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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Struktur, die mit dachseitigen Schienen an unteren Dachbereichen versehen ist, versehen mit Dachplatten in einer longitudinalen Richtung eines Fahrzeugkörpers, und bei der Säulenbereiche mit diesen dachseitigen Schienen verbunden sind, und betrifft insbesondere eine Verbindungsstruktur der Säulenbereiche und der unteren Dachbereiche in einem Fahrzeug, wobei die Verbindungsstärke der dachseitigen Schienen und der Säulenbereiche erhöht ist.
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[Stand der Technik]
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Im Allgemeinen wird ein Rahmen eines Fahrzeugdachbereichs an unteren Dachbereichen eines Fahrzeugs gebildet, indem man eine Mehrzahl von Säulenbereichen, die in einer vertikalen Richtung von Fahrzeugkörperseitenoberflächen vorgesehen sind, mit dachseitigen Schienen verbindet, die an beiden Seiten eines Dachbereichs in einer longitudinalen Richtung vorgesehen sind. Die dachseitige Schiene hat üblicherweise eine geschlossene Querschnittsstruktur mit einer Innenplatte und einer Außenplatte und ist am unteren Fahrzeugdachbereich in einer longitudinalen Richtung des Fahrzeugkörpers angeordnet (siehe Patentdruckschriften 1 bis 4).
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Hierbei wird beispielsweise die zweite Säule von drei Säulen an einer Seite als eine B-Säule bezeichnet, und diese B-Säule, das heißt die zentrale Säule, ist derart gebildet, dass sie eine geschlossene Querschnittsstruktur hat, gebildet durch eine innere Säulenplatte und eine äußere Säulenplatte. Diese äußere Säulenplatte ist üblicherweise als Teil einer Seitenkörperplatte gebildet. Diese zentrale Säule erstreckt sich in der vertikalen Richtung und ist mit der dachseitigen Schiene an einem Oberseitenendbereich des Fahrzeugs verbunden (siehe Patentdruckschrift 3).
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Ferner ist ein Fahrzeug bekannt, welches ein sogenanntes Mohican-Dach als eine Außenstruktur eines Dachbereichs hat, bei dem Rillenbereiche, die sich in einer longitudinalen Fahrzeugkörperrichtung erstrecken, an Anschlussbereichen von Dachplatten und äußeren Seitenkörperplatten gebildet sind.
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Bei diesem Mohican-Dach ist der Rillenbereich in der longitudinalen Fahrzeugkörperrichtung gebildet durch einen Stufenbereich eines dachseitigen Außenschienenbereichs, der an einem oberen Endbereich der äußeren Seitenkörperplatte vorgesehen ist, und Stufenbereiche, die an beiden Endbereichen der Dachplatte vorgesehen sind. Ferner ist eine gurtförmige Dachverstärkung in einer Fahrzeugbreitenrichtung an einer Fahrzeuginnenseite angeordnet, die eine untere Oberflächenseite der Dachplatte ist. Ferner ist die Innenplatte der zentralen Säule an einem Zentralsäulenbereich der äußeren Seitenkörperplatte und an der Fahrzeuginnenseite vorgesehen, und eine dachseitige Innenschiene mit fester Breite ist an einer Unterseite des dachseitigen Außenschienenbereichs und in der longitudinalen Fahrzeugkörperrichtung angeordnet (siehe Patentdruckschriften 1 bis 4).
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Der obere Endbereich der dachseitigen Innenschiene ist mit einem Verbindungsbereich des Stufenbereichs des dachseitigen Außenschienenbereichs verbunden, der am oberen Endbereich der äußeren Seitenkörperplatte vorgesehen ist, und der Stufenbereiche, die an beiden Endbereichen der Dachplatte vorgesehen sind. Ferner ist die Dachverstärkung, die die untere Oberflächenseite der Dachplatte verstärkt, mit den beiden Endbereichen der Dachplatte verbunden.
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Wenn ein Fahrzeug mit einer solchen Struktur aufgrund einer Seitenkollision einen Stoß aufnimmt, wirkt eine Torsionswirkung auf den gesamten Fahrzeugkörper, und in einem Torsionsverformungsmodus wird ein Querschnitt des Verbindungsbereichs an einem oberen Säulenbereich lokal verformt, das heißt er bricht zusammen. Die Form der dachseitigen Innenschiene ist üblicherweise mit Stufenbereichen versehen, das heißt sogenannten Fächern, um die Präzision von Flanschen zu sichern und die Robustheit bei einer Kollision zu erhöhen. Allerdings verursachen diese Fächer lokale Verformung. Obwohl es effektiv ist, am gesamten Fahrzeugkörper eine Beanspruchung zu verteilen und aufzunehmen durch Kantenlinien der Stufenbereiche der Flansche, um eine größere Steifigkeit mit einem kleinen Querschnitt und einem dünnen Blech zu erzielen, brechen die Kantenlinien zusammen, wenn diese Fächer entfernt werden.
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Indessen ist eine Technik bekannt zum Bereitstellen einer Verstärkung als ein Verstärkungselement bei einem Bereich, an dem eine dachseitige Innenschiene und eine Dachverstärkung aneinander angeschlossen sind, um die Steifigkeit eines Mohican-Rillenbereichs beizubehalten (siehe Patentdruckschrift 3).
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Ferner ist im Stand der Technik eine Verstärkung eines Bereichs bekannt, an dem sich eine Beanspruchung konzentriert, indem man ein L-förmiges Element bei einem Querschnitt, gebildet durch ein Dach oder eine Dachverstärkung, hinzufügt, eine Rippe an einer oberen Oberflächenseite eines Mohican-Rillenbereichs bereitstellt, oder einen Wendebereich an einem vorderen Endbereich der Dachverstärkung bereitstellt, um die Steifigkeit zu vergrößern, ohne ein zusätzliches Teil an einer Fahrzeuginnenseite anzubringen (siehe Patentdruckschrift 4).
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Dokument
US 2003/ 0 141 747 A1 betrifft eine Verbindungsstruktur eines oberen Teils einer B-Säule eines Fahrzeugs.
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Dokument
WO 2012 /073 637 A1 betrifft eine Seitenstruktur eines Fahrzeugkörpers, umfassend eine Seitenschiene und eine B-Säule, die an Seiten von Türöffnungen vorgesehen sind, und Verkleidungselemente, die an der Seitenschiene und der B-Säule vorgesehen sind.
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Dokument
JP 2011 201 389 A betrifft eine obere Struktur eines Fahrzeugkörpers, an den ein Schulteranker eines Sitzgurtes angebracht ist, der eine Trägheitskraft eines Insassen unterstützt.
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[Fundstellenliste]
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[Patentdruckschriften]
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- [Patentdruckschrift 1] JP 2010-167978 A
- [Patentdruckschrift 2] JP 2009-35095 A
- [Patentdruckschrift 3] JP 2006-111130 A
- [Patentdruckschrift 4] JP 2009-220599 A
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[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Durch die Erfindung zu lösende Probleme]
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Wenn bei einer herkömmlichen Technik eine aufstauchende Kraft auf Säulenbereiche ausgeübt wird, und Dachschienen selbst bei Torsionsverformung des gesamten Fahrzeugkörpers verdreht werden, verformen sich Verbindungsbereiche der Säulenbereiche und der Dachschienen. Die herkömmliche Struktur kann eine Beanspruchung an Verbindungsbereichen der Säulenbereiche und unteren Dachbereiche nicht effektiv verteilen, und daher wirkt eine Torsionswirkung an den oberen Säulenbereichen und verursacht eine Verbiegung. Ferner werden die Dachschienen vorne und hinten an den Säulen verbogen, da die Säulen durch Aufstauchen verformt werden, wenn die Säulen bei einer Seitenkollision in Richtung einer Fahrzeuginnenseite verformt werden.
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Die Verwendung mehrerer Verstärkungen zur Erhöhung der Steifigkeit verursacht eine Gewichtszunahme und eine Kostensteigerung.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindungsstruktur von Säulenbereichen und unteren Dachbereichen in einem Fahrzeug bereitzustellen, die eine Torsionssteifigkeit eines Fahrzeugkörpers vergrößern kann, eine Kraft bei einer Seitenkollision absorbieren und verteilen kann, und eine Steifigkeit der Säulenbereiche und der unteren Dachbereiche erhöhen kann, ohne die Zahl der Teile zu vergrößern.
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[Mittel zur Lösung der Probleme]
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Die vorliegende Erfindung ist im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert. Der abhängige Patentanspruch definiert eine Ausführungsform der Erfindung. Offenbart wird eine Verbindungsstruktur eines dachseitigen Schienenbereichs, dessen geschlossener Querschnitt in einer longitudinalen Richtung des unteren Dachbereichs durch eine dachseitige Innenschiene und eine dachseitige Außenschiene gebildet ist, und des Säulenbereichs, bei dem ein geschlossener Querschnitt durch eine innere Säulenplatte und eine äußere Säulenplatte gebildet ist, wobei eine Stufe entlang eines unteren Endflanschbereichs der dachseitigen Innenschiene gebildet ist, um eine Kantenlinie zu bilden, ein Vorsprungsbereich an einem oberen Endbereich der inneren Säulenplatte vorgesehen und aufwärts gerichtet ist, ein Überlappungsbereich der inneren Säulenplatte derart mit einem vertikalen Wandbereich der dachseitigen Innenschiene überlappt, dass der Vorsprungsbereich der inneren Säulenplatte die Kantenlinie des Flanschbereichs der dachseitigen Innenschiene kreuzt, und der Vorsprungsbereich der inneren Säulenplatte und der Überlappungsbereich der dachseitigen Innenschiene miteinander verbunden sind.
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Ferner sind bogenförmige Bereiche, die Türöffnungseckbereiche eines Fahrzeugkörpers bilden, an beiden Seiten des Vorsprungsbereichs der inneren Säulenplatte gebildet, und eine Verstärkungssicke ist wenigstens entlang der bogenförmigen Bereiche gebildet.
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Ferner ist eine Kantenlinie, die gebildet ist entlang des unteren Endflanschbereichs der dachseitigen Innenschiene, der auf den Vorsprungsbereich trifft, welcher an dem oberen Endbereich der inneren Säulenplatte vorgesehen ist, flacher gebildet als der Rest der Kantenlinie, sodass eine Verbiegung der Kantenlinie an einem Bereich der inneren Säulenplatte reduziert ist.
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[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Vorsprungsbereich des oberen Säulenbereichs verbunden mit einer Wandoberfläche der dachseitigen Innenschiene über die Kantenlinie des Flanschbereichs der dachseitigen Innenschiene, sodass es möglich ist, einen Zusammenbruch des geschlossenen Querschnitts der dachseitigen Innenschiene zu reduzieren, der eine Verbiegung der Katentenlinie verursacht.
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Ferner wird eine Kraft in einer vertikalen Richtung von der Säule über die Kantenlinie des Flanschbereichs der dachseitigen Innenschiene aufgenommen, sodass es möglich ist, die Kraft in Antwort auf die Verbiegung der Dachschiene in der longitudinalen Richtung zu verteilen und zu verhindern, dass die Dachschiene leicht verbogen wird.
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Ferner sind gemäß der vorliegenden Erfindung bogenförmige Bereiche, die Türöffnungseckbereiche eines Fahrzeugkörpers bilden, an beiden Seiten des Vorsprungsbereichs der inneren Säulenplatte gebildet, und eine Verstärkungssicke ist wenigstens entlang der bogenförmigen Bereiche gebildet, sodass es möglich ist, die Steifigkeit der inneren Säulenplatte zu erhöhen. Ferner ist eine Kantenlinie, die entlang des unteren Endflanschbereichs der dachseitigen Innenschiene gebildet ist, die auf den Vorsprungsbereich trifft, welcher am oberen Endbereich der inneren Säulenplatte vorgesehen ist, flacher als der Rest der Kantenlinie gebildet, und eine Verbiegung der Kantenlinie an einem Bereich der inneren Säulenplatte wird reduziert, sodass es möglich ist, zuverlässig eine Kraft von der inneren Säulenplatte auf die dachseitige Innenschiene zu übertragen. Folglich ist es möglich, einen Zusammenbruch des geschlossenen Querschnitts der dachseitigen Innenschiene zu reduzieren.
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Figurenliste
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- [1] 1 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer Verbindungsstruktur eines Säulenbereichs und eines unteren Dachbereichs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Betrachtung von einer Fahrzeuginnenseite eines Fahrzeugs aus.
- [2] 2 ist eine Perspektivansicht zur Vergrößerung und Erläuterung eines Verbindungsbereichs des Säulenbereichs eines oberen Bereichs einer zentralen Säule und des unteren Dachbereichs in 1.
- [3] 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Säulenbereichs und des unteren Dachbereichs in 2.
- [4] 4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 1.
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[Beispiel für die Ausführung der Erfindung]
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail mit Bezug zu den Zeichnungen der 1 bis 4 beschrieben werden. 1 erläutert eine Verbindungsstruktur eines Säulenbereichs und eines unteren Dachbereichs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer Fahrzeuginnenseite, an welcher eine rechtsseitige zentrale Säule vorgesehen ist, und 2 ist eine Perspektivansicht zur Vergrößerung und Erläuterung einer dachseitigen Innenschiene eines oberen Bereichs der zentralen Säule und eines Dachbereichs in 1. Ferner verwendet auch ein Verbindungsbereich eines Dachbereichs und eines Seitenbereichs, der mit einer linksseitigen zentralen Säule eines Fahrzeugs versehen ist, die gleiche Konfiguration. 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht zur Erläuterung von Komponenten eines Verbindungsbereichs einer dachseitigen Innenschiene und einer zentralen Säule.
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4 ist eine Perspektivansicht entlang einer Linie A-A in 1 und erläutert einen Dachbereich und einen Säulenbereich.
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Die 1 bis 4 zeigen den Verbindungsbereich eines Dachbereichs 1 und eines Säulenbereichs 2 eines Fahrzeugs mit einem sogenannten Mohican-Dach. Der Dachbereich 1 ist gebildet durch eine Dachplatte 3 und ein gurtförmiges zentrales Dachelement (auch als eine Dachverstärkung bezeichnet) 4, das an einer Zwischenposition an einer unteren Oberflächenseite der Dachplatte 3 und in einer longitudinalen Fahrzeugkörperrichtung entlang einer Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist, und äußeren Seitenkörperplatten 5, deren obere Endbereiche mit der Dachplatte 3 verbunden sind, um sogenannte Mohican-Bereiche zu bilden, und deren Seitenoberflächenbereiche Seitenbereiche eines Fahrzeugkörpers bilden, sind an beiden Seitenbereichen der Dachplatte 3 vorgesehen.
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Dachseitige Schienenbereiche 6, die mit Außenseiten gebildet sind, welche durch die äußeren Seitenkörperplatten 5 bedeckt sind, sind an unteren Bereichen an beiden Seiten des Dachbereichs 1 und an oberen Endbereichen an der Fahrzeuginnenseite und entlang der longitudinalen Fahrzeugkörperrichtung angeordnet. Ein geschlossener Querschnitt des dachseitigen Schienenbereichs 6 ist gebildet durch eine dachseitige Innenschiene 7 und eine dachseitige Außenschiene (auch als obere Säulenverstärkung bezeichnet) 8.
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Zudem ist ein geschlossener Querschnitt des Säulenbereichs 2 gebildet durch eine innere Säulenplatte 9 und einer äußeren Säulenplatte 10, und ein oberes Ende der inneren Säulenplatte 9 ist mit der dachseitigen Innenschiene 7 verbunden, und ein oberes Ende der äußeren Säulenplatte 10 ist mit der dachseitigen Außenschiene 8 verbunden.
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Die dachseitige Innenschiene 7 ist eine gurtförmige Platte, die in der longitudinalen Fahrzeugrichtung angeordnet ist, und Flanschbereiche 7a und 7b sind an oberen und unteren Endbereichen der dachseitigen Innenschiene 7 und an beiden Seiten eines vertikalen Wandbereichs 7c gebildet. Der Flanschbereich 7a an der Seite des oberen Bereichs ist mit Vorsprungsstücken 71 und Ausschnittbereichen 72 versehen, die mit einem oberen Endflanschbereich 5a der äußeren Seitenkörperplatte 5 verbunden sind, und die Dachplatte 3 ist mit dem oberen Endflanschbereich 5a der äußeren Seitenkörperplatte 5 durch die Bereiche der Ausschnittsbereiche 72 verbunden.
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Unterdessen sind die Flanschbereiche 7b an der Seite des unteren Bereichs entlang der Flanschbereiche 7b mit einer Kantenlinie 73 versehen, die die Flanschbereiche 7b und den vertikalen Wandbereich 7c unterteilt, und eine Kantenlinie 73a, die an einem Verbindungsbereich vorgesehen ist, der mit der inneren Säulenplatte 9 verbunden ist, ist flach gebildet. Ein flanschförmiger Vorsprungsbereich 74, der vorgesehen ist, um näher zu einer Fahrzeugkörperinnenseite vorzustehen als die Flanschbereiche 7b, ist an einer Seite des unteren Bereichs der Kantenlinie 73a und an dem vertikalen Wandbereich 7c der dachseitigen Innenschiene 7 vorgesehen, mit der die innere Säulenplatte 9 verbunden ist, und bogenförmige Randbereiche 75 und 76, die Öffnungsbereiche 11 und 12 einer vorderen Tür und einer hinteren Tür bilden, sind an beiden Seiten dieses Vorsprungsbereichs 74 gebildet. An dem Vorsprungsbereich 74 ist die Kantenlinie 73a mit einem Vorsprungsbetrag des Vorsprungs hin zu einer Fahrzeuginnenseite flacher als die Flanschbereiche 7b gebildet.
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Unterdessen ist ein planargeformter Vorsprungsbereich 91, der mit dem vertikalen Wandbereich 7c der dachseitigen Innenschiene 7 überlappt, an einem oberen Endbereich der inneren Säulenplatte 9 vorgesehen, und bogenförmige Randbereiche 92 und 93, die Öffnungsbereiche 11 und 12 der vorderen Tür und der hinteren Tür bilden, sind an beiden Seiten dieses Vorsprungsbereichs 91 vorgesehen. Diese bogenförmigen Randbereiche 92 und 93 sind derart geformt, dass sie zu den bogenförmigen Randbereichen 75 und 76 der dachseitigen Innenschiene 7 passen, und in dem Vorsprungsbereich 91 ist eine Verstärkungssicke 94 entlang der Randbereiche 75 und 76 und des Vorsprungsbereich 74 gebildet.
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Die innere Säulenplatte 9 ist derart angeordnet, dass der Vorsprungsbereich 91 mit dem vertikalen Randbereich 7c der dachseitigen Innenschiene 7 überlappt, und Überlappungsbereiche sind durch Punktverschweißungen w verbunden. Somit ist der Vorsprungsbereich 91 der inneren Säulenplatte 9 durch Punktverschweißungen w mit dem vertikalen Wandbereich 7c zum Kreuzen der Kantenlinie 73a über die Kantenlinie 73a hinaus verbunden (siehe 2).
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Unterdessen ist die äußere Säulenplatte 10 durch Punktschweißen mit einer Außenseitenoberfläche der dachseitigen Außenschiene 8 verbunden. Die äußere Seitenkörperplatte 5 ist an einer Außenseite dieser äußeren Säulenplatte 10 vorgesehen.
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Ferner ist gemäß der Verbindungsstruktur des Säulenbereichs und des unteren Dachbereichs der Vorsprungsbereichs 91 der inneren Säulenplatte 9 dem vertikalen Wandbereich 7c zum Kreuzen der Kantenlinie 73a über die Kantenlinie 73a der dachseitigen Innenschiene 7 hinaus überlagert, um die innere Säulenplatte 9 und die dachseitige Innenschiene 7 zu verbinden. Somit ist der Vorsprungsbereich 91 der inneren Säulenplatte 9 durch Punktverschweißungen w mit dem vertikalen Wandbereich 7c der dachseitigen Innenschiene 7 verbunden. Der Vorsprungsbereich 91 der inneren Säulenplatte 9 ist überlagert und durch Punktverschweißungen w derart verbunden, dass die bogenförmigen Randbereiche 92 und 93 die Randbereiche 75 beziehungsweise 76 der dachseitigen Innenschiene 7 fortsetzen. Die bogenförmigen Randbereiche 92 und 93 der innen Säulenplatte 9 und die Randbereiche 75 und 76 der dachseitigen Innenschiene 7 bilden einen Teil der Türöffnungsbereiche 11 und 12. Ferner ist die Sicke 94, welche am Vorsprungsbereich 91 der inneren Säulenplatte 9 vorgesehen ist, entlang der bogenförmige Randbereiche 92 und 93 vorgesehen.
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Somit ist es möglich, ein Zusammenbrechen des geschlossenen Querschnitts der dachseitigen Innenschiene 7 zu reduzieren, das eine Verbiegung der Kantenlinie 73 verursacht. Ferner ist es möglich, wenn eine Kraft in der vertikalen Richtung von der inneren Säulenplatte 9 über die Kantenlinie 73a aufgenommen wird, die Kraft in Antwort auf die Verbiegung der dachseitigen Innenschiene 7 in der longitudinalen Richtung zu verteilen und zu verhindern, dass die dachseitige Innenschiene 7 leicht verborgen wird.
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Ferner ist im Vorsprungsbereich 91 die Verstärkungssicke 94 entlang der Randbereiche 75 und 76 und des vorderer Enderandbereichs und entlang der bogenförmigen Randbereiche 92 und 93 gebildet, sodass es möglich ist, die Steifigkeit zu vergrößern, eine Beanspruchung durch Anschließen der Sicke 94 an den vertikalen Wandbereich 7c der dachseitigen Innenschiene 7 effizient zu verteilen und die Steifigkeit weiter zu erhöhen.
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Der Vorsprungsbereich 74 ist derart geformt, dass er näher an eine Fahrzeuginnenseite vorspringt als die Flanschbereiche 7b, und die Kantenlinie 73a ist mit flacherem Vorsprungsbetrag gebildet, und folglich ist eine Stufe zwischen dem vertikalen Wandbereich 7c und dem Vorsprungsbereich 74 der dachseitigen Innenschiene 7 kleiner gemacht und der vertikale Wandbereich 7c kann die Kontinuität beim Vorsprungsbereich 74 beibehalten, sodass es möglich ist, den Vorsprungsbereich 91 der inneren Säulenplatte 9 einfach und zuverlässig zu verbinden und die Steifigkeit zu erhöhen.
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Im Übrigen ist die vorliegende Erfindung keineswegs nur auf die obige Ausführungsform beschränkt, und obwohl beispielsweise eine Verbindungsstruktur der dachseitigen Innenschiene 7 und der inneren Säulenplatten 9 mit der obigen Ausführungsform beschrieben worden ist, können natürlich die inneren Säulenplatten 9 nicht nur an den zentralen Säulen angebracht werden, das heißt den sogenannten B-Säulen, sondern auch an den anderen Säulen. Außerdem kann natürlich die vorliegende Erfindung entsprechend abgewandelt und in dem Umfang verändert werden, im welchem die technische Idee der vorliegenden Erfindung nicht abgeändert wird, und kann implementiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- DACHBEREICH
- 2
- SÄULENBEREICH
- 3
- DACHPLATTE
- 4
- ZENTRALES DACHELEMENT
- 5
- ÄUßERE SEITENKÖRPERPLATTE
- 6
- DACHSEITIGER SCHIENENBEREICH
- 7
- DACHSEITIGE INNENSCHIENE
- 8
- DACHSEITIGE AUßENSCHIENE
- 9
- INNERE SÄULENPLATTE
- 10
- ÄUßERE SÄULENPLATTE
- 5a, 7a, 7b
- FLANSCHBEREICH
- 7c
- VERTIKALER WANDBEREICH
- 73, 73a
- KANTENLINIE
- 74
- VORSPRUNGSBEREICH
- 91
- VORSPRUNGSBEREICH
- 94
- VERSTÄRKUNGSSICKE
