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Die vorliegende Erfindung betrifft eine obere Fahrzeugkörperstruktur eines mit einem Sonnendach versehenen Kraftfahrzeuges und insbesondere eine obere Fahrzeugkörperstruktur eines mit einem Sonnendach versehenen Kraftfahrzeuges, wobei eine Sonnendachöffnung an einer Dachplatte vorgesehen ist, die zwischen einem Paar von rechten und linken Dachseitenschienen angeordnet ist, die sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstrecken, wobei rechte und linke Seitenkantenabschnitte der Sonnendachöffnung von den rechten beziehungsweise linken Dachseitenschienen beabstandet sind, wobei sich eine Mittelsäule nach unten von der Dachseitenschiene erstreckt, wobei ein hinterer Kantenabschnitt der Sonnendachöffnung hinterhalb von der Mittelsäule positioniert ist, und wobei eine Dachverstärkung, die sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und eine spezifische erste Querschnittsform aufweist, an einer Position genau hinter der Sonnendachöffnung vorgesehen ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Vergrößern der Festigkeit einer oberen Fahrzeugkörperstruktur.
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Im Allgemeinen wird bei einem mit einem Sonnendach versehenen Kraftfahrzeug bevorzugt, wenn die Sonnendachöffnung bis zu einer Position genau über einem Kopfabschnitt eines auf einem Vordersitz sitzenden Fahrgastes geöffnet wird. Gewählt werden kann die beste Position der Mittelsäule indes vorzugsweise an einer Position genau neben einer Sitzlehne des Vordersitzes oder geringfügig vorderhalb von dieser Position zum Zwecke des Schutzes des Fahrgastes bei einem Fahrzeugseitenaufprall.
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Da es hierbei, um die vorbeschriebenen Bedingungen zu erfüllen, schwierig ist, jeweilige obere Endabschnitte der rechten und linken Mittelsäulen gerade in der Fahrzeugbreitenrichtung über die Dachverstärkung, die an einer unteren Fläche der Dachplatte vorgesehen ist und sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, wechselseitig zu verbinden, ist eine herkömmliche Struktur derart ausgestaltet, dass ein Endabschnitt, in der Fahrzeugbreitenrichtung, der Dachverstärkung derart gebogen ausgebildet ist, dass er möglichst nahe an dem oberen Endabschnitt der Mittelsäule befindlich ist, wobei der obere Endabschnitt der Mittelsäule mit diesem gebogenen Endabschnitt der Dachverstärkung verbunden ist (siehe offengelegte Veröffentlichung des japanischen Patentes
JP 2013-103542 A ). Dies bedeutet, dass der Endabschnitt der Dachverstärkung mit ungleichmäßiger Querschnittsform nach vorne und unten gebogen ausgebildet ist. Diese Struktur ist beim Übertragen einer Last über den Abschnitt mit der ungleichmäßigen Querschnittsform, die Steglinien und Nuten beinhaltet und daher eine größere Festigkeit als ein Abschnitt mit einer gleichmäßigen Querschnittsform aufweist, überlegen, wobei die Biegefestigkeit jedoch aufgrund des Vorhandenseins des gebogenen Abschnittes unzureichend sein kann.
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Indes erstreckt sich, wie in der offengelegten Veröffentlichung des japanischen Patentes
JP 2010-188797 A offenbart ist, der Endabschnitt der Dachverstärkung mit einem Nutabschnitt zu einem vorderen Abschnitt des oberen Endabschnittes der Mittelsäule über den gebogenen Abschnitt.
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Die Strukturen aus der Offenbarung in den vorgenannten Patentdruckschriften sind bei der Vergrößerung der Festigkeit der Verbindung des oberen Endabschnittes der Mittelsäule und der Dachverstärkung, die voneinander in der Fahrzeugbreitenrichtung versetzt sind, überlegen, wobei jedoch ein Problem dahingehend auftritt, dass in einem Fall, in dem der Abstand, in der Fahrzeugbreitenrichtung, zwischen der Dachseitenschiene und der Fixierplatte als Sonnendachrahmenelement groß ist, der vorbeschriebene gebogene Abschnitt leicht eine Verformung bewirken kann.
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Des Weiteren offenbart die offengelegte Veröffentlichung des japanischen Patentes
JP 2006-327284 A eine Struktur, bei der sich die Dachverstärkung, die an der unteren Fläche der Dachplatte vorgesehen ist, in der Fahrzeugbreitenrichtung in etwa horizontal erstreckt, wobei der Endabschnitt, in der Fahrzeugbreitenrichtung, der Dachverstärkung und der obere Endabschnitt der Mittelsäule über ein Knotenblech (gusset) verbunden sind. Die herkömmliche Struktur aus der Offenbarung in dieser Patentdruckschrift zeigt jedoch ein Problem dahingehend, dass die Effizienz der Übertragung einer Seitenaufpralllast schwach ist, da die Mittelsäule und das Knotenblech voneinander in der Fahrzeuglängsrichtung versetzt sind.
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Entsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer oberen Fahrzeugkörperstruktur eines mit einem Sonnendach versehenen Kraftfahrzeuges, die die Eigenschaft geringen Gewichtes und hoher Festigkeit aufweist und insbesondere die Festigkeit in Fahrzeugbreitenrichtung bei einem Seitenaufprall durch effektives Verbinden des oberen Endabschnittes der Mittelsäule und des Endabschnittes, in der Fahrzeugbreitenrichtung, der Dachverstärkung, die gleichmäßig voneinander in der Fahrzeuglängsrichtung versetzt sind, vergrößern kann.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der weiteren abhängigen Ansprüche.
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Bereitgestellt wird entsprechend einem Aspekt eine obere Fahrzeugkörperstruktur eines mit einem Sonnendach versehenen Kraftfahrzeuges, wobei eine Sonnendachöffnung an einer Dachplatte vorgesehen ist, die zwischen einem Paar von rechten und linken Dachseitenschienen angeordnet ist, die sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstrecken, wobei rechte und linke Seitenkantenabschnitte der Sonnendachöffnung von den rechten beziehungsweise linken Dachseitenschienen beabstandet sind, wobei sich eine Mittelsäule im Wesentlichen nach unten von der Dachseitenschiene erstreckt, wobei ein hinterer Kantenabschnitt der Sonnendachöffnung hinterhalb von der Mittelsäule positioniert ist, und wobei eine Dachverstärkung, die sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und vorzugsweise eine spezifische erste Querschnittsform aufweist, an einer Position unmittelbar hinter der Sonnendachöffnung vorgesehen ist, wobei die obere Fahrzeugkörperstruktur umfasst: eine Verbindungsverstärkung, die eine Fixierplatte, die ein Fensterrahmenelement zum Verstärken der Sonnendachöffnung ist, und die Dachseitenschiene an einer Position im Wesentlichen entsprechend der Mittelsäule wechselseitig verbindet, wobei die Verbindungsverstärkung vorderhalb von der Dachverstärkung positioniert ist, vorzugsweise eine spezifische zweite Querschnittsform aufweist und sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung in etwa horizontal erstreckt, ein hinterer Kantenabschnitt der Verbindungsverstärkung und ein vorderer Kantenabschnitt der Dachverstärkung miteinander verbunden sind, und/oder ein innerer Kantenabschnitt der Verbindungsverstärkung und der vordere Kantenabschnitt der Dachverstärkung über die Fixierplatte verbunden sind.
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Da entsprechend der vorliegenden Erfindung die Dachverstärkung und die Verbindungsverstärkung im Wesentlichen gerade in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet sind, sind die Verbindungsverstärkung und die Dachverstärkung durch ihren hinteren Kantenabschnitt und vorderen Kantenabschnitt verbunden, und es sind des Weiteren die Fixierplatte sowie die vorbeschriebene Verbindungsverstärkung und die vorbeschriebene Dachverstärkung verbunden, es kann die Eigenschaft geringen Gewichtes und hoher Festigkeit verwirklicht werden, und es kann insbesondere die Festigkeit in Fahrzeugbreitenrichtung bei einem Seitenaufprall durch effektives Verbinden des oberen Endabschnittes der Mittelsäule und des Endabschnittes, in der Fahrzeugbreitenrichtung, der Dachverstärkung, die gleichmäßig voneinander in der Fahrzeuglängsrichtung versetzt sind, vergrößert werden.
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Vorzugsweise umfasst die spezifische erste Querschnittsform eine Mehrzahl von oberen Flächenabschnitten und Ausnehmungsnutabschnitten, die voneinander beabstandet sind und sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, um so eine ungleichmäßige Querschnittsform bereitzustellen, und/oder die spezifische zweite Querschnittsform umfasst eine Mehrzahl von oberen Flächenabschnitten und Ausnehmungsnutabschnitten, die voneinander beabstandet sind und sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, um so eine ungleichmäßige Querschnittsform bereitzustellen.
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Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Dachverstärkung mit einem Vordererstreckungsflanschabschnitt versehen, der sich im Wesentlichen nach vorne bzw. vorderhalb von einem äußeren Endabschnitt der Dachverstärkung erstreckt, wobei ein im Wesentlichen geschlossener Querschnitt mit Erstreckung in der Fahrzeugbreitenrichtung durch den Vordererstreckungsflanschabschnitt und den hinteren Kantenabschnitt der Verbindungsverstärkung gebildet wird.
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Da entsprechend dieser Ausführungsform der im Wesentlichen geschlossene Querschnitt durch den Vordererstreckungsflanschabschnitt der Dachverstärkung und den hinteren Kantenabschnitt der Verbindungsverstärkung gebildet wird, sind die Dachverstärkung und die Verbindungsverstärkung integriert. Des Weiteren kann das Bilden des im Wesentlichen geschlossenen Schnittes mit Erstreckung in der Fahrzeugbreitenrichtung die Biegefestigkeit in vertikaler Richtung vergrößern und zudem die Effizienz der Lastübertragung in Fahrzeugbreitenrichtung verbessern, sodass die Eigenschaft geringen Gewichtes und hoher Festigkeit verwirklicht werden kann.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Dachverstärkung fest vertikal zwischen der Fixierplatte und der Verbindungsverstärkung an einer Position des hinteren Kantenabschnittes der Sonnendachöffnung angeordnet.
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Da entsprechend dieser Ausführungsform die Dachverstärkung fest vertikal zwischen der Fixierplatte und der Verbindungsverstärkung angeordnet ist, kann die hohe Festigkeit weiter durch die Integration der drei Elemente verwirklicht werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Dachseitenschiene eine Außenplatte und wenigstens eines von einer Dachseitenschienenverstärkung mit einer höheren Festigkeit als die Außenplatte und einer Innenplatte, die mit der Außenplatte über einen Flanschabschnitt verbunden ist, wobei ein äußerer Endabschnitt der Verbindungsverstärkung in der Fahrzeugbreitenrichtung zu der Dachseitenschienenverstärkung oder dem Flanschabschnitt orientiert ist und ein äußerer Endabschnitt der Dachverstärkung über und beabstandet von der Dachseitenschienenverstärkung oder dem Flanschabschnitt positioniert ist.
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Da entsprechend dieser Ausführungsform der äußere Endabschnitt der Verbindungsverstärkung in der Fahrzeugbreitenrichtung zu der Dachseitenschienenverstärkung oder dem Flanschabschnitt orientiert ist, die ein eine hohe Festigkeit aufweisender Abschnitt der Dachseitenschiene sind, kann die Effizienz der Lastübertragung in der Fahrzeugbreitenrichtung vergrößert werden. Da des Weiteren der äußere Endabschnitt der Dachverstärkung über und beabstandet von der Dachseitenschienenverstärkung oder dem Flanschabschnitt positioniert ist, kann der äußere Endabschnitt der Dachverstärkung mit der ersten Querschnittsform dafür vorgesehen sein, sich im Wesentlichen gerade oder glatt bzw. stetig gekrümmt entlang der Form der Dachplatte in der Fahrzeugbreitenrichtung unabhängig vom Niveau (Höhe) der Dachseitenschienenverstärkung oder des Flanschabschnittes zu erstrecken, sodass die vertikale Biegefestigkeit vergrößert werden kann. Entsprechend wird die Effizienz der Lastübertragung in der Fahrzeugbreitenrichtung derart vergrößert, dass ein geringes Gewicht und eine hohe Festigkeit geeignet bereitgestellt werden können.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein äußerer Endabschnitt der Verbindungsverstärkung über ein Verbindungselement mit einem Verbindungsabschnitt der Dachseitenschiene und der Mittelsäule oder der Mittelsäule verbunden.
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Entsprechend dieser Ausführungsform kann die Effizienz der Lastübertragung in der Fahrzeugbreitenrichtung zwischen der Verbindungsverstärkung und der Mittelsäule vergrößert werden.
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Des Weiteren ist vorzugsweise ein weiteres Verstärkungselement vorderhalb von dem Verstärkungselement angeordnet.
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Zusätzlich können die erste Querschnittsform der Dachverstärkung und die zweite Querschnittsform der Verbindungsverstärkung jeweils als ungleichmäßige Querschnittsform ausgebildet sein, wobei die Tiefe der jeweiligen ungleichmäßigen Querschnittsform der ersten und zweiten Querschnittsformen derart ausgestaltet sein können, dass die Tiefe der ersten Querschnittsform flacher als diejenige der zweiten Querschnittsform ist.
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Bereitgestellt wird entsprechend einem weiteren Aspekt ein Verfahren zum Vergrößern der Festigkeit einer oberen Fahrzeugkörperstruktur eines mit einem Sonnendach versehenen Kraftfahrzeuges, wobei eine Sonnendachöffnung an einer Dachplatte vorgesehen ist, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst:
Bereitstellen einer Dachverstärkung mit Erstreckung in einer Fahrzeugbreitenrichtung an einer Position genau hinter der Sonnendachöffnung,
Verbinden eines Fensterrahmenelementes der Sonnendachöffnung und einer Dachseitenschiene über eine Verbindungsverstärkung an einer Position im Wesentlichen entsprechend einer Mittelsäule,
miteinander erfolgendes Verbinden eines hinteren Kantenabschnittes der Verbindungsverstärkung und eines vorderen Kantenabschnittes der Dachverstärkung, und/oder
Verbinden eines inneren Kantenabschnittes der Verbindungsverstärkung und des vorderen Kantenabschnittes der Dachverstärkung über ein Fensterrahmenelement.
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Des Weiteren umfasst das Verfahren den nachfolgenden Schritt:
Positionieren der Verbindungsverstärkung vorderhalb von der Dachverstärkung derart, dass sich diese im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt.
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Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die sich auf die begleitende Zeichnung bezieht.
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1 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer oberen Fahrzeugkörperstruktur eines mit einem Sonnendach versehenen Kraftfahrzeuges der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung der oberen Fahrzeugkörperstruktur bei einer Betrachtung von oben her aus einem Inneren eines Fahrzeuginnenraumes.
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3 ist eine Unteransicht zur Darstellung der oberen Fahrzeugkörperstruktur des Kraftfahrzeug es.
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4 ist eine Hauptteilperspektivansicht zur Darstellung der oberen Fahrzeugkörperstruktur.
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5 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A von 3.
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6 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B von 3.
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7 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie C-C von 2.
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8 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer Verbindungsverstärkung.
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der begleitenden Zeichnung beschrieben. Die Figuren zeigen eine obere Fahrzeugkörperstruktur eines mit einem Sonnendach versehenen Kraftfahrzeuges. 1 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer Fahrzeugkörperstruktur eines im Wesentlichen ganzen Teiles des Fahrzeuges, der die obere Fahrzeugkörperstruktur beinhaltet, während 2 eine perspektivische Ansicht zur Darstellung der oberen Fahrzeugkörperstruktur bei einer Betrachtung nach oben aus einem Inneren eines Fahrzeuginnenraumes ist.
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In 1 ist ein Paar von Seitenleisten 3, 3, die sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und jeweils einen im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt aufweisen, an rechten und linken Endabschnitten, in einer Fahrzeugbreitenrichtung, einer Bodenplatte 2 vorgesehen, mit der ein Tunnelabschnitt 1 integriert oder integral ausgebildet ist. Ein Paar von Dachseitenschienen 6, 6, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstrecken und einen im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt aufweisen, ist indes zwischen einem Paar von vorderen Säulen 4 und einem Paar von hinteren Säulen 5 vorgesehen, die an einem Paar von Fahrzeugkörperseitenabschnitten positioniert sind. Vorgesehen ist eine Mittelsäule 7 als Fahrzeugkörperverstärkungselement, das im Wesentlichen vertikal einen Längsmittelabschnitt der Dachseitenschiene 6 und einen Längsmittelabschnitt der Seitenleiste 3 verbindet. Die Mittelsäule 7 erstreckt sich im Wesentlichen nach unten von der Dachseitenschiene 6 aus. Mit anderen Worten, die Mittelsäule 7 erstreckt sich im Wesentlichen nach oben von der Seitenleiste 3 aus.
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Gebildet wird ein Türöffnungsabschnitt 9 zum Einsteigen/Aussteigen eines Vordersitzfahrgastes durch Einschließen einer Gelenksäule 8, die sich im Wesentlichen vertikal an einem äußeren Endabschnitt einer Armaturenunterplatte (Armaturenbrett) erstreckt und einen im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt aufweist, der vorderen Säule 4, der Dachseitenschiene 6, der Mittelsäule 7 und der Seitenleiste 3. Ein Türöffnungsabschnitt 12 zum Einsteigen/Aussteigen eines Hintersitzfahrgastes wird durch Einschließen der Mittelsäule 7, der Dachseitenschiene 6, einer Mittelsäule 10 (so genannte Viertelsäule), eines Radgehäuseabschnittes 11 und der Seitenleiste 3 gebildet. Diese Türöffnungsabschnitte 9, 12 sind offen oder geschlossen mit den vorderen beziehungsweise hinteren Türen (nicht dargestellt) ausgestaltet.
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Hierbei ist die vorgenannte Mittelsäule 7 an einer Position genau neben einer Sitzlehne eines Vordersitzes (nicht dargestellt) oder geringfügig vorderhalb von dieser Position zum Zwecke der Bereitstellung eines bevorzugten Einsteigens/Aussteigen des Vordersitzfahrgastes und des Schutzes des Vordersitzfahrgastes bei einem Fahrzeugseitenaufprall versehen.
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Des Weiteren vorgesehen sind ein vorderer Kopfteil 13 und ein hinterer Kopfteil 14, die seitlich das Paar von rechten und linken Dachseitenschienen 6, 6 an vorderen und hinteren Positionen eines Dachabschnittes wechselseitig verbinden, wobei ein Windschutzscheibenglasanordnungsraum 16 durch Einschließen des Paares von rechten und linken vorderen Säulen 4, 4, des vorderen Kopfteiles 13 und eines Motorhaubenabschnittes 15 gebildet wird, während eine hintere Gepäckraumöffnung 18 durch Einschließen des Paares von rechten und linken hinteren Säulen 5, 5, des hinteren Kopfteiles 14 und eines hinteren Kopfabschnittes 17 gebildet wird.
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Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist eine Sonnendachöffnung 20 zwischen dem Paar von rechten und linken Dachseitenschienen 6, 6 an einer Position einer Dachplatte 19 vorgesehen, die vertikal im Wesentlichen dem Vordersitz (nicht dargestellt) entspricht. Die Sonnendachöffnung 20 ist in einer im Wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet, wobei rechte und linke Kantenabschnitte 20a, 20a der Sonnendachöffnung 20 von den Dachseitenschienen 6 hin zu einer inneren Seite (das heißt hin zu einer inneren Seite in der Fahrzeugbreitenrichtung) beabstandet sind.
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Des Weiteren ist, wie in 1 und 2 gezeigt ist, der hintere Kantenabschnitt 20b der Sonnendachöffnung 20 hinterhalb von einem oberen Endabschnitt der Mittelsäule 7 positioniert, wobei eine Dachverstärkung 21, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und eine spezifische erste Querschnittsform aufweist (ungleichmäßige Querschnittsform, die nachstehend noch beschrieben wird) an einer Position genau hinter der Sonnendachöffnung 20 vorgesehen ist.
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Wie in 1 und 2 gezeigt ist, sind weitere Dachverstärkungen 22, 23, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, in etwa parallel zueinander zwischen der Dachverstärkung 21 und dem hinteren Kopfteil 14 vorgesehen. Diese Dachverstärkungen 21, 22, 23 sind fest an einer unteren Fläche der Dachplatte 19 mittels eines nicht dargestellten Klebstoffes fixiert und erstrecken sich in der Fahrzeugbreitenrichtung entlang der unteren Fläche der Dachplatte 19 und in fester Verbindung zu den Dachseitenschienen 6, 6 jeweils an ihren beiden Endabschnitten.
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3 ist eine Unteransicht zur Darstellung der oberen Fahrzeugkörperstruktur des Kraftfahrzeuges, 4 ist eine Hauptteilperspektivansicht zur Darstellung der oberen Fahrzeugkörperstruktur, 5 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie A-A von 3, 6 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B von 3, und 7 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie C-C von 2.
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Wie in 5 und 6 gezeigt ist, ist die Dachseitenschiene 6 ein Fahrzeugkörperverstärkungselement, das ein Dachseitenschienenäußeres 24, eine Dachseitenschienenverstärkung 25 und ein Dachseitenschieneninneres 26 umfasst sowie einen im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt 27 aufweist, der sich im Wesentlichen in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt. Das Dachseitenschienenäußere 24 beinhaltet eine innenseitige vertikale Wand 24a und einen Flanschabschnitt 24b, der sich im Wesentlichen nach innen in der Fahrzeugbreitenrichtung von einem unteren Ende der vertikalen Wand 24a aus erstreckt, wobei die Dachseitenschienenverstärkung 25 einen Flanschabschnitt 25b beinhaltet, der sich im Wesentlichen nach innen in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, wobei das Dachseitenschieneninnere 26 einen Flanschabschnitt 26b an seinem oberen Ende beinhaltet, der sich im Wesentlichen nach innen in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt. Wie in 5 und 6 gezeigt ist, sind die Flansche 24b, 25b und 26b fest aneinandergeschweißt.
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Wie in 5 und 6 gezeigt ist, ist die Mittelsäule 7 ein Fahrzeugkörperverstärkungselement, das ein Mittelsäulenäußeres 28, ein Mittelsäulenverstärkungsäußeres 29, ein Mittelsäulenverstärkungsinneres 30 und ein Mittelsäuleninneres 31 umfasst sowie einen im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt 32 aufweist, der sich im Wesentlichen vertikal erstreckt. Ein oberer Abschnitt des im Wesentlichen geschlossenen Querschnittes 32 der Mittelsäule 7 ist kontinuierlich zu dem im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt 27 der Dachseitenschiene 6. Des Weiteren erstreckt sich ein oberer Abschnitt 29a des Mittelsäulenverstärkungsäußeren 29 im Wesentlichen nach oben bis zu einem äußeren Flächenabschnitt der Dachseitenschienenverstärkung 25, wobei der Erstreckungsabschnitt 29a fest an dem äußeren Flächenabschnitt der Dachseitenschienenverstärkung 25 fixiert ist.
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Wie in 5 und 6 gezeigt ist, ist das Mittelsäulenäußere 28 integral mit dem Dachseitenschienenäußeren 26 ausgebildet, und es bilden beide 28, 24 eine Körperseitenaußenplatte.
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Des Weiteren ist, wie in 6 gezeigt ist, ein oberer Abschnitt des Mittelsäuleninneren 31 fest mit einem unteren Abschnitt des Dachseitenschieneninneren 26 zusammengefügt. Beide 31, 26 können alternativ auch integriert sein.
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Wie in 5 und 6 gezeigt ist, sind eine vertikale Wand 19a, die sich im Wesentlichen nach unten erstreckt, und ein Flanschabschnitt 19b, der sich im Wesentlichen nach außen von einem unteren Ende der vertikalen Wand 19a aus erstreckt, an einem Endabschnitt, in der Fahrzeugbreitenrichtung, der Dachplatte 19 vorgesehen, wobei der Flanschabschnitt 19b fest mit dem Flanschabschnitt 24b des Dachseitenschienenäußeren 24 zusammengefügt ist.
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Vorgesehen sind, wie in 3 und 4 gezeigt ist, vordere und hintere Verbindungsverstärkungen 34, 35 (so genannte Fixierverstärkungen), die eine Fixierplatte 33, die ein Fensterrahmenelement zum Verstärken der vorbeschriebenen Sonnendachöffnung 20 ist, und die Dachseitenschiene 6 verbinden. Die Fixierplatte 33 umfasst einen vorderen Seitenabschnitt 33a, einen hinteren Seitenabschnitt 33b sowie rechte und linke Seitenabschnitte 33c, 33c und ist in einer im Wesentlichen rechteckigen Form bei Planansicht (das heißt bei einer Betrachtung von oben her) ausgebildet.
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Des Weiteren ist die hintere Verbindungsverstärkung 35 an einer Position im Wesentlichen entsprechend der Mittelsäule 7 vorgesehen, das heißt an einer Position, die zu dem oberen Endabschnitt der Mittelsäule 7 in der Fahrzeuglängsrichtung passt, wobei die vordere Verbindungsverstärkung 34 zwischen der hinteren Verbindungsverstärkung 35 und dem vorderen Kopfteil 33 vorgesehen ist.
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Wie in 3, 4 und 7 gezeigt ist, beinhaltet die vordere Verbindungsverstärkung 34 obere Flächenabschnitte 34a, 34b und 34c und mehrere (bei der vorliegenden Ausführungsform zwei) Ausnehmungsnutabschnitte 34d, 34e, die voneinander beabstandet sind und sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung derart erstrecken, dass sie eine ungleichmäßige Querschnittsform aufweisen. Die vordere Verbindungsverstärkung 34 beinhaltet des Weiteren Anbringstücke 34f, 34f, die mit dem Flanschabschnitt 19b fest zusammengefügt sind. Die vordere Verbindungsverstärkung 34 erstreckt sich in der Fahrzeugbreitenrichtung in etwa horizontal und verbindet die Fixierplatte 33 und die Dachseitenschiene 6.
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Wie in 3, 4, 7 und 8 gezeigt ist, ist die hintere Verbindungsverstärkung 35 vorderhalb von und unter der Dachverstärkung 21 befindlich, wobei die hintere Verbindungsverstärkung 35, wie in den Figuren gezeigt ist, obere Flächenabschnitte 35a, 35b, 35c und mehrere (bei der vorliegenden Ausführungsform zwei) Ausnehmungsnutabschnitte 35d, 35e umfasst, die voneinander beabstandet sind und sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung derart erstrecken, dass eine ungleichmäßige Querschnittsform (spezifische zweite Querschnittsform) gegeben ist. Die hintere Verbindungsverstärkung 35 beinhaltet des Weiteren Anbringstücke 35f, 35f, die fest mit dem Flanschabschnitt 19b zusammengefügt sind. Die hintere Verbindungsverstärkung 35 erstreckt sich in der Fahrzeugbreitenrichtung in etwa horizontal und verbindet die Fixierplatte 33 und die Dachseitenschiene 6.
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Wie in 3, 4 und 7 gezeigt ist, beinhaltet die Dachverstärkung 21 obere Flächenabschnitte 21a, 21b, 21c und mehrere (bei der vorliegenden Ausführungsform zwei) Ausnehmungsnutabschnitte 21d, 21e, die voneinander beabstandet sind und sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung derart erstrecken, dass eine ungleichmäßige Querschnittsform (spezifische erste Querschnittsform) gegeben ist. Die Dachverstärkung 21 beinhaltet des Weiteren ein Anbringstück 21f, das mit dem Flanschabschnitt 19b fest zusammengefügt ist. Die Dachverstärkung 21 erstreckt sich in der Fahrzeugbreitenrichtung in etwa horizontal an einer Position genau hinter der Sonnendachöffnung 21 und verbindet die rechten und linken Dachseitenschienen 6, 6.
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Wie in 7 gezeigt ist, ist die Tiefe der Nuten der Ausnehmungsnutabschnitte 21d, 21e der Dachverstärkung 21 flacher als diejenige der Nuten der Ausnehmungsnutabschnitte 35d, 35e der Verbindungsverstärkung 35 gewählt, sodass ein Längsverschieberaum für ein Fensterglas des Sonnendaches und ein vertikaler Raum in einem Fahrgastinnenraum ausreichend gewährleistet sind.
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Wie in 4 und 7 gezeigt ist, weist die Dachverstärkung 21 integral einen Vordererstreckungsflanschabschnitt 21G (nachstehend einfach als „Erstreckungsflansch” bezeichnet) auf, der sich im Wesentlichen vorderhalb bzw. nach vorne von ihrem äußeren Endabschnitt aus erstreckt. Dieser Erstreckungsflansch 21G ist fest mit einem hinteren Kantenabschnitt der Verbindungsverstärkung 35 zusammengefügt, und zwar insbesondere mit den oberen Flächenabschnitten 35b, 35c, wobei der Erstreckungsflansch 21G und der Ausnehmungsnutabschnitt 35e der Verbindungsverstärkung 35 zusammen einen im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt 36 bilden, der sich in der Fahrzeugbreitenrichtung in etwa horizontal erstreckt. Dieser im Wesentlichen geschlossene Querschnitt 36 ist an einer Position gebildet, die im Wesentlichen zu dem oberen Endabschnitt der Mittelsäule 7 in der Fahrzeuglängsrichtung, wie in 3 und 4 gezeigt ist, passt. Insbesondere ist der im Wesentlichen geschlossene Querschnitt 36 an einer Position ausgebildet, die zu dem oberen Abschnitt des Mittelsäulenverstärkungsäußeren 29 in der Fahrzeugbreitenrichtung orientiert ist.
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Entsprechend sind die Dachverstärkung 21 und die Verbindungsverstärkung 35 integriert, und es vergrößert der vorbeschriebene im Wesentlichen geschlossene Querschnitt 36, der sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, die Biegefestigkeit in Vertikalrichtung und verbessert zudem die Effizienz der Lastübertragung in Fahrzeugbreitenrichtung, sodass die Eigenschaft geringen Gewichtes und hoher Festigkeit verwirklicht werden kann. Darüber hinaus sind, wie vorstehend beschrieben worden ist, der hintere Kantenabschnitt der Verbindungsverstärkung 35 und der vordere Kantenabschnitt (siehe insbesondere den Erstreckungsflansch 21G) der Dachverstärkung 21, und, wie in 3 und 4 gezeigt ist, der innere Kantenabschnitt der Verbindungsverstärkung 35 und der vordere Kantenabschnitt der Dachverstärkung 21 über die vorbeschriebene Fixierplatte 33 verbunden.
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Insbesondere sind, wie in 3 und 6 gezeigt ist, der obere Flächenabschnitt 21a der Dachverstärkung 21 und ein innerer Kantenabschnitt des Erstreckungsflansches 21G fest mit dem hinteren Seitenabschnitt 33b und einem Eckabschnitt zwischen dem hinteren Seitenabschnitt 33b und dem Seitenabschnitt 33c der Fixierplatte 33 zusammengefügt, wobei innere Kantenabschnitte der jeweiligen oberen Flächenabschnitte 35a, 35b der Verbindungsverstärkung 35 fest mit dem Seitenabschnitt 33c der Fixierplatte 33 und dem Eckabschnitt zwischen dem Seitenabschnitt 33c und dem hinteren Seitenabschnitt 33b zusammengefügt sind.
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Wie beschrieben worden ist, ist die vorliegende Ausführungsform derart ausgestaltet, dass durch Verbinden des hinteren Kantenabschnittes der Verbindungsverstärkung 35 und des vorderen Kantenabschnittes der Dachverstärkung 21 und zudem durch Verbinden des inneren Kantenabschnittes der Verbindungsverstärkung 35 und des vorderen Kantenabschnittes der Dachverstärkung 21 über die Fixierplatte 33 die Dachverstärkung 21 und die Verbindungsverstärkung 35 im Wesentlichen gerade in der Fahrzeugbreitenrichtung ohne Bereitstellen einer Biegestruktur der Dachverstärkung und des zugehörigen Nutabschnittes, die bei der herkömmlichen Struktur auftritt, angeordnet. Des Weiteren sind durch Verbinden der Verbindungsverstärkung 35 und der Dachverstärkung 21, die an verschiedenen Positionen angeordnet sind, an ihren hinteren und vorderen Kantenabschnitten und zudem durch Verbinden der Fixierplatte 33 und der vorbeschriebenen beiden Elemente 35, 21 sogar dann, wenn die jeweiligen Abschnitte des oberen Endabschnittes der Mittelsäule 7 und des Endabschnittes, in der Fahrzeugbreitenrichtung, der Dachverstärkung 21 voneinander in der Fahrzeuglängsrichtung und in der vertikalen Richtung versetzt sind, diese Elemente (das heißt die Mittelsäule 7 und die Dachverstärkung 21) effektiv verbunden, sodass die Eigenschaft geringen Gewichtes und hoher Festigkeit verwirklicht werden und insbesondere die Festigkeit in Fahrzeugbreitenrichtung bei einem Seitenaufprall verbessert werden kann.
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Des Weiteren ist, wie in 5 der Schnittansicht entlang der Linie A-A von 3 gezeigt ist, die Dachverstärkung 21 (insbesondere der Erstreckungsflansch 21G) fest vertikal zwischen der Fixierplatte 33 und der Verbindungsverstärkung 35 an der Position des hinteren Kantenabschnittes der Sonnendachöffnung 20 angeordnet.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 5 gezeigt ist, ein hinterer Abschnitt des Seitenabschnittes 33c der Fixierplatte 33, der obere Flächenabschnitt 35b der Verbindungsverstärkung 35 und der Erstreckungsflansch 21G der Dachverstärkung 21 fest aneinandergeschweißt. Daher sind diese drei Elemente 33, 35, 21 integriert, sodass die hohe Festigkeit noch mehr gefördert werden kann.
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Des Weiteren ist, wie in 4 und 7 gezeigt ist, eine Verstärkungsverstärkung 37 mit vertikaler Überlappung des äußeren Endabschnittes der Dachverstärkung 21, eines hinteren Kantenabschnittes des Erstreckungsflansches 21G der Dachverstärkung 21 und eines äußeren Endabschnittes des hinteren Seitenabschnittes 33b der Fixierplatte 33 vorgesehen.
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Wie in 4 und 7 gezeigt ist, beinhaltet die vorbeschriebene Verstärkungsverstärkung 37 obere Flächenabschnitte 37a, 37b, 37c und mehrere (bei der vorliegenden Ausführungsform zwei) Ausnehmungsnutabschnitte 37d, 37e, die voneinander beabstandet sind und sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, und weist eine ungleichmäßige Querschnittsform auf.
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Wie in 7 gezeigt ist, ist die Tiefe der Nuten der Ausnehmungsnutabschnitte 37d, 37e der Verstärkungsverstärkung 37 flacher als diejenige der Nuten der Ausnehmungsnutabschnitte 21d, 21e der Dachverstärkung 21 gewählt. Wie in 4 gezeigt ist, ist die Verstärkungsverstärkung 37 fest mit den jeweiligen Elementen 21G, 21, 33b zusammengefügt, sodass mehrere (bei der vorliegenden Ausführungsform zwei) im Wesentlichen geschlossene Querschnitte 38, 39, die sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung in etwa horizontal erstrecken, zwischen den Ausnehmungsnutabschnitten 37d, 37e und den Ausnehmungsnutabschnitten 21d, 21e der Dachverstärkung 37 ausgebildet sind. Die vorbeschriebenen mehreren im Wesentlichen geschlossenen Querschnitte 38, 39, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, vergrößern die Biegefestigkeit in vertikaler Richtung und verbessern zudem die Effizienz der Lastübertragung in Fahrzeugbreitenrichtung weiter.
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Indes ist, wie in 2, 5 und 6 gezeigt ist, ein Knotenblech (gusset) 40, das die Verbindungsverstärkung 35 und die Dachseitenschiene 6 schräg verbindet, vorgesehen.
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Wie in 5 gezeigt ist, umfasst das Knotenblech 40 einen oberen Anbringabschnitt 40a, der an den Ausnehmungsnutabschnitten 35d, 35e (siehe 8) der Verbindungsverstärkung 35 von unten her befestigt ist, und einen unteren Anbringabschnitt 40b, der an einem Überlappungsabschnitt (siehe 6) des unteren Abschnittes des Dachseitenschieneninneren 26 und des oberen Abschnittes des Mittelsäuleninneren 31 von der Innenseite her befestigt ist. Bolzen 42, 42 sind an Muttern 41, 41 befestigt (siehe die Schweißmuttern, die in 8 gezeigt sind), die vorher fest an den Ausnehmungsnutabschnitten 35d, 35e auf der Seite der Verbindungsverstärkung 35 fixiert worden sind. Auf der Seite der Dachseitenschiene 6 sind Bolzen 44, 44 an Muttern 43, 43 (so genannte Schweißmuttern) befestigt, die vorher an dem Dachseitenschieneninneren 26 fest angeschweißt worden sind. Hierbei ist ein Loch zur Gewichtsverringerung 40d in einem Verbindungsabschnitt 40c ausgebildet, wo der obere Anbringabschnitt 40a und der untere Anbringabschnitt 40b des Knotenblechs 40 verbunden sind.
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Wie in 8 dargestellt ist, sind Zusammenfügeabschnitte mit den Muttern und Bolzen 42, 41 vorgesehen, um einen nach oben vorstehenden nutförmigen Schnittabschnitt zwischen den Muttern 41, 41 bereitzustellen, sodass ein im Wesentlichen geschlossener Querschnitt X, der sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, zwischen der Verbindungsverstärkung 35 und dem oberen Anbringabschnitt 40a des Knotenbleches 40 ausgebildet ist. Hierdurch wird eine Schnittverformung der Verbindungsverstärkung 35 verhindert, und es wird die Festigkeit in Fahrzeugbreitenrichtung verbessert.
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In 5 und 6 bezeichnet das Bezugszeichen 50 eine Sonnendacheinheit, die ein Fensterglas 51, eine Sonnendachschiene 52, ein Sonnendachhinterquerelement 53 und anderes umfasst. In den Figuren bezeichnet der Pfeil F eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges, der Pfeil R bezeichnet eine Rückwärtsrichtung des Fahrzeuges, der Pfeil IN bezeichnet eine Innenrichtung des Fahrzeuges, und der Pfeil OUT bezeichnet eine Außenrichtung des Fahrzeuges.
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Wie vorstehend ausgeführt worden ist, ist die vorliegende Ausführungsform die obere Fahrzeugkörperstruktur 6 des mit einem Sonnendach versehenen Kraftfahrzeuges, wobei die Sonnendachöffnung 20 an der Dachplatte 19 vorgesehen ist, die zwischen dem Paar von rechten und linken Dachseitenschienen 6, 6 angeordnet ist, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstrecken, wobei die rechten und linken Seitenkantenabschnitte 20a, 20a der Sonnendachöffnung 20 von den rechten beziehungsweise linken Dachseitenschienen 6, 6 beabstandet sind, wobei sich die Mittelsäule 7 im Wesentlichen nach unten von der Dachseitenschiene 6 erstreckt, wobei der hintere Kantenabschnitt 20b der Sonnendachöffnung 20 hinterhalb von der Mittelsäule 7 positioniert ist, und wobei die Dachverstärkung 21, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und die spezifizierte erste Querschnittsform (ungleichmäßige Querschnittsform) aufweist, an der Position genau hinter der Sonnendachöffnung 20 vorgesehen ist, wobei die obere Fahrzeugkörperstruktur die Verbindungsverstärkung 35 umfasst, die die Fixierplatte 33, die das Fensterrahmenelement zum Verstärken der Sonnendachöffnung 20 ist, und die Dachseitenschiene 6 an der Position im Wesentlichen entsprechend der Mittelsäule 7 wechselseitig verbindet, wobei die Verbindungsverstärkung 35 vorderhalb von der Dachverstärkung 21 positioniert ist, die spezifische zweite Querschnittsform (ungleichmäßige Querschnittsform) aufweist und sich in der Fahrzeugbreitenrichtung in etwa horizontal erstreckt, wobei der hintere Kantenabschnitt der Verbindungsverstärkung 35 und der vordere Kantenabschnitt der Dachverstärkung 21 miteinander verbunden sind, und der innere Kantenabschnitt der Verbindungsverstärkung 35 und der vordere Kantenabschnitt der Dachverstärkung 21 über die Fixierplatte 33 (siehe 4) verbunden sind.
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Da entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die Dachverstärkung 21 und die Verbindungsverstärkung 35 im Wesentlichen gerade in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet sind, sind die Verbindungsverstärkung 35 und die Dachverstärkung 21 durch ihren hinteren Kantenabschnitt und vorderen Kantenabschnitt verbunden, wobei des Weiteren die Fixierplatte 33 und die vorbeschriebenen beiden Elemente (Verbindungsverstärkung 35 und Dachverstärkung 21) verbunden sind, sodass die Eigenschaft geringen Gewichtes und hoher Festigkeit verwirklicht werden kann, und insbesondere die Festigkeit in Fahrzeugbreitenrichtung bei einem Seitenaufprall vergrößert werden kann, indem effektiv der obere Endabschnitt der Mittelsäule 7 und der Endabschnitt, in der Fahrzeugbreitenrichtung, der Dachverstärkung 21, die gleichmäßig voneinander in der Fahrzeuglängsrichtung versetzt sind, verbunden werden können.
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Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Dachverstärkung 21 mit dem Erstreckungsflansch 21G versehen, der sich im Wesentlichen nach vorne bzw. vorderhalb von dem äußeren Endabschnitt der Dachverstärkung 21 erstreckt, wobei der im Wesentlichen geschlossene Querschnitt 36, der sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, durch den Erstreckungsflansch 21G und den hinteren Kantenabschnitt der Verbindungsverstärkung 35 (siehe 4 und 7) gebildet wird.
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Da entsprechend dieser Ausführungsform der im Wesentlichen geschlossene Querschnitt 36 durch den Erstreckungsflansch 21G der Dachverstärkung 21 und den hinteren Kantenabschnitt der Verbindungsverstärkung 35 gebildet wird, sind die Dachverstärkung 21 und die Verbindungsverstärkung 35 integriert. Des Weiteren kann das Bilden des im Wesentlichen geschlossenen Schnittes 36, der sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, die Biegefestigkeit in Vertikalrichtung vergrößern und zudem die Effizienz der Lastübertragung in Fahrzeugbreitenrichtung verbessern, sodass die Eigenschaft geringen Gewichtes und hoher Festigkeit verwirklicht werden kann.
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Bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Dachverstärkung 21 fest vertikal zwischen der Fixierplatte 33 und der Verbindungsverstärkung 35 an der Position des hinteren Kantenabschnittes der Sonnendachöffnung 20 (siehe 5) angeordnet.
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Da entsprechend dieser Ausführungsform die Dachverstärkung 21 fest vertikal zwischen der Fixierplatte 33 und der Verbindungsverstärkung 35 angeordnet ist, kann eine hohe Festigkeit durch die Integration der drei Elemente 21, 33, 35 verwirklicht werden.
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Der Vordererstreckungsflanschabschnitt der vorliegenden Erfindung entspricht dem Erstreckungsflansch 21G der Ausführungsform. Die vorliegende Erfindung sollte jedoch nicht auf die vorbeschriebene Ausführungsform beschränkt werden. Obwohl bei der vorbeschriebenen Ausführungsform hauptsächlich der linke Seitenteil des Fahrzeuges als obere Fahrzeugkörperstruktur des mit einem Sonnendach versehenen Kraftfahrzeuges beschrieben worden ist, ist die Fahrzeugkörperstruktur symmetrisch oder in etwa symmetrisch ausgestaltet, weshalb der rechte Seitenteil des Fahrzeuges im Wesentlichen derselbe wie der linke Seitenteil ist. Obwohl darüber hinaus bei der vorbeschriebenen Ausführungsform die Dachverstärkung 21 und die Verbindungsverstärkung 35 derart ausgestaltet sind, dass sie eine Querschnittsform aufweisen, die mit den Nutabschnitten versehen ist, die sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, können diese Verstärkungen 21, 35 auch derart ausgestaltet sein, dass sie eine Querschnittsform aufweisen, die mit Flanschen oder Rippen versehen ist, die sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung erstrecken, oder auch einen im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt, der sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, oder es können die jeweiligen Querschnittsformen dieser Verstärkungen auch derart ausgestaltet sein, dass sie voneinander abweichen.
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Obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform des Weiteren der hintere Endabschnitt der Verbindungsverstärkung 35 mit der unteren Fläche des vorderen Endabschnittes der Dachverstärkung 21 zusammengefügt (verbunden) ist, kann der hintere Endabschnitt der Verbindungsverstärkung 35 auch mit der oberen Fläche des vorderen Endabschnittes der Dachverstärkung 21 zusammengefügt (verbunden) sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2013-103542 A [0003]
- JP 2010-188797 A [0004]
- JP 2006-327284 A [0006]
