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Hintergrund
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Technisches Gebiet
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Bevorzugte Ausführungsformen betreffen ein Fahrzeugstrukturelement und ein Gewebe zum Formen eines Fahrzeugstrukturelements.
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Stand der Technik
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Die
JP Nr. S62-97938A beschreibt ein Gewebe zum 3D-Formen, das in einem Verbundmaterial wie zum Beispiel einem faserverstärkter Kunststoff verwendet wird. Das 3D-Formungsgewebe umfasst einen oberen Spaltabschnitt und einen unteren Spaltabschnitt, die jeweils durch Verweben von Kettfäden und Schussfäden gebildet sind. Ein Verbindungsabschnitt ist durch Verbinden eines Abschnitts des oberen Spaltabschnitts und eines Abschnitts des unteren Spaltabschnitts miteinander unter Verwendung eines dritten Fadens gebildet. Das 3D-Formungsgewebe mit dem oberen Spaltabschnitt, dem unteren Spaltabschnitt und dem Verbindungsabschnitt wird in eine bestimmte 3D-Form aufgewickelt und durch ein Harzmaterial überdecket, um so ein Verbundmaterial bestimmter Form zu bilden.
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Es ist jedoch denkbar, dass, wenn äußere Kräfte auf das Verbundmaterial wirken, Endabschnitte auf der Seite des oberen Spaltabschnitts und unteren Spaltabschnitts des Verbindungsabschnitts des 3D-Formungsgewebes Bruchstellen in dem Verbundmaterial sind, das Abschnitte umfasst, wo der obere Spaltabschnitt und der untere Spaltabschnitt von dem Verbindungsabschnitt verzweigen.
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Kurzdarstellung
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Es ist angesichts der obigen Umstände eine Aufgabe bevorzugter Ausführungsform, ein Fahrzeugstrukturelement und ein Gewebe zum Formen eines Fahrzeugstrukturelements bereitzustellen, die dazu geeignet ist, zu verhindern, dass ein Endabschnitt des Verbindungsabschnitts auf einer Seite eines Verzweigungsabschnitts, der ein Abschnitt ist, der von dem Verbindungsabschnitt verzweigt, eine Bruchstelle wird.
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Ein Fahrzeugstrukturelement gemäß einem ersten Aspekt der Offenbarung umfasst: mehrere Kettfäden, die mit mehreren Schussfäden verwoben sind, und einen Verbindungsabschnitt und ein Paar von Verzweigungsabschnitten, die von dem Verbindungsabschnitt verzweigen, wobei die Anzahl der Schussfäden, die durch ein Paar von Kettfäden an einem Endabschnitt des Verbindungsabschnitts auf einer Seite eines Verzweigungsabschnitts gebunden sind, kleiner ist als die Anzahl der Schussfäden, die durch ein Paar von Kettfäden an einer Stelle des Verbindungsabschnitts auf einer Seite, die von den Verzweigungsabschnitten weiter entfernt ist, gebunden sind.
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In dem ersten Aspekt ist das Fahrzeugstrukturelement aus dem Gewebe hergestellt, das durch Verweben mehrerer Kettfäden und mehrerer Schussfäden gebildet und das durch das Basismaterial bedeckt ist. Das Gewebe, das einen Abschnitt des Fahrzeugstrukturelements des ersten Aspekts bildet, umfasst einen Verbindungsabschnitt und Verzweigungsabschnitte, die von dem Verbindungsabschnitt verzweigen. Die Konfiguration des Verbindungsabschnitts umfasst eine bestimme Anzahl der Schussfäden, der durch jeweilige Paare von Kettfäden gebunden sind. Die Anzahl der Schussfäden, die durch ein Paar von Kettfäden an einem Endabschnitt des Verbindungsabschnitts auf der Seite des Verzweigungsabschnitts gebunden sind, ist kleiner als die Anzahl der Schussfäden, die durch ein Paar von Kettfäden an einer Stelle des Verbindungsabschnitts auf einer Seite, die von den Verzweigungsabschnitten weiter entfernt ist, gebunden sind. Insbesondere ist die Festigkeit oder Stärke des Endabschnitts des Verbindungsabschnitts auf der Seite des Verzweigungsabschnitts höher als die Festigkeit oder Stärke an einer Stelle des Verbindungsabschnitts auf der Seite, die von den Verzweigungsabschnitten weiter entfernt ist. Dadurch wird verhindert, dass der Endabschnitt des Verbindungsabschnitts auf der Seite des Verzweigungsabschnitts eine Bruchstelle wird, wenn äußere Kräfte auf das Fahrzeugstrukturelement, das das Gewebe des vorliegenden Aspekts umfasst, ausgeübt werden.
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Ein Fahrzeugstrukturelement eines zweites Aspekts der Offenbarung ist das Fahrzeugstrukturelement des ersten Aspekts, wobei das Gewebe einen geschlossenen Querschnittsabschnitt besitzt und der geschlossenen Querschnittsabschnitt die Verzweigungsabschnitte umfasst.
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In dem zweiten Aspekt ist die Festigkeit oder Stärke des Endabschnitts auf der Seite des Verzweigungsabschnitts des Verbindungsabschnitts des Gewebes so weit erhöht, dass sie höher als die an weiteren Stellen des Verbindungsabschnitt ist. Dadurch wird verhindert, dass der Endabschnitt des Verbindungsabschnitts auf der Seite des Verzweigungsabschnitts eine Bruchstelle wird, während die Gesamtfestigkeit oder -stärke und die Steifigkeit des Fahrzeugstrukturelements weniger beeinflusst werden.
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Ein Gewebe zum Formen eines Fahrzeugstrukturelement gemäß einem dritten Aspekt der Offenbarung umfasst mehrere Kettfäden, die mit mehreren Schussfäden verwoben sind, und einen Verbindungsabschnitt und ein Paar von Verzweigungsabschnitten, die von dem Verbindungsabschnitt verzweigen, wobei die Anzahl der Schussfäden, die durch ein Paar von Kettfäden an einem Endabschnitt des Verbindungsabschnitts auf einer Seite eines Verzweigungsabschnitts gebunden sind, kleiner ist als die Anzahl der Schussfäden, die durch ein Paar von Kettfäden an einer Stelle des Verbindungsabschnitts auf einer Seite, die von den Verzweigungsabschnitten weiter entfernt ist, gebunden sind.
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In dem dritten Aspekt ist die Stärke oder Festigkeit des Endabschnitts des Verbindungsabschnitts auf der Seite des Verzweigungsabschnitts des Gewebes, das zum Formen des Fahrzeugstrukturelements verwendet wird, so weit erhöht, dass sie höher als die weiterer Stellen des Verbindungsabschnitts ist. Dadurch wird verhindert, dass der Endabschnitt des Verbindungsabschnitts auf der Seite des Verzweigungsabschnitts getrennt wird, wenn das Gewebe zu einer bestimmten Form aufgewickelt wird. In dem vorliegenden Aspekt kann daher verhindert werden, dass der Endabschnitt des Verbindungsabschnitts auf der Seite des Verzweigungsabschnitt eine Bruchstelle wird, wenn äußere Kräfte auf das Fahrzeugstrukturelement, das aus dem Gewebe hergestellt ist, wirken.
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Ein Fahrzeugstrukturelement gemäß einem vierten Aspekt der Offenbarung ist das Fahrzeugstrukturelement gemäß dem ersten Aspekt, wobei der Endabschnitt des Verbindungsabschnitts auf der Seite des Verzweigungsabschnitts an den Verzweigungsabschnitt grenzt.
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Ein Gewebe zum Formen eines Fahrzeugstrukturelements gemäß einem fünften Aspekt der Offenbarung ist das Gewebe gemäß dem dritten Aspekt, wobei der Endabschnitt des Verbindungsabschnitts auf der Seite des Verzweigungsabschnitts an den Verzweigungsabschnitt grenzt.
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Gemäß dem vierten Aspekt und dem fünften Aspekt kann verhindert werden, dass der Endabschnitt des Verbindungsabschnitts auf der Seite des Verzweigungsabschnitts des Gewebes eine Bruchstelle wird, wenn äußere Kräfte auf das Fahrzeugstrukturelement, das das Gewebe umfasst, ausgeübt werden.
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Das Fahrzeugstrukturelement und das Gewebe zum Formen des Fahrzeugstrukturelements gemäß der Offenbarung haben den ausgezeichneten, vorteilhaften Effekt, dass durch sie verhindert werden kann, dass der Endabschnitt des Verbindungsabschnitts auf der Seite des Verzweigungsabschnitts, der ein Abschnitt ist, der von dem Verbindungsabschnitt verzweigt, eine Bruchstelle wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Bevorzugte Ausführungsformen sind nachfolgend auf der Grundlage der folgenden Figuren ausführlich beschrieben, wobei:
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1 eine Ansicht ist, die einen Querschnitt eines Dachrelingkörpers zeigt;
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2 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, betrachtet von schräg vom, ist;
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3 ein Querschnitt ist, der ein Kohlenstofffasergewebe zum Konfigurieren eines Abschnitts der Dachreling; und
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4 ein Querschnitt ist, der 1 entspricht und eine Dachreling gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt.
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Ausführliche Beschreibung
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Nachfolgend ist ein Fahrzeugstrukturelement gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1 bis 3 erläutert. Es ist zu beachten, dass der Pfeil VORN, der Pfeil OBEN und der Pfeil AUSSEN, die in 2 gezeigt sind, die Fahrzeugvorwärtsrichtung (die Fahrtrichtung), die Aufwärtsrichtung bzw. die Auswärtsrichtung in der Fahrzeugquerrichtung bezeichnen. Nachfolgend, sofern nichts Gegenteiliges gesagt ist, bezieht sich eine Erläuterung einfach auf die Vorwärts-Rückwärts-, die Links-Rechts- und die Oben-Unten-Richtung auf die Richtung von vom nach hinten in der Fahrzeuglängsrichtung, die Richtung von links nach rechts des Fahrzeugs (Fahrzeugquerrichtung) bzw. die Richtung von oben nach unten in der Fahrzeughöhenrichtung.
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Wie es in 1 gezeigt ist, bildet ein Dachrelingkörper 10, der als ein Fahrzeugstrukturelement der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform dient, einen Abschnitt einer Dachreling 16 eines Seitenabschnitts 14 eines Fahrzeugaufbaus 12, wie es in 2 gezeigt ist. Zuerst ist nachfolgend eine Gesamtstruktur des Seitenabschnitts 14 des Fahrzeugaufbaus 12 erläutert. Anschließend folgt eine Erläuterung des Dachrelingkörpers 10, der ein relevanter Abschnitt der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist.
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Der Fahrzeugaufbau 12 der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist ein für Fließheckfahrzeuge bekannter Aufbau, und der Seitenabschnitt 14 des Fahrzeugaufbaus 12 umfasst eine vordere Türöffnung 22 und eine hintere Türöffnung 24, die durch eine vordere Tür 18 und eine hintere Tür 20 geöffnet und geschlossen werden.
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Die vordere Türöffnung 22 ist durch die Dachreling 16, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung, an einen Endabschnitt auf der Außenseite in der Fahrzeugquerrichtung eines Dachs 26 des Fahrzeugaufbaus 12 erstreckt, einen Schweller 28, der sich in der Fahrzeuglängsrichtung, an eine Endabschnitt auf der Außenseite in der Fahrzeugquerrichtung eines Bodens des Fahrzeugaufbaus 12 erstreckt, eine A-Säule 30, die einen vorderen Endabschnitt der Dachreling 16 mit einenn vorderen Endabschnitt des Schwellers 28 in der Höhenrichtung verbindet, eine B-Säule 32, die einen in der Längsrichtung mittig angeordneten Abschnitt der Dachreling 16 mit einem in der Längsrichtung mittig angeordneten Abschnitt des Schwellers 28 in der Höhenrichtung verbindet, und dergleichen gebildet. Die hintere Türöffnung 24 ist durch die Dachreling 16, den Schweller 28, die B-Säule 32, eine C-Säule 34, die einen hinteren Endabschnitt der Dachreling 16 mit einem hinteren Endabschnitt des Schwellers 28 in der Höhenrichtung verbindet, und dergleichen gebildet. Die vordere Türöffnung 22 und die hintere Türöffnung 24 werden durch die vordere Tür 18 und die hintere Tür 20 geöffnet und geschlossen, wodurch es einem Insassen möglich ist, in ein Fahrzeug einzusteigen und es einem Insassen möglich ist, aus dem Fahrzeug auszusteigen.
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Die Dachreling 16 ist zum Beispiel durch Verbinden eines Außenblechs 36, das einen äußeren Designabschnitt eines Fahrzeugs bildet, mit dem Dachrelingkörper 10 gebildet (siehe 1). Es ist zu beachten, dass der Schweller 28, die A-Säule 30, die B-Säule 32 und die C-Säule 34, ebenso wie die Dachreling 16, Gerüstelemente umfassen, die dem Dachrelingkörper 10 entsprechen.
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Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Dachrelingkörper 10 ein Verbundmaterial (ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFRP)), der durch Überdecken eines Kohlenstofffaser-Gewebematerials 38, das als ein Gewebematerial dient, mit einem Kunststoffmaterial 40, das als ein Basismaterial dient, das unter Verwendung eines Harzmaterials derart gebildet ist, dass das Kohlenstofffaser-Gewebematerial 38 von Kunststoffmaterials 40 umhüllt ist, gebildet. Der Dachrelingkörper 10 erstreckt sich in der Fahrzeuglängsrichtung und ist in einer sanft gekrümmten, länglichen Form gebildet, die der Form des Dachs 26 des Fahrzeugaufbaus 12 entspricht (siehe 2).
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Der Dachrelingkörper 10 umfasst einen Abschnitt 42 mit geschlossenem Querschnitt, wobei der Querschnitt im Wesentlichen parallelogrammförmig ist (der in 1 gezeigte Querschnitt), eine Schnittebene senkrecht zur Längsrichtung des Dachrelingkörpers 10 ist und sich ein Paar von Flanschen 44 von dem Abschnitt 42 mit geschlossenem Querschnitt erstreckt. Der Abschnitt 42 mit geschlossenem Querschnitt umfasst einen ersten Strukturabschnitt 46 des geschlossenen Querschnitts, der zu einer in eine Richtung vorragende Form gebogen ist, und einen zweiten Strukturabschnitt 48 des geschlossenen Querschnitts, der zu einer in eine Richtung entgegengesetzt zur Seite des ersten Strukturabschnitts 46 des geschlossenen Querschnitts vorragend gebildet ist. Einer der Flansche 44 erstreckt sich von einem Verbindungsabschnitt zwischen einem Endabschnitt auf einer Seite des ersten Strukturabschnitts 46 des geschlossenen Querschnitts und einem Endabschnitt auf einer Seite des zweiten Strukturabschnitts 48 des geschlossenen Querschnitts in eine Richtung weg von dem Abschnitt 42 mit geschlossenem Querschnitt. Ferner erstreckt sich der weitere der Flansche 44 von einem Verbindungsabschnitt zwischen einem Endabschnitt auf der weiteren Seite des ersten Strukturabschnitts 46 des geschlossenen Querschnitts und einem Endabschnitt auf der weiteren Seite des zweiten Strukturabschnitts 48 des geschlossenen Querschnitts in eine Richtung weg von dem Abschnitt 42 mit geschlossenem Querschnitt und in die zu der Richtung des einen Flansches 44 entgegengesetzte Richtung.
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Das Kohlenstofffasergewebe 38 besitzt ein geschlossenes Querschnittsprofil, das der Form des Dachrelingkörpers 10 entspricht, wobei das Kohlenstofffasergewebe 38 von dem Kunststoffmaterials 40 umschlossen ist, um so das Kunststoffmaterial 40 zu verstärken. Insbesondere umfasst das Kohlenstofffasergewebe 38 ein Paar von Verbindungsabschnitten 50, die jeweils innerhalb des Paars von Flanschen 44 der Dachrelingkörpers 10 angeordnet sind, und einen ersten Verzweigungsabschnitt 52 und einen zweiten Verzweigungsabschnitt 54, die von den Verbindungsabschnitten 50 abzweigen und jeweils als Verzweigungsabschnitte dienen, die innerhalb des ersten Strukturabschnitts 46 des geschlossenen Querschnitts und des zweiten Strukturabschnitts 48 des geschlossenen Querschnitts der Dachrelingkörpers 10 angeordnet sind. Der erste Verzweigungsabschnitt 52, der sich von dem Verbindungsabschnitt 50 auf einer Seite erstreckt, und der erste Verzweigungsabschnitt 52, der sich von dem Verbindungsabschnitt 50 auf der weiteren Seite erstreckt, sind miteinander verbunden, und der zweite Verzweigungsabschnitt 54, der sich von dem Verbindungsabschnitt 50 auf der einen Seite erstreckt, und der zweite Verzweigungsabschnitt 54, der sich von dem Verbindungsabschnitt 50 auf der weiteren Seite erstreckt, sind miteinander verbunden. Der erste Verzweigungsabschnitt 52 auf der einen Seite, der erste Verzweigungsabschnitt 52 auf der weiteren Seite, der zweite Verzweigungsabschnitt 54 auf der einen Seite und der zweite Verzweigungsabschnitt 54 auf der weiteren Seite bilden dadurch einen geschlossenen Querschnittsabschnitt 56, der im Wesentlichen die Form eines Parallelogramms besitzt.
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In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform sind Endabschnitte 50A auf der Seite des ersten Verzweigungsabschnitts 52 und auf der Seite des zweiten Verzweigungsabschnitts 54 des Verbindungsabschnittes 50 mit einer höheren Webdichte verwoben als Stellen 50B, die von dem ersten Verzweigungsabschnitt 52 und dem zweiten Verzweigungsabschnitt 54 weiter entfernt sind. Die Stärke oder Festigkeit der Endabschnitte 50A auf der Seite des ersten Verzweigungsabschnitts 52 und der Seite des zweiten Verzweigungsabschnitts 54 der Verbindungsabschnitte 50 ist entsprechend eine höhere Stärke oder Festigkeit als die Stärke oder Festigkeit der Stellen 50B auf den Seiten, die von dem ersten Verzweigungsabschnitt 52 und dem zweiten Verzweigungsabschnitt 54 weiter entfernt sind. Es ist zu beachten, dass sich die Webdichte auf den Bindungsgrad durch die Kettfäden bezieht und die Bindung der Schussfäden durch die Kettfäden umso stärker und die Webdichte umso höher ist, je niedriger die Fadenzahl der zwischen einem jeweiligen Paar von Kettfäden angeordneten Schussfäden ist, wie es weiter unten beschrieben ist.
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Nachfolgend ist eine Konfiguration des Kohlenstofffasergewebes 38A ausführlicher erläutert.
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Wie es in 3 gezeigt ist, ist das Kohlenstofffasergewebe 38 durch Verweben von mehreren Schussfäden 58, die sich in der Längsrichtung der Dachrelingkörpers 10 erstrecken (siehe 1), und mehreren erste Kettfäden 60, zweiten Kettfäden 62, dritten Kettfäden 64 und vierten Kettfäden 66, die als Kettfäden dienen, die sich in eine Richtung senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung der Schussfäden 58 erstrecken, gebildet. Es ist zu beachten, dass 3 vier Kettfäden (den ersten Kettfaden 60, den zweiten Kettfaden 62, den dritten Kettfaden 64 und den vierten Kettfaden 66) zeigt. Jedoch sind in dem tatsächlichen Kohlenstofffasergewebe 38 mehrere Kettfäden, die dem ersten Kettfaden 60, dem zweiten Kettfaden 62, dem dritten Kettfaden 64 und dem vierten Kettfaden 66 entsprechen, in der Längsrichtung der Dachrelingkörpers 10 angeordnet.
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Das Kohlenstofffasergewebe 38 der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist ein einteiliges Gewebe (ein einziges Gewebe), das mit Stellen 68 verwoben ist, die die Verbindungsabschnitte 50 bilden (siehe 1), und mit einer Stelle 70, die den geschlossenen Querschnittsabschnitt 56 bildet (siehe 1), deren Formen verschieden sind. Dadurch wird es durch Aufwickeln des verwebten Kohlenstofffasergewebes 38 dem Querschnittsprofil des Kohlenstofffasergewebes 38 möglich, eine Form anzunehmen, die dem Querschnittsprofil der Dachrelingkörpers 10 entspricht.
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Die Stelle 70 des Kohlenstofffasergewebes 38, die den geschlossenen Querschnittsabschnitt 56 bildet, umfasst einen ersten Verzweigungsstrukturabschnitt 72, der durch Verweben von zwölf der Schussfäden 58 mit dem ersten Kettfaden 60 und dem zweiten Kettfaden 62 einen Abschnitt bildet, der dem ersten Verzweigungsabschnitt 52 entspricht (siehe 1). In dem ersten Verzweigungsstrukturabschnitt 72 sind sechs der Schussfäden 58 durch den ersten Kettfaden 60 und den zweiten Kettfaden 62 durch Anordnen der sechs Schussfäden 58 zwischen dem ersten Kettfaden 60 und dem zweiten Kettfaden 62 gebildet.
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Die Stelle 70, die den geschlossenen Querschnittsabschnitt 56 bildet, umfasst ferner einen zweiten Verzweigungsstrukturabschnitt 74, der durch Verweben von zwölf der Schussfäden 58 mit dem dritten Kettfaden 64 und dem vierten Kettfaden 66 einen Abschnitt bildet, der dem zweiten Verzweigungsabschnitt 54 entspricht (siehe 1). In dem zweiten Verzweigungsstrukturabschnitt 74, ebenso wie in dem ersten Verzweigungsstrukturabschnitt 72, sind durch Anordnen der sechs Schussfäden 58 zwischen dem dritten Kettfaden 64 und dem vierten Kettfaden 66 sechs der Schussfäden 58 durch den dritten Kettfaden 64 und den vierten Kettfaden 66 gebunden.
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Ferner sind in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform der erste Verzweigungsstrukturabschnitt 72 und der zweite Verzweigungsstrukturabschnitt 74 durch die Schussfäden 58 getrennt, die nicht zwischen einem von dem ersten Kettfaden 60 und dem zweiten Kettfaden 62 und einem von dem dritten Kettfaden 64 und dem vierten Kettfaden 66 angeordnet. Dies ermöglicht die Bildung des geschlossenen Querschnittsabschnitts 56 (siehe 1) von dem ersten Verzweigungsstrukturabschnitt 72 und dem zweiten Verzweigungsstrukturabschnitt 74 im Wesentlichen in Form eines Parallelogramms, wenn das Kohlenstofffasergewebe 38 aufgewickelt wird.
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Die Stelle 68 des Kohlenstofffasergewebes 38, die den Verbindungsabschnitt 50 bildet, umfasst einen Abschnitt 76 einer ersten Schichtstruktur, die die obere Hälfte in den Zeichnungen ist und durch Verweben von zweiunddreißig der Schussfäden 58 mit dem ersten Kettfaden 60 und dem zweiten Kettfaden 62 gebildet ist. Der Abschnitt 76 mit der ersten Schichtstruktur ist mit dem ersten Verzweigungsstrukturabschnitt 72 verbunden. An der Stelle 76B des Abschnitt 76 mit der ersten Schichtstruktur auf der entgegengesetzten Seite des ersten Verzweigungsstrukturabschnitts 72 sind acht der Schussfäden 58 durch den ersten Kettfaden 60 und den zweiten Kettfaden 62 durch Anordnen von acht der Schussfäden 58 zwischen dem ersten Kettfaden 60 und dem zweiten Kettfaden 62 gebunden. An der Stelle 76A auf der Seite des ersten Verzweigungsstrukturabschnitts 72 des Abschnitt 76 mit der ersten Schichtstruktur sind vier der Schussfäden 58 durch den ersten Kettfaden 60 und den zweiten Kettfaden 62 durch Anordnen der vier der Schussfäden 58 zwischen dem ersten Kettfaden 60 und dem zweiten Kettfaden 62 gebunden.
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Die Stelle 68 des Kohlenstofffasergewebes 38, die den Verbindungsabschnitt 50 bildet, umfasst einen Abschnitt 78 mit einer zweiten Schichtstruktur, die die untere Hälfte in den Zeichnungen ist und durch Verweben von zweiunddreißig der Schussfäden 58 mit dem dritten Kettfaden 64 und dem vierten Kettfaden 66 gebildet ist. Der Abschnitt 78 mit der zweiten Schichtstruktur ist mit dem zweiten Verzweigungsstrukturabschnitt 74 verbunden. An einer Stelle 78B des Abschnitts 78 mit der zweiten Schichtstruktur auf der entgegengesetzten Seite zu dem zweiten Verzweigungsstrukturabschnitt 74 sind acht der Schussfäden 58 durch den dritten Kettfaden 64 und den vierten Kettfaden 66 durch Anordnen der acht der Schussfäden 58 zwischen dem dritten Kettfaden 64 und dem vierten Kettfaden 66 gebunden. An einer Stelle 78A des Abschnitts 78 mit der zweiten Schichtstruktur auf der Seite des zweiten Verzweigungsstrukturabschnitts 74 sind vier der Schussfäden 58 durch den dritten Kettfaden 64 und den vierten Kettfaden 66 durch Anordnen der vier Schussfäden 58 zwischen dem dritten Kettfaden 64 und dem vierten Kettfaden 66 gebunden.
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Ferner sind in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die Schussfäden 58, die zwischen dem ersten Kettfaden 60 und dem dritten Kettfaden 64 und zwischen dem zweiten Kettfaden 62 und dem vierten Kettfaden 66 angeordnet sind, wodurch die Schussfäden 58 mit diesen Kettfäden so gebunden sind, dass der Abschnitt 76 mit der ersten Schichtstruktur und der Abschnitt 78 mit der zweiten Schichtstruktur integral miteinander verwoben sind. In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist die Anzahl der Schussfäden 58, die zwischen Kettfäden, wie etwa dem ersten Kettfaden 60 und dem dritten Kettfaden 64 und dem zweiten Kettfaden 62 und dem vierten Kettfaden 66, an den Stellen 76A, 78A des Abschnitt 76 mit der ersten Schichtstruktur und des Abschnitts 78 mit der zweiten Schichtstruktur auf der Seite des ersten Verzweigungsstrukturabschnitts 72, und der Seite des zweiten Verzweigungsstrukturabschnitts 74 angeordnet sind, so festgelegt, dass sie niedriger als die Anzahl der Schussfäden 58, die zwischen Kettfäden an den Stellen 76B, 78B auf der entgegengesetzten Seite zu dem ersten Verzweigungsstrukturabschnitt 72 und dem zweiten Verzweigungsstrukturabschnitt 74 angeordnet sind. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die Anzahl der Schussfäden 58, die zwischen dem ersten Kettfaden 60 und dem dritten Kettfaden 64 angeordnet und zwischen dem zweiten Kettfaden 62 und dem vierten Kettfaden 66 an den Stellen 76A, 78A auf der Seite des ersten Verzweigungsstrukturabschnitts 72 und der Seite des zweiten Verzweigungsstrukturabschnitts 74 angeordnet sind, jeweils eins ist. Ferner ist die Anzahl der Schussfäden 58, die zwischen dem erste Kettfaden 60 und dem dritten Kettfaden 64 und zwischen dem zweiten Kettfaden 62 und dem vierten Kettfaden 66 an den Stellen 76B, 78B auf der entgegengesetzten Seite zu dem ersten Verzweigungsstrukturabschnitt 72 und dem zweiten Verzweigungsstrukturabschnitt 74 angeordnet sind, jeweils zwei ist.
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In dem oben erläuterten aufgewickelten Zustand des Kohlenstofffasergewebes 38 wird das Kohlenstofffasergewebe 38 innerhalb einer bestimmten Form angeordnet. Das Kohlenstofffasergewebe 38 wird durch Einführen des Kunststoffmaterials 40 in eine evakuierte Form innerhalb des Kunststoffmaterials 40 angeordnet, gefolgt von Erwärmen und anschließendem Kühlen. Auf diese Weise wird der in 1 gezeigte Dachrelingkörper 10 gebildet.
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Funktionsweise und Vorteilhafte Effekte der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform Nachfolgend sind die Funktionsweise und vorteilhafte Effekte der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform erläutert.
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Die Form des geschlossenen Querschnittsabschnitts 42 der Dachrelingkörpers 10 verformt sich, wenn durch eine Kollision oder dergleichen äußere Kräfte auf den in 2 gezeigten Fahrzeugaufbau 12 wirken und die äußeren Kräfte auf den Dachrelingkörper 10 übertragen werden, der einen Abschnitt des Fahrzeugaufbaus 12 bildet. Der geschlossene Querschnittsabschnitt 56 des Kohlenstofffasergewebes 38 verformt sich ebenfalls entsprechend. Insbesondere wenn eine Kraft in eine Richtung eingeleitet wird, die den Dachrelingkörper 10 in seiner Längsrichtung staucht, verformen sich der Abschnitt 42 mit geschlossenem Querschnitt des Dachrelingkörpers 10 und der geschlossene Querschnittsabschnitt 56 des Kohlenstofffasergewebes 38 derart, dass sie sich weiten. Wenn dies geschieht, ist es denkbar, dass die Endabschnitte 50A auf der Seite des ersten Verzweigungsabschnitts 52 und der Seite des zweiten Verzweigungsabschnitts 54 der Verbindungsabschnitte 50 des Kohlenstofffasergewebes 38 zu Bruchstellen werden und der Dachrelingkörper 10 bricht.
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Jedoch sind in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die Endabschnitte 50A der Verbindungsabschnitte 50 auf der Seite des ersten Verzweigungsabschnitts 52 und der Seite des zweiten Verzweigungsabschnitts 54 mit einer höheren Webdichte verwoben als die Stellen 50B auf der Seite der Verbindungsabschnitte 50, die weiter von dem ersten Verzweigungsabschnitt 52 und dem zweiten Verzweigungsabschnitt 54 entfernt sind. Die Stärke oder Festigkeit der Endabschnitte 50A auf der Seite des ersten Verzweigungsabschnitts 52 und der Seite des zweiten Verzweigungsabschnitts 54 der Verbindungsabschnitte 50 ist entsprechend höher als die der Stellen 50B auf der Seite, die weiter von dem ersten Verzweigungsabschnitt 52 und dem zweiten Verzweigungsabschnitt 54 entfernt sind. Dadurch kann verhindert werden, dass der Dachrelingkörper 10, wenn äußere Kräfte, die auf den Fahrzeugaufbau 12 wirken, an den Endabschnitten 50A als den Bruchstellen, die auf der Seite des ersten Verzweigungsabschnitts 52 und der Seite des zweiten Verzweigungsabschnitts 54 der Verbindungsabschnitte 50 des Kohlenstofffasergewebes 38 angeordnet sind, bricht.
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In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist die Stärke oder Festigkeit nur an den Endabschnitten 50A auf der Seite des ersten Verzweigungsabschnitts 52 und der Seite des zweiten Verzweigungsabschnitts 54 der Verbindungsabschnitte 50 stärker als an den weiteren Stellen der Verbindungsabschnitte 50. Insbesondere ist die Konfiguration nicht so ausgelegt, dass die Stärke der Verbindungsabschnitte 50 an allen Stellen erhöht ist. Dadurch ist verhindert, dass der Dachrelingkörper 10 etwa an den Endabschnitten 50A als den Bruchstellen der Seite des ersten Verzweigungsabschnitts 52 und der Seite des zweiten Verzweigungsabschnitts 54 der Verbindungsabschnitte 50 des Kohlenstofffasergewebes 38 bricht, während die Gesamtstärke und Steifigkeit des Dachrelingkörpers 10 weniger davon beeinflusst ist.
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In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform kann verhindert werden, dass die Endabschnitte 50A auf der Seite des ersten Verzweigungsabschnitts 52 und der Seite des zweiten Verzweigungsabschnitts 54 der Verbindungsabschnitte 50 voneinander getrennt werden, wenn das Kohlenstofffasergewebe 38 aufgewickelt wird. Dadurch wird eine Stabilisierung der Qualität des Dachrelingkörpers 10 ermöglicht, der das Kohlenstofffasergewebe 38 enthält.
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Es ist zu beachten, dass oben bezüglich der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ein Beispiel der vorliegenden Ausführungsform erläutert ist, die auf den Dachrelingkörper 10 mit dem Abschnitt 42 mit geschlossenem Querschnitt angewendet ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auch auf ein Fahrzeugstrukturelement mit einem H-förmigen Querschnitt oder einem Y-förmigen Querschnitt angewendet werden. Wie es in 4 gezeigt ist, kann die vorliegende Erfindung auf ein Fahrzeugstrukturelement 86 mit einem gitterwerk- oder fachwerkförmigen geschlossenen Querschnitt 84 angewendet werden. Es ist zu beachten, dass Abschnitte eines Kohlenstofffasergewebes 88, das als das Gewebe dient, das das Fahrzeugstrukturelement 86 bildet, oder ein Abschnitt des Fahrzeugstrukturelements 86 (Abschnitte einer dazu ähnlichen Konfiguration), die dem in 1 gezeigten Dachrelingkörper 10 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen wie in dem Dachrelingkörper 10 bezeichnet sind.
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In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist ein Beispiel erläutert, in dem das Kohlenstofffasergewebe 38 unter Verwendung der Schussfäden 58, des ersten Kettfadens 60, des zweiten Kettfadens 62, des dritten Kettfadens 64 und des vierten Kettfadens 66 gebildet ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die Anzahl der Schussfäden und Kettfäden, die Winkel zwischen den Schussfäden und den Kettfäden, der Durchmesser der Schussfäden und der Kettfäden, das Material der Schussfäden und der Kettfäden und dergleichen können in Abhängigkeit von der Anwendung bezüglich der Stärke oder Festigkeit, der Steifigkeit und dergleichen, die von dem Fahrzeugstrukturelement gefordert wird, festgelegt werden.
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In der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ist ein auf den Dachrelingkörper 10, der ein Strukturelement der Dachreling 16 ist, angewendetes Beispiel der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf die Rahmenstrukturelemente des Schwellers 28, der A-Säule 30, der B-Säule 32 und der C-Säule 34, die in 2 gezeigt sind, angewendet werden. Die vorliegende Erfindung kann auf eine Stoßfängerverstärkung angewendet werden, die innerhalb eines vorderen Stoßfängers 80 oder eines hinteren Stoßfängers 82, die in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, angeordnet sind.
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Oben ist eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern es ist klar, dass verschiedene Modifikationen innerhalb eines Bereichs, der nicht vom Geist der vorliegenden Erfindung abweicht, gemacht werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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