DE102012105767A1

DE102012105767A1 - Fahrzeugkarosseriestruktur

Info

Publication number: DE102012105767A1
Application number: DE102012105767A
Authority: DE
Inventors: Wook Jin Na; Jong Chan Park
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2013-06-13
Anticipated expiration: 2032-06-30
Also published as: CN103158790A; CN103158790B; KR20130066735A; KR101356159B1; DE102012105767B4; US8414068B1

Abstract

Fahrzeugkarosseriestruktur, aufweisend eine Säule (5), die einen Kupplungsschlitz (3) aufweist, der einstückig in einer Fläche der Säule (5) ausgebildet ist, eine Schiene (1), die an der Fläche der Säule (5) anliegt und einen Kupplungsschlitz (3) aufweist, der einstückig in einer Fläche der Schiene (1) ausgebildet ist, die an der Fläche der Säule (5) anliegt, einen Winkelbock (7), der mit einer Ecke gekuppelt ist, die zwischen den Anlageflächen der Säule (5) und der Schiene (1) gebildet ist, und eine Befestigungseinheit, die den Winkelbock (7) in den Kupplungsschlitzen (3) der Säule (5) und der Schiene (1) befestigt, wobei jeder der Kupplungsschlitze (3) der Säule (5) und der Schiene (1) von einer Kupplungsführung (9) gebildet wird, die von der Fläche der Säule (5) oder der Fläche der Schiene (1) vorsteht und zwei im Querschnitt hakenförmige Abschnitte aufweist, die einander gegenüberliegen.

Description

Für die Anmeldung wird die Priorität der am 13. Dezember 2011 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0133341 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Fahrzeugkarosseriestruktur, und insbesondere eine Struktur, die Elemente miteinander verbindet, die eine Karosserie eines Busses bilden.
Typischerweise sind Rahmen von herkömmlichen Buskarosserien derart ausgebildet, dass hohle Rohrelemente miteinander verbunden sind. Säulen der Elemente, welche die Rahmen der Buskarosserien bilden, sind Teile, die an Seiten des Fahrzeuges angeordnet sind, und erstrecken sich vertikal in vorbestimmten Längen. Schienen sind Teile, die sich in vorbestimmten Längen in Längsrichtung des Fahrzeuges erstrecken. Die Säulen und die Schienen sind durch Schweißen, ein mechanisches Kupplungsverfahren unter Verwendung von Nieten, Schrauben usw., oder ein chemisches Kupplungsverfahren unter Verwendung von Kleber miteinander verbunden.
Die Rahmen von großen Fahrzeugen, wie Bussen, müssen in der Lage sein, nicht nur das große Gewicht eines Fahrzeuges selbst, sondern auch das Gewicht einer großen Anzahl von Fahrgästen und einer Ladung zu tragen. Außerdem sind im Allgemeinen die Fahrzeit und die Fahrstrecke der Fahrzeuge, wie Busse, vergleichsweise lang. Daher müssen die Verbindungen zwischen den Säulen und den Schienen ausreichend stark sein, damit Vibrationen oder Geräusche der Fahrzeuge vermieden werden können und die Haltbarkeit sichergestellt werden kann.
Mit der Erfindung wird eine Fahrzeugkarosseriestruktur geschaffen, die derart konfiguriert ist, dass nicht nur eine Säule, die ein vertikales Element einer Fahrzeugkarosserie zum Beispiel eines Busses ist, mit einer Schiene, die ein horizontales Element ist, ohne Durchführung eines Schweißvorgangs verbunden werden kann, sondern auch die Festigkeit der Fahrzeugkarosserie erhöht werden kann, so dass die Erzeugung von Geräuschen und Vibrationen verhindert wird, die Haltbarkeit der Fahrzeugkarosseriestruktur verbessert wird und die Montagearbeit erleichtert wird.
Gemäß der Erfindung weist eine Fahrzeugkarosseriestruktur eine Säule, die einen Kupplungsschlitz aufweist, der einstückig in einer Fläche der Säule ausgebildet ist, eine Schiene, die mit der Fläche der Säule verbunden ist und einen Kupplungsschlitz aufweist, der einstückig in einer Fläche der Schiene ausgebildet ist, die mit der Fläche der Säule verbunden ist, einen Winkelbock, der mit einer Ecke gekuppelt ist, die zwischen den Verbindungsflächen der Säule und der Schiene gebildet ist, und eine Befestigungseinheit auf, die den Winkelbock in den Kupplungsschlitzen der Säule und der Schiene befestigt.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Explosionsansicht einer Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Vorderansicht der Struktur aus 1, bei der eine Säule mit einer Schiene gekuppelt ist;
3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in 2;
4 bis 6 Ansichten von Winkelböcken gemäß beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung; und
7 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Mit Bezug auf die 1 bis 7 weist eine Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Säule 5, eine Schiene 1, einen Winkelbock 7 und eine Befestigungseinheit auf. Ein Kupplungsschlitz 3 ist einstückig und/oder monolithisch in einer Fläche der Säule 5 ausgebildet, die mit der Schiene 1 verbunden ist. Die Schiene 1 weist ebenfalls einen Kupplungsschlitz 3 auf, der einstückig und/oder monolithisch in einer Fläche der Schiene 1 ausgebildet ist, die mit der Säule 5 verbunden ist. Der Winkelbock 7 ist mit der Ecke gekuppelt, die zwischen den Flächen der Säule 5 und der Schiene 1 gebildet ist, die miteinander verbunden sind. Die Befestigungseinheit befestigt den Winkelbock 7 in den Kupplungsschlitzen 3 der Säule 5 und der Schiene 1.
Das heißt, gemäß der Erfindung ist die Säule 5 vertikal ausgerichtet, und das Kuppeln der Säule 5 mit der Schiene 1, die horizontal ausgerichtet ist, wird mittels des Winkelbockes 7 und der Kupplungsschlitze 3 durchgeführt, die in der Säule 5 und der Schiene 1 ausgebildet sind. Daher ist gemäß der Erfindung kein separater Schweißvorgang erforderlich, und die Montage kann erleichtert werden und eine hohe Festigkeit wird geschaffen.
Gemäß der Erfindung wird jeder der Kupplungsschlitze 3 der Säule 5 und der Schiene 1 von einer Kupplungsführung 9 gebildet, die von der entsprechenden Fläche der Säule 5 oder der Schiene 1 vorsteht. Die Kupplungsführung 9 weist zwei im Querschnitt hakenförmige Abschnitte auf, die einander gegenüberliegen. Die Befestigungseinheit weist einen Träger 11, der zwischen den beiden hakenförmigen Abschnitten der Kupplungsführung 9 eingesetzt ist, und Befestigungselemente 13 auf, die in den Träger 11 und den Winkelbock 7 eingezogen sind, so dass der Träger 11 und der Winkelbock 7 aneinander gedrückt sind, wodurch der Kupplungszustand dazwischen beibehalten wird.
Mit anderen Worten steht die Kupplungsführung 9 einstückig und/oder monolithisch von der entsprechenden Fläche der Säule 5 oder der Schiene 1 vor und bildet den Kupplungsschlitz 3. Die Querschnittsform der Kupplungsführung 9 ist eine Form, bei der zwei Haken an einander gegenüberliegenden Seiten vorgesehen sind, so dass verhindert werden kann, dass der in die Kupplungsführung 9 eingesetzte Träger 11 in der Richtung, in der die Kupplungsführung 9 vorsteht, gelöst wird. Nachdem die Träger 11 in die Kupplungsführungen 9 der Säule 5 und der Schiene 1 eingesetzt wurden, werden die Befestigungselemente 13 in den Trägern 11 und dem Winkelbock 7 festgezogen, um eine Druckkraft auf die Träger 11 und den Winkelbock 7 auszuüben. Infolgedessen kann schließlich die Kupplungskraft zwischen der Säule 5 und der Schiene 1 sichergestellt werden.
Der Träger 11 weist einstückig und/oder monolithisch zwei Anschlagvorsprünge 11-1, einen Mittelabschnitt 11-2 und eine Befestigungselementeinsetznut 11-3 auf. Die beiden Anschlagvorsprünge 11-1 werden mit den beiden im Querschnitt hakenförmigen Abschnitten der Kupplungsführung 9 in engen Kontakt gebracht und in diese eingehakt. Der Mittelabschnitt 11-2 ist zwischen den beiden Anschlagvorsprüngen 11-1 ausgebildet und steht durch einen Raum zwischen den hakenförmigen Abschnitten hindurch in Richtung zu dem Winkelbock 7 vor. Die Befestigungselementeinsetznut 11-3 ist in einer dem Mittelabschnitt 11-2 gegenüberliegenden Position ausgebildet und zwischen den beiden Anschlagvorsprüngen 11-1 vertieft, so dass das eine Ende des Befestigungselements 13 in die Befestigungselementeinsetznut 11-3 eingesetzt wird. Der Träger 11 erstreckt sich über eine vorbestimmte Länge entlang der Längsrichtung der Kupplungsführung 9.
Der Träger 11 hat die Form einer langen Stange mit einer vorbestimmten Querschnittsform derart, dass sie in die Kupplungsführung 9 eingesetzt wird und in dieser gleiten kann. Aufgrund der oben genannten Querschnittsform des Trägers 11 kann nicht nur die oben beschriebene Druckkraft zwischen dem Träger 11 und dem Winkelbock 7 zuverlässiger sichergestellt werden, was die Kupplungskraft dazwischen erhöht, sondern auch verhindert werden, dass der Träger 11 durch eine auf die Fahrzeugkarosserie ausgeübte Belastung verformt wird, wodurch die Festigkeit der Fahrzeugkarosserie erhöht wird.
Jedes Befestigungselement 13 weist eine Befestigungsschraube 13-1 und eine Befestigungsmutter 13-2 auf. Die Befestigungsschraube 13-1 ist derart konfiguriert, dass ihr Kopf in die Befestigungselementeinsetznut 11-3 des Trägers 11 eingesetzt und am Drehen gehindert wird.
Daher wird, wenn die Befestigungsmutter 13-2 an der Befestigungsschraube 13-1 angezogen wird, die über den Träger 11, die Kupplungsführung 9 und den Winkelbock 7 von dem Winkelbock 7 vorsteht, durch die Befestigungseinsetznut 11-3 verhindert, dass sich der Kopf der Befestigungsschraube 13-1 dreht. Daher kann das Festziehen der Befestigungsmutter 13-2 an der Befestigungsschraube 13-1 erleichtert werden, wodurch die Montagearbeit leichter ist.
Natürlich kann außer dem oben genannten Befestigungselement auch irgendeine andere Art eines mechanischen Befestigungselements, zum Beispiel ein Niet usw., verwendet werden, so lange wie es eine Druckkraft zwischen dem Träger 11 und dem Winkelbock 7 bereitstellen kann.
Der Winkelbock 7 weist Kanalabschnitte 7-2, Verstärkungsplatten 7-3 und Verstärkungsrippen 7-4 auf. Die Kanalabschnitte 7-2 sind miteinander verbunden und decken die beiden Kupplungsführungen 9 ab. Jeder Kanalabschnitt 7-2 weist Flansche 7-1 auf, welche die zueinander entgegengesetzten Außenflächen der beiden hakenförmigen Abschnitte der jeweiligen Kupplungsführung 9 abdecken. Die Verstärkungsplatten 7-3 sind einstückig und/oder monolithisch an der Ecke der Verbindungsstelle zwischen den miteinander verbundenen Kanalabschnitten 7-2 vorgesehen. Die Verstärkungsrippen 7-4 sind zwischen den Verstärkungsplatten 7-3 vorgesehen.
Die 4 bis 6 zeigen beispielhafte Ausführungsformen von Winkelböcken mit der oben genannten Struktur. Die besondere Konfiguration des Winkelbockes 7 kann in Abhängigkeit von den Eigenschaften und Bedingungen der Einbaulage wahlweise verwendet werden.
In den Kanalabschnitten 7-2 des Winkelbockes 7 ist wenigstens eine Befestigungsöffnung 7-5, in die das Befestigungselement 13 eingesetzt wird, durch jede von zwei miteinander verbundenen Verbindungsflächen hindurch ausgebildet. Im Falle einer Mehrzahl von Befestigungsöffnungen 7-5, die in jedem Kanalabschnitt 7-2 ausgebildet sind, können diese in einer Reihe in Längsrichtung der Kupplungsführung 9 angeordnet sein. Bei den in den 4 und 5 gezeigten Winkelböcken sind jeweils zwei Befestigungsöffnungen 7-5 in der Verbindungsfläche jedes Kanalabschnitts 7-2 ausgebildet, während bei dem in 6 gezeigten Winkelbock eine einzige Befestigungsöffnung 7-5 in der Verbindungsfläche jedes Kanalabschnitts 7-2 ausgebildet ist.
Gemäß einer Ausführungsform hat jede der Verstärkungsplatten 7-3, welche die beiden miteinander verbundenen Kanalabschnitte 7-2 miteinander verbinden, eine Bogenform, wodurch die Festigkeit des gesamten Winkelbockes 7 mit den beiden Kanalabschnitten 7-2 erhöht wird und darüber hinaus die Kupplungsfestigkeit zwischen der Schiene 1 und der Säule 5 erhöht wird.
7 zeigt eine Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Verbindungsabschnitt zwischen einem unteren Teil einer Fenstersäule, die ein wichtiges Teil der Verbindungsstruktur einer Buskarosserie ist, und Mittelschienen vorgesehen ist.
Im Detail erstreckt sich die Säule 5 über eine vorbestimmte Länge in der Vertikalrichtung und ist zwischen zwei Schienen 1 angeordnet, die in einer Linie horizontal angeordnet sind. Die Kupplungsführung 9 der Säule 5 ist nicht an der Verbindungsstelle mit der jeweiligen Schiene 1 ausgebildet, so dass das Ende der Schiene 1 direkt mit der Fläche der Säule 5 in Kontakt stehen kann. Die Breite der Kupplungsführung 9 der Säule 5 ist dieselbe wie die der Kupplungsführung 9 der Schiene 1.
Bei der Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß der Erfindung kann ein Kleber zwischen den Trägern 11 und den Kupplungsführungen 9 und zwischen den Kupplungsführungen 9 und dem Winkelbock 7 aufgebracht werden, wodurch die Kupplungsfestigkeit dazwischen weiter erhöht wird.
Wie oben beschrieben, ist die Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß der Erfindung derart konfiguriert, dass nicht nur eine Säule, die ein vertikales Element einer Fahrzeugkarosserie zum Beispiel eines Busses ist, mit einer Schiene, die ein horizontales Element ist, ohne Durchführung eines Schweißvorgangs verbunden werden kann, sondern auch die Festigkeit der Fahrzeugkarosserie erhöht werden kann. Daher kann die Erzeugung von Geräuschen und Vibrationen verhindert werden, und die Haltbarkeit der Fahrzeugkarosseriestruktur kann verbessert werden. Ferner kann mit der Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß der Erfindung die Montagearbeit erleichtert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-2011-0133341 [0001]

Claims

Fahrzeugkarosseriestruktur, aufweisend: eine Säule (5), die einen Kupplungsschlitz (3) aufweist, der einstückig in einer Fläche der Säule (5) ausgebildet ist; eine Schiene (1), die an der Fläche der Säule (5) anliegt und einen Kupplungsschlitz (3) aufweist, der einstückig in einer Fläche der Schiene (1) ausgebildet ist, die an der Fläche der Säule (5) anliegt; einen Winkelbock (7), der mit einer Ecke gekuppelt ist, die zwischen den Anlageflächen der Säule (5) und der Schiene (1) gebildet ist; und eine Befestigungseinheit, die den Winkelbock (7) in den Kupplungsschlitzen (3) der Säule (5) und der Schiene (1) befestigt, wobei jeder der Kupplungsschlitze (3) der Säule (5) und der Schiene (1) von einer Kupplungsführung (9) gebildet wird, die von der Fläche der Säule (5) oder der Fläche der Schiene (1) vorsteht und zwei im Querschnitt hakenförmige Abschnitte aufweist, die einander gegenüberliegen.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 1, wobei die Befestigungseinheit einen Träger (11), der zwischen den beiden im Querschnitt hakenförmigen Abschnitten der Kupplungsführung (9) eingesetzt ist, und ein Befestigungselement (13) aufweist, das in den Träger (11) und den Winkelbock (7) eingezogen ist, so dass der Träger (11) und der Winkelbock (7) aneinander gedrückt sind, wodurch ein Kupplungszustand dazwischen aufrechterhalten wird.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 2, wobei sich der Träger (11) über eine vorbestimmte Länge entlang einer Längsrichtung der Kupplungsführung (9) erstreckt, und wobei der Träger (11) aufweist: zwei Anschlagvorsprünge (11-1), die mit den beiden im Querschnitt hakenförmigen Abschnitten der Kupplungsführung (9) in engen Kontakt stehen und in diese eingehakt sind; einen Mittelabschnitt (11-2), der zwischen den beiden Anschlagvorsprüngen (11-1) ausgebildet ist und durch einen Raum zwischen den im Querschnitt hakenförmigen Abschnitten hindurch in Richtung zu dem Winkelbock (7) vorsteht; und eine Befestigungselementeinsetznut (11-3), die in einer dem Mittelabschnitt (11-2) gegenüberliegenden Position ausgebildet ist und zwischen den beiden Anschlagvorsprüngen (11-1) vertieft ist, so dass das eine Ende des Befestigungselements (13) in die Befestigungselementeinsetznut (11-3) eingesetzt ist.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 3, wobei: das Befestigungselement (13) eine Befestigungsschraube (13-1) und eine Befestigungsmutter (13-2) aufweist; und die Befestigungsschraube (13-1) einen Kopf aufweist, der in die Befestigungselementeinsetznut (11-3) des Trägers (11) eingesetzt ist und am Drehen gehindert wird.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 2, wobei der Winkelbock (7) aufweist: Kanalabschnitte (7-2), die miteinander verbunden sind und die Kupplungsführung (9) der Säule (5) sowie die Kupplungsführung (9) der Schiene (1) abdecken, wobei jeder der Kanalabschnitte (7-2) Flansche (7-1) aufweist, welche die zueinander entgegengesetzten Außenflächen der beiden im Querschnitt hakenförmigen Abschnitte der jeweiligen Kupplungsführung (9) abdecken; Verstärkungsplatten (7-3), die einstückig an einer Ecke einer Verbindungsstelle zwischen den miteinander verbundenen Kanalabschnitten (7-2) vorgesehen sind; und eine Verstärkungsrippe (7-4), die zwischen den Verstärkungsplatten (7-3) vorgesehen ist.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 5, wobei wenigstens eine Befestigungsöffnung (7-5) durch jede von zwei miteinander verbundenen Verbindungsflächen der Kanalabschnitte (7-2) des Winkelbockes (7) hindurch ausgebildet ist.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 2, wobei: die Schiene (1) zwei Schienen (1) aufweist, die in einer Linie in einer Horizontalrichtung angeordnet sind, und die Säule (5) sich über eine vorbestimmte Länge in einer Vertikalrichtung erstreckt und zwischen den beiden Schienen (1) angeordnet ist; die Kupplungsführung (9) der Säule (5) an einem Abschnitt der Säule (5) mit Ausnahme einer Verbindungsstelle mit der Schiene (1) ausgebildet ist, so dass ein Ende der Schiene (1) direkt mit der Fläche der Säule (5) in Kontakt steht; und die Breite der Kupplungsführung (9) der Säule (5) gleich der Breite der Kupplungsführung (9) der Schiene (1) ist.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 2, wobei ein Kleber zwischen dem Träger (11) und der Kupplungsführung (9) und zwischen der Kupplungsführung (9) und dem Winkelbock (7) aufgebracht ist.