie der obere Teil des Türscharniers sind Elemente, die dreidimensional hergestellt werden, indem ein Blech ähnlich der Struktur eines allgemeinen Fahrzeugkörpers gebogen wird. In 3 des Patentdokuments 1 beispielsweise weist das Element, beispielsweise das Körperpaneel, eine Plattenform auf und ist so gekrümmt, dass es in Richtung der Außenseite des Fahrzeugkörpers konvex ist. Bei einer solchen gekrümmten Konfiguration ist es jedoch schwer vorstellbar, dass in der gekrümmten Richtung eine hohe Steifigkeit erzielt werden kann, so dass die Dauerfestigkeit des Körperpaneels und dergleichen gegenüber der vom Außenrahmenelement empfangenen Last strukturell eingeschränkt sein kann.
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Dokument
DE 10 2006 021 883 A1 offenbart ein Verstärkungsmodul für eine Kraftfahrzeugkarosserie, das an einem Karosserieteil zur Anlage bringbar und an diesem befestigbar ist, wobei das Karosserieteil mehrere Befestigungsstellen für zu montierende Kraftfahrzeugkomponenten besitzt. Bei dem Verstärkungsmodul ist jeder Befestigungsstelle des Karosserieteils mindestens ein am oder teilweise im Verstärkungsmodul befestigtes bzw. integriertes Befestigungsmittel zum Befestigen des Türverkleidungsmoduls an der Karosserie zugeordnet. Als weiterer Stand der Technik wird auf die Dokumente
DE 102 44 621 B4 ,
DE 197 06 301 A1 und
US 2008 / 0 036 235 A1 verwiesen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das oben erwähnte Problem zu lösen, und dementsprechend besteht eine Aufgabe von ihr darin, eine Verstärkungsstruktur für eine Fahrzeugkarosserie zu schaffen, die in der Lage ist, die strukturelle Beständigkeit eines seitlichen Körpers gegenüber einer von der Vorderseite aus ausgeübten Last zu verbessern, und die in der Lage ist, einen vorderen Körper und den seitlichen Körper fester miteinander zu verbinden.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Verstärkungsstruktur für eine Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Eine Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur umfasst ein Seitenwandelement, das eine Seitenwand eines Fahrzeugkörpers bildet und so gekrümmt ist, dass es in Richtung der Außenseite des Fahrzeugkörpers konvex ist, und an dem mittels eines Türscharniers eine Vordertür angebracht ist; ein Verbindungselement, um das Seitenwandelement auf der Fahrzeugkörperaußenseite des Seitenwandelements mit dem vorderen Bereich des Fahrzeugkörpers zu verbinden; und ein Verstärkungselement, das entlang der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Seitenwandelements an der Fahrzeugkörperinnenseite des Seitenwandelements befestigt ist, entlang des gekrümmten Seitenwandelements gekrümmt ist und das Seitenwandelement verstärkt, wobei die Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur ferner ein Abstandshalterelement aufweist, das einen ebenen Oberflächenteil aufweist, an die gekrümmte Innenoberfläche des Verstärkungselements angepaßt und so konfiguriert ist, dass sich der ebene Oberflächenteil in Längsrichtung des Fahrzeugkörpers erstreckt; und einen Bolzen, um das Verbindungselement, das Seitenwandelement, das Verstärkungselement und das Abstandshalterelement aneinander zu befestigen.
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Auch wenn das Verstärkungselement gekrümmt ist, kann durch das oben beschriebene Abstandshalterelement die Steifigkeit in der Fahrzeuglängsrichtung des Verstärkungselements strukturell verbessert werden. Für das am Verstärkungselement angebrachte Seitenwandelement wird die Steifigkeit in der Fahrzeuglängsrichtung desselben verbessert. Dadurch, dass das Verbindungselement derart angebracht wird, dass diese Elemente einstückig ausgebildet werden, können der vordere Bereich des Fahrzeugkörpers (der vordere Körper) und der seitliche Körper unter Verwendung eines sehr steifen Bereichs der Seitenwand (des seitlichen Körpers) des Fahrzeugkörpers miteinander verbunden werden. Gemäß dieser Konfiguration wird der seitliche Körper auch dann, wenn er über das Verbindungselement eine Last vom vorderen Körper aus empfängt, nicht deformiert, und die empfangene Last kann über das Türscharnier weiter zum hinteren Bereich des Fahrzeugkörpers umgeleitet werden, beispielsweise zur Vordertür und zur Hintertür. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird daher die strukturelle Beständigkeit des seitlichen Körpers gegenüber der von der Vorderseite aus ausgeübten Last verbessert und der vordere Körper und der seitliche Körper können fester aneinander befestigt werden.
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Bei der oben beschriebenen Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur sind vorzugsweise zwei Abstandshalterelemente vorgesehen, das Türscharnier ist zusammen mit dem Seitenwandelement ebenfalls am Verstärkungselement angebracht; und die zwei Abstandshalterelemente sind jeweils nahe oberhalb und unterhalb einer Anbringungsposition des Türscharniers auf der gekrümmten inneren Oberfläche des Verstärkungselements angebracht.
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Gemäß dem oben beschriebenen Abstandshalterelement können die Steifigkeiten des Seitenwandelements und des Verstärkungselements um die Anbringungsposition des Türscharniers herum zuverlässig verbessert werden. Auch wenn sie eine Last vom vorderen Bereich des Fahrzeugkörpers aus empfangen, werden das Seitenwandelement und das Verstärkungselement an der Anbringungsposition des Türscharniers daher nicht deformiert, und folglich kann der Anbringungszustand der Tür (der Vordertür) aufrechterhalten werden. Die durch den seitlichen Körper vom vorderen Körper aus empfangene Last wird dadurch nicht nur über das Seitenwandelement und das Verstärkungselement, sondern auch über die Vordertür zur Rückseite des Fahrzeugkörpers übertragen. Das heißt, dass die Last, die durch den seitlichen Körper empfangen wird, in einem Prozeß reduziert werden kann, in dem die Last von der Vorderseite zur Rückseite des Fahrzeugkörpers übertragen wird.
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Vorzugsweise erstreckt sich der ebene Oberflächenteil des Abstandshalterelements, das an der oberen Seite der Anbringungsposition des Türscharniers befestigt ist, horizontal der in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers; und der ebene Oberflächenteil des Abstandshalterelements, das an der unteren Seite der Anbringungsposition des Türscharniers befestigt ist, erstreckt sich in Längsrichtung eines mittleren Trägerelements zum Verstärken eines mittleren Bereichs in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Vordertür.
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Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration können das Seitenwandelement und das Verstärkungselement die vom vorderen Körper aus empfangene Last an eine Position auf der Vordertür übertragen, die eine besonders hohe Steifigkeit aufweist. Die Last kann dadurch mühelos zur Rückseite des Fahrzeugkörpers übertragen werden, ohne die Vordertür zu deformieren.
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Vorzugsweise befestigt der Bolzen das Verbindungselement, das Seitenwandelement, das Verstärkungselement und das Abstandshalterelement von der Außenseite des Fahrzeugkörpers aus schräg zur Vorderseite hin an der vorderen Fahrzeugkörperposition des Abstandshalterelements aneinander. Durch die Befestigung mit dem Bolzen an der vorderen Position des Fahrzeugkörpers kann das Abstandshalterelement im Weg der Last angeordnet sein, die vom Verbindungselement 112 über den Bolzen zur Rückseite des Fahrzeugkörpers übertragen wird. Darüber hinaus werden bezüglich der oben beschriebenen Elemente durch das Einführen und Anziehen des Bolzens von der Außenseite des Fahrzeugkörpers aus schräg zur Vorderseite hin dann, wenn die Last vom Bolzen auf die Elemente ausgeübt wird, die Elemente miteinander in Kontakt gebracht, ohne sich in Bezug zueinander zu verlagern, wodurch die Übertragungseffizienz der Last verbessert wird.
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Vorzugsweise weist das Abstandshalterelement ferner eine Rippe auf, die an der äußeren Kante des ebenen Oberflächenteils vorgesehen ist und sich in Kontakt mit der gekrümmten inneren Oberfläche des Verstärkungselements befindet. Gemäß dieser Konfiguration kann diese Rippe das Befestigen der Elemente unter Verwendung des Bolzens erleichtern. Darüber hinaus wird durch das Kombinieren der Rippe mit dem ebenen Oberflächenteil das Abstandshalterelement in einer dreidimensionalen Form ausgebildet, so dass die Steifigkeit weiter verbessert wird. Ferner vergrößert die Rippe die Kontaktfläche zwischen dem Abstandshalterelement und dem Verstärkungselement, so dass das Abstandshalterelement das Verstärkungselement auf einfachere Weise verstärken kann.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugkörpers, bei dem eine Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
- 2 ist eine Explosionsansicht der in 1 gezeigten Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur;
- 3 ist eine Seitenansicht und eine Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur;
- 4 ist eine perspektivische Ansicht eines in 3 gezeigten oberen Abstandshalterelements;
- 5 ist eine perspektivische Ansicht eines in 3 gezeigten unteren Abstandshalterelements;
- 6 zeigt Querschnittsansichten von 3; und
- 7 ist eine Seitenansicht, in der ein Vordertür-Innenpaneel aus 3 weggelassen ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im nachfolgenden wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Die Abmessungen, Materialien und andere spezifische Zahlenwerte, die in dieser Ausführungsform gezeigt werden, sind lediglich Beispiele, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern und stellen, sofern nicht anders angegeben, keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung dar. In dieser Spezifikation sowie den Zeichnungen werden die gleichen Bezugszeichen für Elemente verwendet, die im wesentlichen die selbe Funktion und Form aufweisen, und es wird auf eine mehrfache Beschreibung derselben verzichtet. Auch wird auf die Erläuterung von Elementen verzichtet, die keinen direkten Bezug zur vorliegenden Erfindung aufweisen.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugkörpers 102, bei dem eine Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur 100 gemäß dieser Ausführungsform verwendet wird. Im nachfolgenden erfolgt die Erklärung, indem die in 1 gezeigte, auf der rechten Seitenwand des Fahrzeugkörpers 102 vorgesehene Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur 100 als Beispiel herangezogen wird. Auf der linken Seitenwand des Fahrzeugkörpers 102 ist eine (nicht dargestellte) Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur vorgesehen, die symmetrisch zur Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur 100 auf der rechten Seitenwand ist und dieselbe Funktion aufweist wie die Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur 100 auf der rechten Seitenwand.
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Die Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur 100 gemäß dieser Ausführungsform verbindet und befestigt einen vorderen Körper 107 und einen seitlichen Körper 108 nahe einer Position miteinander, an der ein oberes Türscharnier 106 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung einer Vordertür 104 des Fahrzeugkörpers 102 befestigt ist.
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Der vordere Körper 107 ist ein Bereich, der den vorderen Bereich des Fahrzeugkörpers 102 bildet. Der vordere Körper 107 ist zusammen mit Teilen wie einem Motor und einer Vorderradaufhängung angebracht, die nicht gezeigt sind. Der vordere Körper 107 ist das vordere Ende in Fahrtrichtung des Fahrzeugkörpers 102 und ein Bereich, der während des Fahrens der Ausübung einer Last von der vorderen Außenseite aus ausgesetzt sein kann.
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Mit der Hinterseite des vorderen Körpers 107 ist der seitliche Körper 108 verbunden. Der seitliche Körper 108 ist ein Bereich, der die Seitenwand des Fahrzeugkörpers 102 bildet. Der seitliche Körper 108 ist mit der Vordertür 104 und einer Hintertür 110 angebracht. Der seitliche Körper 108 und der vordere Körper 107 sind durch Schweißen, Bolzenverbindungen oder ähnliches an verschiedenen Positionen miteinander verbunden. Wenn der vordere Körper 107 einer von der Vorderseite aus ausgeübten Last ausgesetzt wird, neigt die Last dazu, sich an diesen Verbindungspositionen zu konzentrieren.
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Die Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur 100 gemäß dieser Ausführungsform weist ein Verbindungselement 112 auf, um den seitlichen Körper 108 und den vorderen Körper 107 miteinander zu verbinden. Insbesondere verbindet und befestigt das Verbindungselement 112 ein Kotflügelschutzblech 114 des vorderen Körpers 107 und ein Seitenwandelement 116 des seitlichen Körpers 108 miteinander. Das Verbindungselement 112 ist in Richtung der Fahrzeugbreite auf beiden Seiten nahe einer Verkleidung 120 vorgesehen, die unter einem Windschutzscheibenglas 118 befestigt ist, und wird auch als verkleidungsseitiges Außenelement bezeichnet.
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2 ist eine Explosionsansicht der in 1 gezeigten Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur 100. Das Verbindungselement 112 der Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur 100 ist mittels Bolzen 122 und 124 an der Fahrzeugkörperaußenseite des Seitenwandelements 116 verbunden.
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Das Seitenwandelement 116 wird auch als Außenpaneel des seitlichen Körpers bezeichnet und fungiert als ein Außenpaneel der Seitenwand des Fahrzeugkörpers 102 (1). Das Seitenwandelement 116 ist mit der Vordertür 104 und der Hintertür 110 auf der Fahrzeugkörperaußenseite derselben angebracht. Diese Türen sind am Seitenwandelement 116 so befestigt, dass sie über Türscharniere geöffnet und geschlossen werden können. Beispielsweise ist die Vordertür 104 über Türscharniere 106 und 126 am Seitenwandelement 116 befestigt.
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Das Seitenwandelement 116 ist mit einer Mehrzahl von Säulen ausgebildet, die als Tragelemente zum Tragen eines Dachs (einer Decke) dienen. Die Säulen bestehen aus einer vorderen Säule 128, einer zentralen Säule 130 und einer hinteren Säule 132, die von der Vorderseite des Fahrzeugkörpers 102 aus angeordnet sind. Im unteren Bereich des Seitenwandelements 116 ist unter jeder der Türen ein Seitenschweller ausgebildet, der dann, wenn ein Passagier in das Fahrzeug ein- bzw. aus diesem aussteigt, als Türschweller dient. Die die vordere Säule 128 und den Seitenschweller 134 aufweisenden Säulen sind wichtige Bereiche, um den gesamten Fahrzeugkörper 102 zu tragen und seine Steifigkeit aufrechtzuerhalten.
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Auf der Fahrzeugkörperinnenseite einer Region, in der die Türscharniere 106 und 126 am Seitenwandelement 116 befestigt sind, ist ein Verstärkungselement 136 vorgesehen. Das Verstärkungselement 136 ist ein Element zum Verstärken des Seitenwandelements 116, so dass das Seitenwandelement 116 der über die Türscharniere 106 und 126 von der Vordertür 104 aus empfangenen Last widerstehen kann. Das Verstärkungselement 136 ist entlang der Aufwärts- und Abwärtsrichtung an der Fahrzeugkörperinnenseite des Seitenwandelements 116 befestigt.
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Das Verstärkungselement 136 ist mit Bolzenlöchern 138 und 140 zum Befestigen der Türscharniere 106 und 126 versehen. Durch die Verwendung dieser Bolzenlöcher 138 und 140 werden auch die Türscharniere 106 und 126 zusammen mit dem Seitenwandelement 116 am Verstärkungselement 136 befestigt. Das Verstärkungselement 136 verstärkt daher die Region, in der die Türscharniere 106 und 126 am Seitenwandelement 116 befestigt sind. Das Verstärkungselement 136 wird daher auch als Scharnierverstärkung bezeichnet.
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Bei dieser Ausführungsform sind zwei Abstandshalterelemente (ein oberes Abstandshalterelement 142 und ein unteres Abstandshalterelement 144) an der Fahrzeugkörperinnenseite des Verstärkungselements 136 befestigt. Diese zwei Abstandshalterelemente verstärken das Verstärkungselement 136 und das Seitenwandelement 116 zusätzlich strukturell.
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3 ist eine Seitenansicht und eine Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur 100. 3(a) ist eine Seitenansicht der Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur 100 sowie der Vordertür 104, die in 1 gezeigt sind, von der Fahrzeugkörperinnenseite aus betrachtet, und 3(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C gemäß 3(a).
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Wie in 3(b) gezeigt ist, bestehen das Seitenwandelement 116 und das Verstärkungselement 136 jeweils aus einem Metall, und sie werden dreidimensional hergestellt, indem ein Blech, beispielsweise das Außenpaneel eines allgemeinen Fahrzeugkörpers 102, gebogen wird. Beispielsweise wird das Seitenwandelement 116 dreidimensional in einer Form hergestellt, die so gekrümmt ist, dass sie in Richtung der Außenseite des Fahrzeugkörpers konvex ist. Auch das Verstärkungselement 136 wird dreidimensional in einer Form hergestellt, die entlang des Seitenwandelements 116 gekrümmt ist. Die Oberfläche auf der Fahrzeugkörperinnenseite des Verstärkungselements 136 wird daher als eine gekrümmte Innenoberfläche ausgebildet und ist konkav vertieft (im nachfolgenden wird die gekrümmte Innenoberfläche als ein konkaver Teil 146 bezeichnet). Das obere Abstandshalterelement 142 und das untere Abstandshalterelement 144, die in 3(a) gezeigt sind, sind so vorgesehen, dass sie in den konkaven Teil 146 passen.
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4 ist eine perspektivische Ansicht des in 3(a) gezeigten oberen Abstandshalterelements 142. Wie in 4 gezeigt ist, besteht das obere Abstandshalterelement 142 aus einem Metall und weist einen longitudinalen, ebenen Oberflächenteil 148 auf, der sich in einer Ebenenform ausdehnt. An der äußeren Kante des ebenen Oberflächenteils 148 ist eine Rippe 150 vorgesehen. Durch Kombinieren der Rippe 150 mit dem ebenen Oberflächenteil 148 wird das obere Abstandshalterelement 142 in einer dreidimensionalen Form ausgebildet. Das obere Abstandshalterelement 142 weist daher eine zusätzlich verbesserte Steifigkeit insbesondere in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers auf.
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In einem vorderen Bereich des Fahrzeugkörpers (der linken Seite in 4) der Rippe 150 ist ein Bolzenloch 152 vorgesehen. Durch das Vorsehen des Bolzenlochs 152 in der Rippe 150 können die Elemente mittels des weiter unten beschriebenen Bolzens 122 problemlos aneinander befestigt werden.
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Erneut Bezug nehmend auf 3(a) erstreckt sich das obere Abstandshalterelement 142 horizontal so, dass die Längsrichtung des ebenen Oberflächenteils 148 mit der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers 102 koinzidiert, und es ist am konkaven Teil 146 des Verstärkungselements 136 befestigt. Darüber hinaus befindet sich die Rippe 150 des oberen Abstandshalterelements 142 in Kontakt mit dem konkaven Teil 146. Die Rippe 150 kann die Kontaktfläche zwischen dem oberen Abstandshalterelement 142 und dem Verstärkungselement 136 vergrößern. Darüber hinaus wird der Bolzen 122 in das in der Rippe 150 vorgesehene Bolzenloch 152 eingeführt.
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5 ist eine perspektivische Ansicht des in 3(a) gezeigten unteren Abstandshalterelements 144. Wie in 5 gezeigt ist, besteht das untere Abstandshalterelement 144, so wie das obere Abstandshalterelement 142, aus einem Metall und weist einen longitudinalen, ebenen Oberflächenteil 154 auf, der sich in einer Ebenenform ausdehnt. Darüber hinaus ist an der äußeren Kante des ebenen Oberflächenteils 154 des unteren Abstandshalterelements 144 ebenfalls eine Rippe 158, die ein Bolzenloch 156 aufweist, in einem vorderen Bereich des Fahrzeugkörpers vorgesehen. Durch Kombinieren der Rippe 158 mit dem ebenen Oberflächenteil 154 wird das untere Abstandshalterelement 144 in einer dreidimensionalen Form ausgebildet. Wie das obere Abstandshalterelement 142 weist daher auch das untere Abstandshalterelement 144 in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers eine zusätzlich verbesserte Steifigkeit auf. Durch das Vorsehen des Bolzenlochs 156 in der Rippe 158 können darüber hinaus die Elemente unter Verwendung des weiter unten beschriebenen Bolzens 124 problemlos aneinander befestigt werden.
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Für das untere Abstandshalterelement 144 ist die Rippe 158 in einem Endteil 155 (der Vorderseite des Fahrzeugkörpers (der linken Seite in 5)), der ein Ende in der Längsrichtung des ebenen Oberflächenteils 154 ist, sowie in einem Endteil 157 (der Rückseite des Fahrzeugkörpers (der rechten Seite in 5)) so vorgesehen, dass sie im Hinblick auf den ebenen Oberflächenteil 154 geneigt ist. In dieser Hinsicht unterscheidet sich das untere Abstandshalterelement 144 vom oberen Abstandshalterelement 142.
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Erneut Bezug nehmend auf 3(a) ist das untere Abstandshalterelement 144 schräg am Verstärkungselement 136 befestigt, wobei sich die Rückseite des Fahrzeugkörpers an einer niedrigeren Position befindet. Dies liegt daran, dass das untere Abstandshalterelement 144 so befestigt ist, dass es im wesentlichen parallel zur Längsrichtung eines mittleren Trägerelements 162 der Vordertür 104 ist, wie weiter unten beschrieben wird. Da die Rippe 158 des unteren Abstandshalterelements 144 so vorgesehen ist, dass sie in Bezug auf den ebenen Oberflächenteil 154 geneigt ist, wie oben beschrieben, kann sich die Rippe 158 zu diesem Zeitpunkt auch dann mit dem konkaven Teil 146 in Kontakt befinden, wenn das untere Abstandshalterelement 144 schräg am Verstärkungselement 136 befestigt ist. Die Rippe 158 kann dadurch die Kontaktfläche zwischen dem unteren Abstandshalterelement 144 und dem Verstärkungselement 136 vergrößern. In das in der Rippe 158 vorgesehene Bolzenloch 156 wird der Bolzen 124 eingeführt.
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Das obere Abstandshalterelement 142 und das untere Abstandshalterelement 144 können nicht nur unter Verwendung der Bolzen 122 und 124 am Verstärkungselement 136 befestigt werden, sondern auch durch Punktschweißen und ähnliche Mittel.
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6 zeigt Querschnittsansichten von 3(a). 6(a) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 3(a). Wie in 6(a) gezeigt, ist das Verstärkungselement 136 so gekrümmt, dass es in Richtung zum Seitenwandelement 116 hin konvex ist. Das Verstärkungselement 136 ist jedoch mit dem oberen Abstandshalterelement 142 in dem konkaven Teil 146 vorgesehen, und das obere Abstandshalterelement 142 fungiert als Stützelement, wodurch die Steifigkeit des Verstärkungselements 136 in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers 102 (der Rechts- und Linksrichtung in 6(a)) strukturell verbessert werden kann. Da die Kontaktfläche zwischen dem oberen Abstandshalterelement 142 und dem Verstärkungselement 136 durch die Rippe 150 vergrößert wird, kann das obere Abstandshalterelement 142 das Verstärkungselement 136 zu diesem Zeitpunkt leichter verstärken.
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6(b) ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B von 3(a). Wie in 6(b) gezeigt, ist das untere Abstandshalterelement 144 im konkaven Teil 146 vorgesehen, um als ein Stützelement zu fungieren, wodurch die Steifigkeit des Verstärkungselements 136 in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers 102 (der Rechts- und Linksrichtung in 6(a)) strukturell verbessert werden kann. Darüber hinaus kann auch im Fall des unteren Abstandshalterelements 144 das untere Abstandshalterelement 144 das Verstärkungselement 136 einfacher verstärken, weil die Kontaktfläche zwischen dem unteren Abstandshalterelement 144 und dem Verstärkungselement 136 durch die Rippe 158 vergrößert wird. Durch das Verstärkungselement 136, an dem das obere Abstandshalterelement 142 und das untere Abstandshalterelement 144 befestigt sind, wird die Steifigkeit des Seitenwandelements 116 in der Längsrichtung des Fahrzeugkörpers 102 verbessert.
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Wie in 6(a) gezeigt, wird der Bolzen 122 von der Fahrzeugkörperaußenseite der Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur 100 aus durch das Verbindungselement 112, das Seitenwandelement 116, das Verstärkungselement 136 und das obere Abstandshalterelement 142 hindurch in dieser Reihenfolge eingeführt, und dadurch werden diese Elemente aneinander befestigt. Darüber hinaus wird, wie in 6(b) gezeigt, der Bolzen 124 von der Fahrzeugkörperaußenseite der Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur 100 aus durch das Verbindungselement 112, das Seitenwandelement 116, das Verstärkungselement 136 und das untere Abstandshalterelement 144 hindurch in dieser Reihenfolge eingeführt, und dadurch werden diese Elemente aneinander befestigt.
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Das Befestigen dieser Elemente unter Verwendung der Bolzen 122 und 124 wird von der Fahrzeugkörperaußenseite aus schräg hin zur Vorderseite an der vorderen Fahrzeugkörperposition des oberen Abstandshalterelements 142 und des unteren Abstandshalterelements 144 durchgeführt. Wenn die Elemente lediglich durch die Bolzen aneinander befestigt werden, werden die Bolzen für gewöhnlich von der Fahrzeugkörperaußenseite aus senkrecht zu den Elementen eingeführt. In diesem Fall jedoch wird die Last vom vorderen Körper 107 zu den Elementen über den Bolzen in der Richtung senkrecht zur Bolzenachse ausgeübt, d.h. in der Scherrichtung bezüglich der Oberflächen der Elemente. Bei einer solchen Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass die Last vom Bolzen auf die Elemente übertragen wird, und die Elemente verlagern sich in Bezug zueinander in der Scherrichtung. Bei dieser Ausführungsform werden die Elemente daher durch das Anziehen der Bolzen 122 und 124 von der Fahrzeugkörperaußenseite aus schräg hin zur Vorderseite, wie oben beschrieben, miteinander in Kontakt gebracht, wenn die Last vom Bolzen 122, 124 auf die Elemente ausgeübt wird, ohne dass sie sich in Bezug zueinander verlagern, wodurch die Übertragungseffizienz der Last verbessert wird.
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Durch das Befestigen mit dem Bolzen 122, 124 an vorderen Position des Fahrzeugkörpers können darüber hinaus das obere Abstandshalterelement 142 und das untere Abstandshalterelement 144 im Weg der Last angeordnet sein, die vom Verbindungselement 112 über den Bolzen 122, 124 auf die Fahrzeughinterseite übertragen wird. Durch das Befestigen des Verbindungselements 112 derart, dass es wie oben beschrieben einstückig mit den Elementen ausgebildet ist, kann das Verbindungselement 112 den vorderen Körper 107 und den seitlichen Körper 108 miteinander verbinden, indem ein Bereich des seitlichen Körpers 108 verwendet wird, der eine größere Steifigkeit aufweist (1).
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Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration wird der in 1 gezeigte seitliche Körper 108 nicht deformiert und absorbiert die Last kaum, auch wenn er über das Verbindungselement 112 eine Last vom vorderen Körper 107 aus empfängt. Die empfangene Last kann daher über die Türscharniere 106 und 126 weiter zum hinteren Bereich des Fahrzeugkörpers 102, beispielsweise zur Vordertür 104 und zur Hintertür 110, umgeleitet werden. Gemäß der Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur 100 gemäß dieser Ausführungsform wird daher die strukturelle Beständigkeit des seitlichen Körpers 108 gegenüber der von der Vorderseite aus ausgeübten Last verbessert, und der vordere Körper 107 und der seitliche Körper 108 können fester aneinander befestigt werden.
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Erneut Bezug nehmend auf 3(a) wird ein zusätzlicher Effekt der Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur 100 gemäß dieser Ausführungsform erläutert. Wie in 3(a) gezeigt, sind das obere Abstandshalterelement 142 und das untere Abstandshalterelement 144 jeweils nahe oberhalb und unterhalb einer Anbringungsposition E des Türscharniers 106 befestigt, das die Bolzenlöcher 138 aufweist (2). Insbesondere ist das obere Abstandshalterelement 142 an der oberen Seite der Anbringungsposition E des Türscharniers 106 befestigt, und das untere Abstandshalterelement 144 ist an der unteren Seite der Anbringungsposition E des Türscharniers 106 befestigt.
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Gemäß dem oben beschriebenen oberen Abstandshalterelement 142 und dem unteren Abstandshalterelement 144 können die Steifigkeiten des Seitenwandelements 116 und des Verstärkungselements 136 um die Anbringungsposition E des Türscharniers 106 herum zuverlässig verbessert werden. Auch wenn sie eine Last vom vorderen Körper 107 aus empfangen, werden das Seitenwandelement 116 und das Verstärkungselement 136 an der Anbringungsposition E des Türscharniers 106 daher nicht deformiert, und deshalb kann die Tür (die Vordertür 104) im selben Anbringungszustand wie demjenigen vor dem Empfangen der Last gehalten werden.
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Durch die oben beschriebene Konfiguration kann die durch den seitlichen Körper 108 empfangene Last in einem Prozeß reduziert werden, in dem die Last von der Vorderseite aus zur Hinterseite des Fahrzeugkörpers 102 übertragen wird. Wenn der seitliche Körper 108 beispielsweise eine Last vom vorderen Körper 107 aus empfängt, wird, wenn sich die Vordertür 104 aus der normalen Anbringungsposition bewegt oder von ihr entfernt hat, die sich auf dem seitlichen Körper 108 (insbesondere auf dem Seitenwandelement 116) in Richtung der Hinterseite bewegende Last konzentriert auf die vordere Säule 128 und den Seitenschweller 134 übertragen.
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Indem jedoch, wie oben beschrieben, der Anbringungszustand der Vordertür 104 aufrechterhalten wird, wird auch die Last, die vom vorderen Körper 107 aus durch den seitlichen Körper 108 empfangen wird, vom Kontaktpunkt zwischen dem Türscharnier 106 und dem Seitenwandelement 116 und der Vordertür 104 aus auf die Vordertür 104 übertragen. Das heißt, die durch den seitlichen Körper 108 vom vorderen Körper 107 aus empfangene Last wird nicht nur über das Seitenwandelement 116 und das Verstärkungselement 136, sondern auch über die Vordertür 104 zur Hinterseite des Fahrzeugkörpers 102 übertragen.
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7 ist eine Seitenansicht, in der ein Vordertür-Innenpaneel 164 von 3(a) weggelassen ist. Für gewöhnlich sind in der Vordertür 104 eine Mehrzahl von Trägerelementen vorgesehen, um die Vordertür 104 zu verstärken. Wie in 7 gezeigt, ist die Vordertür 104 beispielsweise mit einem oberen Trägerelement 160 zum Verstärken des oberen Bereichs der Vordertür 104 sowie dem mittleren Trägerelement 162 zum Verstärken des mittleren Bereichs in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung derselben versehen. Das obere Trägerelement 160 ist im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Fahrzeugkörpers 102 vorgesehen. Das mittlere Trägerelement 162 ist schräg vorgesehen, wobei sich die Hinterseite des Fahrzeugkörpers 102 (die Seite der rechten Richtung in 7) in einem niedrigeren Bereich befindet. Diese Trägerelemente dienen als Stützelemente, so dass die Steifigkeit der Vordertür 104 insbesondere in der Längsrichtung der Trägerelemente verbessert wird.
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Wie in 7 gezeigt, ist das obere Abstandshalterelement 142 nicht nur auf der oberen Seite der Anbringungsposition E des Türscharniers 106 befestigt, sondern es ist darüber hinaus so befestigt, dass die Längsrichtung des ebenen Oberflächenteils 148 im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des oberen Trägerelements 160 zum Verstärken des oberen Bereichs der Vordertür 104 ist. Darüber hinaus ist das untere Abstandshalterelement 144 nicht nur an der unteren Seite der Anbringungsposition E des Türscharniers 106 befestigt, sondern es ist ferner schräg befestigt und erstreckt sich so, dass der ebene Oberflächenteil 154 im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des mittleren Trägerelements 162 zum Verstärken des mittleren Bereichs in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Vordertür 104 ist.
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Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration können das Seitenwandelement 116 und das Verstärkungselement 136 die vom vorderen Körper 107 aus empfangene Last an eine Position auf der Vordertür 104 übertragen, die eine besonders hohe Steifigkeit aufweist. Auch wenn die Last auf die Vordertür 104 übertragen wird, kann die Last daher problemlos zur Hinterseite des Fahrzeugkörpers weiterübertragen werden, ohne die Vordertür 104 zu deformieren.
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Obiges ist eine Erklärung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.
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Die vorliegende Erfindung kann auf die Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur zwischen dem vorderen Körper und dem seitlichen Körper eines Fahrzeugkörpers angewendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- E
- Anbringungsposition
- 100
- Fahrzeugkörper-Verstärkungsstruktur
- 102
- Fahrzeugkörper
- 104
- Vordertür
- 106
- Türscharnier
- 107
- vorderer Körper
- 108
- seitlicher Körper
- 110
- Hintertür
- 112
- Verbindungselement
- 114
- Kotflügelschutzblech
- 116
- Seitenwandelement
- 118
- Windschutzscheibenglas
- 120
- Verkleidung
- 122
- Bolzen
- 124
- Bolzen
- 126
- Türscharnier
- 128
- vordere Säule
- 130
- zentrale Säule
- 132
- hintere Säule
- 134
- Seitenschweller
- 136
- Verstärkungselement
- 138
- Bolzenloch
- 140
- Bolzenloch
- 142
- oberes Abstandshalterelement
- 144
- unteres Abstandshalterelement
- 146
- konkaver Teil
- 148
- ebener Oberflächenteil
- 150, 158
- Rippe
- 152
- Bolzenloch
- 154
- ebener Oberflächenteil
- 156
- Bolzenloch
- 160
- oberes Trägerelement
- 162
- mittleres Trägerelement
- 164
- Vordertür-Innenpaneel
