DE102016114359A1

DE102016114359A1 - Energieabsorbierende lastverteilungshalterung mit schweisszugänglichkeit

Info

Publication number: DE102016114359A1
Application number: DE102016114359.6A
Authority: DE
Inventors: Deepak Patel; Robert Schwalm; Stephen W. Siu; Greg B. Zinn; Djamal Eddine Midoun
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-08-06
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2036-08-04
Also published as: US20170297626A1; US10328977B2; MX2016010126A; CN106428230B; US20170036700A1; RU2016132237A; CN106428230A; DE102016114359B4; US9731769B2

Abstract

Eine Fahrzeugkarosseriestruktur umfasst ein Bodenblech, einen Türrahmen, einen Querträger und eine Lastverteilungshalterung. Der Türrahmen und der Querträger sind relativ zu dem Bodenblech befestigt. Der Türrahmen definiert eine Türöffnung. Die Lastverteilungshalterung ist zwischen der Türöffnung und dem Querträger angeordnet. Die Lastverteilungshalterung umfasst ein zweites Segment, das an ein erstes Segment und an das Bodenblech geschweißt ist. Während eines Seitenaufpralls des Fahrzeugs überträgt die Lastverteilungshalterung Aufprallkraft von dem Türrahmen zu dem Querträger, um die Aufprallkraft abzuleiten und die Verformung der Tür zu reduzieren.

Description

HINTERGRUND
Fahrzeuge, wie z. B. Kraftfahrzeuge, umfassen Karosseriestrukturen zum Absorbieren von Energie während eines Fahrzeugaufpralls, beispielsweise einem Aufprall zwischen zwei Fahrzeugen. Während des Fahrzeugaufpralls können sich Komponenten des Fahrzeugs verformen, um Energie zu absorbieren. Das Fahrzeug kann beispielsweise Außenbleche, z. B. Türen, Kotflügel usw., eine die Außenbleche stützende Karosseriestruktur und einen unter einem Fahrgastraum des Fahrzeugs angeordneten Boden umfassen. Im Fall eines Seitenaufpralls auf das Fahrzeug können sich die Außenbleche verformen und auf die Karosseriestruktur prallen. Wenn der Aufprall eine ausreichende Stärke aufweist, kann die Karosseriestruktur in den Boden gedrückt werden und ein Verformen des Bodens bewirken.
Die Konzeption von Komponenten der Fahrzeugkarosseriestruktur unterliegt mehreren Beschränkungen, wie z. B. Platznutzungsbeschränkungen, Fertigungsbeschränkungen, Fahrzeuganordnungsbeschränkungen, Kostenbeschränkungen usw. Es bleibt eine Möglichkeit, eine Fahrzeugkarosseriestruktur zu konzipieren, die Energie auf eine Weise effektiv absorbiert und überträgt, die diesen Konstruktionsbeschränkungen Rechnung trägt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Lastverteilungshalterung in einem Fahrzeug.
2 ist eine perspektivische Ansicht der Lastverteilungshalterung in dem Fahrzeug.
3 ist eine Draufsicht der Lastverteilungshalterung in dem Fahrzeug.
4 ist eine perspektivische Vorderansicht der Lastverteilungshalterung.
5 ist eine perspektivische Ansicht der Lastverteilungshalterung.
6 ist eine perspektivische Ansicht der Lastverteilungshalterung.
7 ist eine perspektivische Rückansicht der Lastverteilungshalterung.
8 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Lastverteilungshalterung.
9 ist eine perspektivische Ansicht der Lastverteilungshalterung in einem Fahrzeug während eines Seitenaufpralls.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Bezug nehmend auf die Figuren, wobei gleiche Nummern in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile bezeichnen, umfasst eine Fahrzeugkarosseriestruktur 10 ein Bodenblech 12. Die Fahrzeugkarosseriestruktur 10 umfasst einen Türrahmen 14, der relativ zu dem Bodenblech 12 befestigt ist und eine Türöffnung 16 definiert. Ein Querträger 18 ist relativ zu dem Bodenblech 12 befestigt. Eine Lastverteilungshalterung 20 ist zwischen dem Querträger 18 und der Türöffnung 16 angeordnet. Die Lastverteilungshalterung 20 umfasst ein erstes Segment 22 und ein zweites Segment 24. Das zweite Segment 24 ist an das erste Segment 22 und an das Bodenblech 12 geschweißt.
Während eines Seitenaufpralls des Fahrzeugs 11 kann eine Aufprallkraft F den Türrahmen 14 verformen und den Türrahmen 14 hin zu der Lastverteilungshalterung 20 drücken. Die Lastverteilungshalterung 20 überträgt die Aufprallkraft F zu dem Querträger 18, wie weiter unten dargelegt, um die Aufprallkraft F zu zerstreuen. Insbesondere kann, wie weiter unten dargelegt, das zweite Segment 24 der Lastverteilungshalterung 20 die Aufprallkraft F anfänglich aufnehmen. Da das zweite Segment 24 an das erste Segment 22 geschweißt ist, können das erste Segment 22 und das zweite Segment 24 die Aufprallkraft F zu dem Querträger 18 übertragen, und somit die Aufprallkraft F auf andere Komponenten des Fahrzeugs 11, wie weiter unten beschrieben, ableiten.
Wie in den 1–3 gezeigt, kann sich das Bodenblech 12 über einen im Wesentlichen unteren Teil des Fahrzeugs 11 erstrecken und andere Komponenten, z. B. Sitze, Polsterung, Mittelkonsole usw., des Fahrzeugs 11 können an dem Bodenblech 12 montiert und/oder durch dieses gestützt sein. Das Bodenblech 12 kann den Querträger 18 und die Lastverteilungshalterung 20 der Fahrzeugkarosseriestruktur 10 stützen. Das Bodenblech 12 kann beim Streuen der Aufprallkraft F auf andere Komponenten des Fahrzeugs 11, wie unten beschrieben, unterstützen. Das Bodenblech 12 kann aus jedem geeigneten Material wie etwa Metallblech, z. B. Stahl, Aluminium usw., geformt sein.
Wie am besten in der 1 gezeigt, kann die Fahrzeugkarosseriestruktur 10 ein Paar Schienen 26 umfassen, die unter dem Bodenblech 12 voneinander beabstandet sind. Das Bodenblech 12 kann an den Schienen 26 montiert sein, z. B. durch Schweißen. Die Schienen 26 können Energie von der Lastverteilungshalterung 20 absorbieren und können zumindest einen Teil der Aufprallkraft F auf andere Komponenten des Fahrzeugs 11, wie unten beschrieben, ableiten. Die Schienen 26 können aus Metallblech, z. B. Stahl oder Aluminium, oder jedem geeigneten Material geformt sein. Die Schiene 26 erstreckt sich hin zu der Lastverteilungshalterung 20 und kann, wie in 1 gezeigt, kurz vor der Lastverteilungshalterung 20 enden.
Die Fahrzeugkarosseriestruktur 10 kann, wie in 1 gezeigt, zwei Lastverteilungshalterungen 20 umfassen. Die Lastverteilungshalterungen 20 können an gegenüberliegenden Enden des Querträgers 18 angeordnet sein. Die Lastverteilungshalterungen können sich an dem Querträger 18 gegenseitig spiegeln. Während eines Seitenaufpralls kann die Schiene 26 auf der Seite des Aufpralls die Energie zu der angrenzenden Lastverteilungshalterung 20 übertragen, die anschließend die Energie zu dem Querträger 18 übertragen kann, der anschließend die Energie zu der anderen Lastverteilungshalterung 20 übertragen kann, die anschließend die Energie zu der anderen Schiene übertragen kann. Die Fahrzeugkarosseriestruktur 10 kann Säulen umfassen, z. B. eine A-Säule 28, eine B-Säule 30 und eine C-Säule 32. Der Türrahmen 14 kann teilweise durch die B-Säule 30 und die C-Säule 32 definiert sein. Die B-Säule 30 definiert eine erste Seite des Türrahmens 14 und die C-Säule 32 definiert eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite. Der Türrahmen 14 kann ferner durch einen eine dritte Seite definierenden unteren Schweller 34 und einen eine der dritten Seite gegenüberliegende vierte Seite definierenden oberen Schweller 36 definiert sein. Der Türrahmen 14 kann alternativ zwischen der A-Säule 28 und der B-Säule 30 definiert sein.
Der Querträger 18 erstreckt sich entlang einer Achse A, z. B. von der linken Seite zu der rechten Seite des Fahrzeugs 11. Der Querträger 18 kann ein an dem Bodenblech 12 montierter Träger sein, wie in den 1–3 und 9 gezeigt. Mit anderen Worten kann der Querträger 18 eine von dem Bodenblech 12 separate Komponente sein, die an dem Bodenblech befestigt ist. Alternativ kann der Querträger 18 integral mit dem Bodenblech 12, z. B. gleichzeitig als eine einzelne durchgehende Einheit mit dem Bodenblech 12 geformt, sein. Zum Beispiel können der Querträger 18 und das Bodenblech 12 integral durch ein Stanzverfahren geformt sein.
Die Lastverteilungshalterung 20 erstreckt sich entlang der Achse A, wie in 1 gezeigt. Diese Ausrichtung, d. h. das Erstrecken des Querträgers 18 und der Lastverteilungshalterung 20 entlang der Achse A, kann zu einer Energieübertragung von der Lastverteilungshalterung 20 zu dem Querträger 18 während eines Seitenaufpralls führen. Alternativ kann die Lastverteilungshalterung 20 teilweise entlang der Achse A angeordnet sein, d. h. kann von der Achse A versetzt sein.
Wie am besten in der 2 und den 4–5 gezeigt, kann die Lastverteilungshalterung 20 einen Hohlraum 38 umfassen, der zwischen dem ersten Segment 22 und dem zweiten Segment 24 definiert ist. Der Hohlraum 38 ermöglicht Zugang zu einem Inneren der Lastverteilungshalterung und zu anderen Komponenten, d. h. dem Bodenblech 12, dem Querträger 18 usw., wie weiter unten beschrieben.
Unter Bezug auf die 1–3 können sich das erste Segment 22 und das zweite Segment 24 entlang der Achse A erstrecken. Wie am besten in den 4–7 gezeigt, kann die Lastverteilungshalterung 20 eine Stirnwand 40 umfassen, die sich in einer Richtung quer zu der Achse A erstreckt. Die Stirnwand 40 kann der Türöffnung 16 gegenüberliegen.
Die Stirnwand 40 ist ausgelegt, Energie von dem Türrahmen 14 oder jeder anderen Komponente, d. h. dem unteren Schweller 34, der Schiene 26 usw., des Fahrzeugs 11 zum Rest der Lastverteilungshalterung 20 zu übertragen, d. h. die Energie wie oben näher beschrieben abzuleiten. Die Stirnwand 40 grenzt an den unteren Schweller 34 an und kann an den unteren Schweller 34 anstoßen. Die Stirnwand 40 kann der Türöffnung 16 gegenüberliegen und/oder von der Türöffnung 16 derart beabstandet sein, dass ein Spalt 56 zwischen einer Verkleidung 58 und der Stirnwand 40 vorhanden ist. Alternativ kann die Stirnwand 40 an den unteren Schweller 34 in der Türöffnung 16 derart anstoßen, dass der Spalt 56 nicht vorhanden ist. Die Lastverteilungshalterung 20 kann eine Lastverteilungswand 42 umfassen, die sich von der Stirnwand 40 entlang der Achse A erstreckt. Die Lastverteilungswand 42 kann sich von der Türöffnung 16 hin zu dem Querträger 18 erstrecken, wie in 3 gezeigt. Die Lastverteilungswand 42 überträgt aufgenommene Energie von der Stirnwand 40 zu dem Querträger 18 und/oder dem Bodenblech 12, die wiederum beide Energie auf andere Komponenten des Fahrzeugs 11 ableiten, wie etwa zu der gegenüberliegenden Lastverteilungshalterung 20 und/oder gegenüberliegenden Schiene 26, wie oben beschrieben. Die Lastverteilungswand 42 kann ferner, zumindest teilweise, das erste Segment 22 stützen.
Die Lastverteilungshalterung 20 kann eine Größe und Form aufweisen, die ein Einsetzen in und ein Entnehmen aus dem Fahrzeug 11 durch die Türöffnung 16 vereinfachen. Mit anderen Worten ist die Lastverteilungshalterung 20 ausgelegt, teilweise oder ganz hinter dem unteren Schweller 34 an der Türöffnung 16 zurückgesetzt zu sein. Zum Beispiel kann die Lastverteilungshalterung 20 eine oberste Wand 44 umfassen, die sich entlang der Achse A von der Stirnwand 40 erstreckt und sich hin zu der Achse A in einer Richtung weg von der Stirnwand 40 verjüngt. Die oberste Wand 44 verjüngt sich hin zu der Achse A in einer Richtung weg von der Stirnwand 40, um das Einsetzen in und Entnehmen aus dem Fahrzeug 11 durch einen Insassen zu vereinfachen, wie weiter unten beschrieben. Ferner kann die oberste Wand 44 Energie, zusätzlich zu der Lastverteilungswand 42, von dem oberen Schweller 34 zu anderen Komponenten des Fahrzeugs 11 übertragen, wie etwa zu der gegenüberliegenden Lastverteilungshalterung 20 und/oder gegenüberliegenden Schiene 26, wie oben beschrieben, während eines Seitenaufpralls. Das erste Segment 22 und das zweite Segment 24 können jeweils einen Teil der obersten Wand 44 umfassen.
Die Breite des ersten Segments 22 ändert sich in einer Richtung entlang der Achse A, wie am besten in der 1, 5 und 8 gezeigt. Gleichermaßen ändert sich die Höhe des zweiten Segments 24 in einer Richtung entlang der Achse, wie am besten in der 1, 4, 7 und 8 gezeigt. Insbesondere, wie in den 1–2 gezeigt, verjüngt sich die Höhe des zweiten Segments 24 und erhöht sich die Breite des ersten Segments 22 in einer Richtung entlang der Achse A von der Türöffnung 16 hin zu dem Querträger 18. Diese Änderung der Form vereinfacht, zumindest teilweise, ein Einsetzen in und Entnehmen aus dem Fahrzeug 11.
Wie in den 4–8 gezeigt, kann die Lastverteilungshalterung 20 einen oder mehrere Flansche 46 haben, die sich von dem zweiten Segment 24 erstrecken. Das zweite Segment 24 umfasst Flansche 46 zum Verbinden des zweiten Segments 24 mit einer anderen Komponente des Fahrzeugs 11, wie etwa dem ersten Segment 22, dem Bodenblech 12 oder dem Querträger 18. Zusätzlich oder alternativ zu den Flanschen 46 des zweiten Segments 24 kann das erste Segment 22 ähnliche Flansche umfassen. Das zweite Segment 24 kann in jeder geeigneten Weise mit den anderen Komponenten des Fahrzeugs 11 mithilfe der Flansche 46 verbunden sein, wie weiter unten beschrieben.
Unter Bezug auf die 4–5 und die 8 kann die Lastverteilungshalterung 20 ein durch das erste Segment 22 definiertes Loch 48 umfassen, das mit dem Hohlraum 38 in Verbindung steht. Das Loch ist ausgelegt, ein Schweißinstrument durch das Loch 48 in dem Hohlraum 38 aufzunehmen, mit anderen Worten hat das Loch eine Größe und Form zum Aufnehmen eines Schweißinstruments in einer geeigneten Weise, um mit dem Schweißinstrument eine Schweißoperation in dem Hohlraum durchzuführen. Wie weiter unten beschrieben, erzeugt das durch das erste Segment 22 definierte Loch 48 eine Öffnung in dem Hohlraum 38, der durch das erste Segment 22 und das zweite Segment 24 definiert ist. Das Loch 48 ermöglicht dem Schweißinstrument oder einem anderen Schweißelement, d. h. einem zum Verschweißen von zwei oder mehreren Objekten miteinander verwendeten Instrument, Zugang zu Teilen des Fahrzeugs 11, die sonst möglicherweise einen versperrten Zugang hätten. Das Schweißinstrument kann eine Schweißspitze, ein Schweißkopf usw. sein.
Die Schiene 26 kann den Querträger 18 stützen. Die Schiene 26 kann an den Querträger 18 geschweißt sein oder in jeder geeigneten Weise angebracht sein. Die Schiene 26 kann in dem Hohlraum 38 geschweißt sein, der zwischen dem ersten Segment 22 und dem zweiten Segment 24 angeordnet ist. Insbesondere kann der Zugang zu dem Hohlraum 38 mit dem Schweißinstrument durch das Loch 48 erfolgen.
Die Fähigkeit der Lastverteilungshalterung 20 zum Aufnehmen eines Schweißinstruments kann die Fertigungseffizienz vereinfachen. Zum Beispiel können, sobald die Lastverteilungshalterung 20 installiert ist, mehrere Komponenten des Fahrzeugs 11 in großer Nähe zu der Lastverteilungshalterung 20 nur durch ein Schweißinstrument geschweißt werden, das durch das Loch 48 in den Hohlraum 38 eintritt. Daher kann die Lastverteilungshalterung 20 die Produktion effizienter machen, da eine große Gruppe von Komponenten des Fahrzeugs 11 gleichzeitig installiert und geschweißt werden können.
Wie am besten in den 2–3 gezeigt, kann die Lastverteilungshalterung 20 an den Querträger 18 anstoßen. Die Lastverteilungshalterung 20 kann an den Querträger 18 ohne eine Schweißnaht zwischen der Lastverteilungshalterung 20 und dem Querträger 18 anstoßen oder die beiden können miteinander durch jedes geeignetes Verfahren, wie etwa Verbinden oder Schweißen, verbunden sein. Eine Fläche 50 des an die Lastverteilungshalterung 20 angrenzenden Querträgers 18 kann im Wesentlichen flach sein und/oder kann jede geeignete Querschnittsform annehmen. Alternativ kann die Fläche 50 einen oder mehrere Schlitze 52 zum Aufnehmen eines oder mehrerer Teile der Lastverteilungshalterung 20 enthalten.
Das erste Segment 22 der Lastverteilungshalterung 20 kann insbesondere an den Querträger 18 ohne Schweißnaht zwischen dem ersten Segment 22 und dem Querträger 18 anstoßen. In einer Ausführungsform kann das erste Segment 22 nur durch das zweite Segment 24 gestützt sein, das an dem Bodenblech 12 und/oder dem Querträger 18 befestigt sein kann. In dieser Auslegung kann das erste Segment 22 sowohl eine Zugänglichkeit für das Schweißinstrument bereitstellen als auch Energie während eines Seitenaufpralls übertragen, wie oben beschrieben. In anderen Ausführungsformen kann das erste Segment 22 jedoch an anderen Strukturen des Fahrzeugs 11 befestigt sein, d. h. Strukturen, die, zumindest teilweise, das Fahrzeug 11 formen, und kann auch an den Querträger 18 geschweißt sein.
Die Lastverteilungshalterung 20 kann ein Mittel zum Übertragen von Kraft von dem Türrahmen 14 zu dem Querträger 18 während eines Seitenaufpralls umfassen. In einem Beispiel kann das Mittel die Lastverteilungswand 42, die Stirnwand 40 und die oberste Wand 44 der Lastverteilungshalterung 20, wie oben beschrieben und in den 4–7 gezeigt, und deren strukturelle Entsprechungen sein.
Wie am besten in der 1 und den 4–7 gezeigt, erstreckt sich mindestens einer der Flansche 46, wie oben dargelegt, von der Stirnwand 40 und ist der Türöffnung 16 zugewandt. Jedoch können sich ein oder mehrere Flansche 46 in jeder Richtung von der Stirnwand 40 erstrecken. Der Flansch 46 kann die Stirnwand 40 und die Lastverteilungshalterung 20 an einer anderen Struktur des Fahrzeugs 11 befestigen. Der Flansch 46 kann das zweite Segment 24 an dem ersten Segment 22 befestigen und/oder die Flansche 46 können das zweite Segment 24 an dem Bodenblech 12 und dem Querträger 18 befestigen.
Wie in den 4–7 gezeigt, umfasst die oberste Wand 44 der Lastverteilungshalterung 20 mindestens einen Flansch 46. Wie in der 3 gezeigt, ist die oberste Wand 44 von dem Bodenblech 12 beabstandet. Der Flansch 46 der obersten Wand 44 kann die oberste Wand 44 an einer anderen Struktur des Fahrzeugs 11 befestigen. In einer Ausführungsform kann der Flansch 46 der obersten Wand 44 an dem Querträger 18 befestigt sein. Zusätzlich sind andere Flansche der obersten Wand 44 Teil des zweiten Segments 24. Die Flansche 46 können das zweite Segment 24 an dem ersten Segment 22 und an dem Querträger 18 befestigen.
Die oberste Wand 44 kann eine Sitzmontageeinrichtung (nicht gezeigt) stützen. Die Sitzmontageeinrichtung kann irgendwelche Strukturen des Fahrzeugs 11 umfassen, die zum Stützen eines Sitzes verwendet werden, einschließlich des Sitzes. Der Sitz kann direkt an der obersten Wand 44 der Lastverteilungshalterung 20 montiert sein, wodurch der Sitz die oberste Wand 44 berühren oder an diese angrenzen kann. Alternativ kann der Sitz durch die oberste Wand 44 indirekt gestützt, d. h. teilweise gestützt durch zusätzliche Komponenten des Fahrzeugs 11, sein, die zwischen dem Sitz und der Lastverteilungshalterung 20 angeordnet sind. Die Fahrzeugkarosseriestruktur 10 kann jede geeignete Auslegung annehmen, um den Sitz zu stützen, und irgendwelche geeigneten Komponenten des Fahrzeugs 11 können zwischen der Fahrzeugkarosseriestruktur 10 und dem Sitz angeordnet sein. Das zweite Segment 24 kann, wie in der 8 gezeigt, Profile und/oder Nuten 60 enthalten, um ein Anbringen an zusätzliche Strukturen des Fahrzeugs 11 oder an dem Sitz zu vereinfachen.
Wie in der 8 gezeigt, sind das erste Segment 22 und das zweite Segment 24 der Lastverteilungshalterung 20 einzeln geformt. Zum Beispiel können das erste Segment 22 und das zweite Segment 24 durch Stanzen, Formen, Gießen usw. geformt sein. Alternativ können das erste Segment 22 und das zweite Segment 24 durch jedes geeignete Verfahren hergestellt sein. Zu jedem Zeitpunkt, entweder vor oder nach dem Verbinden des ersten Segments 22 und des zweiten Segments 24, kann das erste Segment 22 zum Herstellen des Lochs 48 und/oder zum Formen einer rechteckigen Querschnittsform gestanzt werden, wobei jedoch jede geeignete Form und jedes geeignete Herstellungsverfahren genügt. Zum Beispiel kann das erste Segment 22 mit einer erweiterten obersten Wand 44 derart verändert sein, dass eine geänderte Lastverteilungshalterung relativ zu dem zweiten Segment 24 verlängert ist. In dieser Ausführungsform kann die oberste Wand 44 des ersten Segments 22 mindestens die oberste Wand 44 und/oder die Stirnwand 40 des zweiten Segments 24 bedecken, und an der obersten Wand 44 und/oder der Stirnwand 40 des zweiten Segments 24, z. B. durch Schweißen, befestigt sein. Die verlängerte oberste Wand 44 kann die Energieabsorbierfähigkeit der modifizierten Lastverteilungshalterung relativ zu der Lastverteilungshalterung 20 verändern.
Das erste Segment 22 und das zweite Segment 24 können in mehreren Bereichen miteinander verschweißt sein. Die Flansche 46 eines Segments können das andere Segment überlappen, um Stellen zu schaffen, an denen die Segmente miteinander verschweißt werden. Zum Beispiel zeigt die 8 einen linken Flansch 47, der von dem zweiten Segment 24 auskragt. Wenn das zweite Segment 24 nahe an dem ersten Segment 22 in einer Ausrichtung ist, die der Auslegung der Lastverteilungshalterung 20 ähnelt, überlappt der linke Flansch 47 das erste Segment 22. Der linke Flansch 47 und das erste Segment 22 sind an der Überlappstelle miteinander verschweißt, die durch die oben beschriebene Ausrichtung definiert ist, wobei das erste Segment 22 und das zweite Segment 24 effektiv miteinander verschweißt werden. Gleichermaßen können ein oberster Flansch 49 des zweiten Segments 24 und/oder der obersten Wand 44 des zweiten Segments 24 mit der obersten Wand 44 des ersten Segments 22 überlappen. Der oberste Flansch 49 kann an dem ersten Segment 22 an der Überlappstelle verschweißt sein, die durch die oben beschriebene Ausrichtung definiert ist, wobei das erste Segment 22 mit dem zweiten Segment 24 effektiv verschweißt wird. Die Flansche 46, die nicht überlappen, können auch verbunden werden. Die Flansche 46 können in Vorbereitung für ein Befestigen der Lastverteilungshalterung 20 ohne Beschränkung auf ein Überlappen in jeder geeigneten Weise positioniert sein.
In einer Ausführungsform sind das erste Segment 22 und das zweite Segment 24 nur durch Schweißen, und in keiner anderen Weise, miteinander befestigt, und die Lastverteilungshalterung 20 ist nur durch Schweißen, und in keiner anderen Weise, an dem Bodenblech 12 befestigt. In anderen Ausführungsformen können das erste Segment 22 und das zweite Segment 24 jedoch mithilfe jedes Befestigungselements oder jedes anderen geeigneten Verfahrens verbunden sein.
Die Lastverteilungshalterung 20 kann für die Verwendung in unterschiedlichen Fahrzeugen angepasst sein. Zum Beispiel kann das erste Segment 22 derart geändert sein, dass die Lastverteilungshalterung 20 in Räume verschiedener Größen passen kann. Zusätzlich kann die Breite des ersten Segments 22 derart angepasst sein, dass die Einsetz- und Entnehmfunktionalität der Lastverteilungshalterung 20 geändert ist. Gleichermaßen kann das durch das erste Segment 22 definierte Loch 48 abhängig von dem bevorzugten Grad an Schweißzugänglichkeit der Lastverteilungshalterung 20 unterschiedlich geformt sein. Die Lastverteilungshalterung 20 kann in jeder geeigneten Weise angepasst sein.
Die Lastverteilungshalterung 20 kann aus Materialien hergestellt sein, die Energie leicht absorbieren und übertragen. Zum Beispiel kann die Lastverteilungshalterung 20 aus jedem Metall, Kunststoff, Polyurethan, Gummi, Aluminium und/oder Carbon hergestellt sein. Die Lastverteilungshalterung 20 kann jedoch aus jedem geeigneten Material hergestellt sein. Die Lastverteilungshalterung 20 kann entweder aus mehreren Materialien oder einem einzelnen Material hergestellt sein.
Wie in der 9 gezeigt, kann die Lastverteilungshalterung 20 im Allgemeinen ihre Form beibehalten, um Energie auf andere Komponenten des Fahrzeugs 11, wie etwa der gegenüberliegenden Lastverteilungshalterung 20 und der gegenüberliegenden Schiene 26 wie oben beschrieben, während eines Unfalls des Fahrzeugs 11 abzuleiten. Die Aufprallkraft F kann auf den unteren Schweller 34 drücken und kann durch den unteren Schweller 34 zu der Schiene 26 übertragen werden, was den unteren Schweller 34 und die Schiene 26 verformen kann. An der Stelle der Aufprallkraft F wird die Aufprallkraft F zu der Lastverteilungshalterung 20 übertragen. Die Stirnwand 40 des zweiten Segments 24 nimmt anfänglich die Energie auf und überträgt die Energie zum Rest der Lastverteilungshalterung 20 und anschließend zu dem Querträger 18 und dem Bodenblech 12 zur Streuung auf andere Komponenten des Fahrzeugs 11, wie etwa auf die gegenüberliegende Lastverteilungshalterung 20 und/oder die gegenüberliegende Schiene 26 wie oben beschrieben. Diese Streuung reduziert die Bodenverformung während des Aufpralls.
In Situationen, in denen die Aufprallkraft F versetzt von der Lastverteilungshalterung 20 ist, kann die Lastverteilungshalterung 20 trotzdem immer noch zumindest einen Teil der durch die Aufprallkraft F erzeugten Energie absorbieren und zumindest einen Teil der Energie zu dem Querträger 18 und dem Bodenblech 12 übertragen.
Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Art beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie den Charakter von Worten der Beschreibung und nicht der Beschränkung aufweisen soll. Viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung sind im Licht der obigen Lehren möglich und die Offenbarung kann anders als hier spezifisch beschrieben umgesetzt werden.

Claims

Fahrzeugkarosseriestruktur, die Folgendes umfasst: ein Bodenblech; einen Türrahmen, der relativ zu dem Bodenblech befestigt ist und eine Türöffnung definiert; einen Querträger, der relativ zu dem Bodenblech befestigt ist; und eine Lastverteilungshalterung, die zwischen dem Querträger und der Türöffnung angeordnet ist; wobei die Lastverteilungshalterung ein erstes Segment und ein zweites Segment, das an das erste Segment und das Bodenblech geschweißt ist, umfasst.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 1, wobei das erste Segment ein Loch definiert, das ausgelegt ist, eine Schweißspitze aufzunehmen.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 1 oder 2, die ferner eine Schiene unter dem Bodenblech umfasst, wobei die ersten und zweiten Segmente einen Hohlraum definieren und das erste Segment ein zu dem Hohlraum offenes Loch definiert, und wobei der Querträger an das Bodenblech in dem Hohlraum geschweißt ist.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich der Querträger entlang einer Achse erstreckt und die Lastverteilungshalterung an der Achse angeordnet ist.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das zweite Segment eine Höhe relativ zu dem Boden hat, wobei sich die Höhe in einer Richtung von der Türöffnung hin zu dem Querträger verjüngt.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 5, wobei das erste Segment eine Breite hat, die sich von der Türöffnung zu dem Querträger erhöht.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das zweite Segment eine Lastverteilungswand umfasst, die sich in einer Richtung von der Türöffnung hin zu dem Querträger erstreckt.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das erste Segment an den Querträger ohne eine Schweißnaht dazwischen anstößt.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das zweite Segment mindestens einen Flansch hat, der an das erste Segment geschweißt ist.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 9, wobei der mindestens eine Flansch an einer Stirnwand der Lastverteilungshalterung der Türöffnung zugewandt angeordnet ist.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 9, wobei der mindestens eine Flansch an einer obersten Wand der Lastverteilungshalterung von dem Bodenblech beabstandet angeordnet ist.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 9, wobei mindestens ein Flansch an das Bodenblech geschweißt ist.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Lastverteilungshalterung ein Mittel zum Übertragen von Kraft von dem Türrahmen zu dem Querträger während eines Seitenaufpralls hat.
Lastverteilungshalterung, die Folgendes umfasst: ein erstes Segment und ein zweites Segment, das an das erste Segment geschweißt ist, die einen Hohlraum dazwischen ausbilden, der sich entlang einer Achse erstreckt; eine Stirnwand, die sich quer zu der Achse erstreckt, eine Lastverteilungswand, die sich von der Stirnwand entlang der Achse erstreckt und eine oberste Wand, die sich von der Stirnwand entlang der Achse erstreckt und hin zu der Achse in einer Richtung weg von der Stirnwand verjüngt; mindestens einen Flansch, der sich von dem zweiten Segment erstreckt; und wobei das erste Segment ein Loch definiert, das mit dem Hohlraum in Verbindung steht, und ausgelegt ist, ein Schweißinstrument in dem Hohlraum durch das Loch aufzunehmen.
Lastverteilungshalterung nach Anspruch 14, wobei das erste Segment eine Breite hat, die sich in einer Richtung entlang der Achse in einer Richtung weg von der Stirnwand erhöht.