DE102017116752A1

DE102017116752A1 - Obere Fahrzeugkarosseriestruktur

Info

Publication number: DE102017116752A1
Application number: DE102017116752.8A
Authority: DE
Inventors: Yudai Murase; Hiroaki Nagashima
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2018-03-15
Also published as: FR3055880B1; FR3055880A1; CN107804373A; CN107804373B

Abstract

[Von der Erfindung zu lösendes Problem] Um die Torsionssteifigkeit und die Seitenkollisionsleistung einer Fahrzeugkarosserie zu erhöhen, während eine Gewichtsreduktion der Fahrzeugkarosserie erreicht wird. [Lösung] Eine obere Fahrzeugkarosseriestruktur umfasst ein Dach 2, ein Dachquerelement 3, das sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, und Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, die sich in einer Fahrzeuglängsrichtung einer Fahrzeugkarosserie erstrecken, das Dachquerelement 3 und die Dachseitenschienen 4 sind miteinander durch erste Verstärkungselemente 8 verbunden, die jeweils in einem Winkel von einem Zwischenbereich der Dachquerelemente 3 in der Fahrzeugbreitenrichtung zu den entsprechenden der Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, angeordnet sind, und jedes der ersten Verstärkungselemente 8 ist in einer Fahrzeugvorderseitenregion R1 oder einer Fahrzeugrückseitenregion R2 über das Dachquerelement 3 angeordnet.

Description

[Technisches Feld]
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine obere Fahrzeugkarosseriestruktur eines Fahrzeugs.
[Stand der Technik]
Herkömmlicherweise ist eine Technik zum Formen eines Daches in einem oberen Fahrzeugkarosseriebereich unter Verwendung von Harzmaterial bekannt, um das Gewicht der Fahrzeugkarosserie zu verringern. Im Allgemeinen trägt ein Dach in einem oberen Fahrzeugkarosseriebereich stark zur Torsionssteifigkeit einer Fahrzeugkarosserie bei, ebenso wie die Fahrzeugkarosserieleistung in einer Seitenkollision. Zusätzlich hat eine Platte, die aus Harz gemacht ist, unterlegene mechanische Eigenschaften im Vergleich zu einer Stahlplatte. Somit ist in einem Fahrzeug das ein Harzdach verwendet, die Torsionssteifigkeit der Fahrzeugkarosserie sowie die Fahrzeugkarosserieleistung in einer Seitenkollision verschlechtert. Weiterhin ist als Mittel zur Gewichtsreduktion einer Fahrzeugkarosserie eine Technik zur Gewichtsreduktion der Fahrzeugkarosserie durch Ausdünnen einer Stahlplatte bekannt, die als Dach in einem oberen Fahrzeugkarosseriebereich verwendet wird. Da jedoch die Ausdünnung der Stahlplatte die Dachleistung verringert, ist die Torsionssteifigkeit einer Fahrzeugkarosserie sowie die Fahrzeugkarosserieleistung in einer Seitenkollision verschlechtert. Somit verwenden einige herkömmliche obere Fahrzeugkarosseriestrukturen eine Technik, um die Seitenkollisionsleistung einer Fahrzeugkarosserie zu verbessern, durch Anordnen eines Verstärkungsrohrs innerhalb einer Dachseitenschiene und Anordnen eines Dachquerelements an jedem vorderen und hinteren Ende des Daches (z. B., siehe Patentliteratur 1).
[Patentliteratur 1] JP 4852017 B2
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Von der Erfindung zu lösendes Problem]
Unglücklicherweise bietet eine Struktur, in welcher ein Verstärkungsrohr innerhalb einer Dachseitenschiene angeordnet ist, wie die oben beschriebenen herkömmlichen oberen Fahrzeugkarosseriestrukturen, eine unzureichende Torsionssteifigkeit einer Fahrzeugkarosserie, die die Stabilität, Steuerfähigkeit, und Geräuschvibrationsleistung (NV) eines Fahrzeugs beeinflussen, so dass eine zusätzliche Verstärkung erforderlich ist, wenn die Fahrzeugkarosserie in der Torsionssteifigkeit erhöht werden muss. Dies führt zu einem Problem der Gewichtserhöhung der Fahrzeugkarosserie. Zusätzlich verursacht die Verwendung des Verstärkungsrohrs ein Problem der Erhöhung von nicht nur Gewicht, sondern auch Kosten.
Die vorliegende Erfindung ist im Licht der oben genannten Umstände gemacht, und ein Ziel davon ist es eine obere Fahrzeugkarosseriestruktur bereitzustellen, die in der Lage ist, die Torsionssteifigkeit und die Seitenkollisionsleistung einer Fahrzeugkarosserie zu verbessern, während eine Gewichtsreduzierung der Fahrzeugkarosserie erreicht wird.
[Mittel zum Lösen des Problems]
Um das oben beschriebene Problem der herkömmlichen Technik zu lösen, umfasst eine obere Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung zumindest ein Harzdach, ein Dachquerelement, das sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, und Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, die sich in einer Fahrzeuglängsrichtung auf beiden Seiten, rechts und links, eines Fahrzeugs erstrecken, wobei das Dachquerelement und die Dachseitenschienen durch ein erstes Verstärkungselement miteinander verbunden sind, das in einem Winkel von einem Zwischenbereich des Dachquerelements in der Fahrzeugbreitenrichtung zu den entsprechenden Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, angeordnet ist, und wobei das erste Verstärkungselement an einer Fahrzeugvorderseitenregion und/oder einer Fahrzeugrückseitenregion quer über das Dachquerelement angeordnet ist. Des Weiteren umfasst eine obere Fahrzeugkarosseriestruktur in einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zumindest ein Dach, ein Dachquerelement, das sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, und Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, die sich in einer Fahrzeuglängsrichtung einer Fahrzeugkarosserie auf beiden Seiten, rechts und links, erstrecken, wobei das Dachquerelement und die Dachseitenschienen durch ein erstes Verstärkungselement miteinander verbunden sind, das in einem Winkel von einem Zwischenbereich des Dachquerelements in der Fahrzeugbreitenrichtung zu den entsprechenden Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, angeordnet ist, und wobei das erste Verstärkungselement an einer Fahrzeugvorderseitenregion und/oder einer Fahrzeugrückseitenregion quer über das Dachquerelement angeordnet ist.
[Vorteilhafter Effekt der Erfindung]
Wie oben beschrieben, umfasst die obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach der vorliegenden Erfindung zumindest das Harzdach, das Dachquerelement, das sich in Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, und die Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, die sich in Fahrzeuglängsrichtung auf beiden Seiten, rechts und links, des Fahrzeugs erstrecken, wobei das Dachquerelement und die Dachseitenschienen durch ein erstes Verstärkungselement miteinander verbunden sind, das in einem Winkel von dem Zwischenbereich des Dachquerelements in der Fahrzeugbreitenrichtung zu den entsprechenden Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, angeordnet ist, und wobei das erste Verstärkungselement an einer Fahrzeugvorderseitenregion und/oder einer Fahrzeugrückseitenregion quer über das Dachquerelement angeordnet ist, wobei es möglich ist, die Torsionssteifigkeit und die Seitenkollisionsleistung der Fahrzeugkarosserie zu verbessern, die im Vergleich zu einem Stahldach verschlechtert ist, da das Dach aus Harz besteht, ohne Erhöhung des Gewichts der Fahrzeugkarosserie. Das heißt, dass in der oberen Fahrzeugkarosseriestruktur der vorliegenden Erfindung das erste Verstärkungselement existiert, um eine erhöhte Verbindungsstärke zwischen dem Dachquerelement und jeder der Dachseitenschienen zu ermöglichen, so dass eine Torsionsverformung der Fahrzeugkarosserie reduziert werden kann. Zusätzlich ermöglicht das Anordnen des ersten Verstärkungselements, das das Dachquerelement und jede der Dachseitenschienen miteinander verbindet, dass die Biegesteifigkeit des Dachquerelements und jeder der Dachseitenschienen erhöht ist, so dass eine Verformung des Fahrzeuginnenraums in einer Seitenkollision reduziert werden kann. Des Weitern umfasst die obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung zumindest das Dach, das Dachquerelement, das sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, und die Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung der Fahrzeugkarosserie auf beiden Seiten, rechts und links, erstrecken, wobei das Dachquerelement und die Dachseitenschienen durch ein erstes Verstärkungselement miteinander verbunden sind, das in einem Winkel von einem Zwischenbereich des Dachquerelements in der Fahrzeugbreitenrichtung zu den entsprechenden Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, angeordnet ist, und wobei das erste Verstärkungselement an einer Fahrzeugvorderseitenregion und/oder einer Fahrzeugrückseitenregion quer über das Dachquerelement angeordnet ist, wobei das erste Verstärkungselement existiert, um eine erhöhte Verbindungsstärke zwischen dem Dachquerelement und jeder der Dachseitenschienen zu ermöglichen, so dass eine Torsionsverformung der Fahrzeugkarosserie reduziert werden kann. Zusätzlich ermöglicht das Anordnen des ersten Verstärkungselements, das das Dachquerelement und jede der Dachseitenschienen miteinander verbindet, dass die Biegesteifigkeit des Dachquerelements und jeder der Dachseitenschienen erhöht ist, so dass eine Verformung des Fahrzeuginnenraums in einer Seitenkollision reduziert werden kann.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Harzdaches, eines Dachquerelements, Dachseitenscheinen, und erste Verstärkungselemente, an denen eine obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet ist, von schräg oberhalb nach rechts auf eine Fahrzeugvorderseite gesehen.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines Harzdaches, eines Dachquerelements, Dachseitenschienen, ein hinteres Dachelement, und erste und zweite Verstärkungselemente, an denen eine obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet ist, von schräg oberhalb nach rechts auf eine Fahrzeugvorderseite gesehen.
3 ist eine Draufsicht, die ein Dachquerelement darstellt, das dem in 1 entspricht, von oben gesehen in einer oberen Fahrzeugkarosseriestruktur nach einer Modifikation der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Harzdaches, eines Dachquerelements, Dachseitenschienen, und eines ersten Verstärkungselements, an denen eine obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach einer Modifikation der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angewendet ist.
[Modus zum Ausführen der Erfindung]
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung im Detail beschrieben, auf Basis der dargestellten Ausführungsformen. In den Figuren zeigt die Richtung eines Pfeils Fr die Vorderseite eines Fahrzeugs an.
[Erste Ausführungsform]
1 stellt eine obere Fahrzeugstruktur nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Wie in 1 dargestellt, umfasst ein oberer Fahrzeugkarosseriebereich 1 eines Fahrzeugs, auf das die Struktur nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird, hauptsächlich ein Harzdach 2, ein Dachquerelement 3, das sich in Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, die sich in einer Fahrzeuglängsrichtung auf beiden Seiten einer Fahrzeugkarosserie, rechts und links, erstrecken, und ein vorderes Dachelement 5 und ein hinteres Dachelements 6, die sich in der Fahrzeugbreitenrichtung an einem vorderen bzw. hinteren Ende der Fahrzeugkarosserie erstrecken. Das Harzdach 2 ist ein Harzpaneel, das zur Gewichtsreduktion der Fahrzeugkarosserie und dergleichen verwendet wird. Das Harzdach 2 ist ein peripherer Teil der Dachseitenschienen 4, die auf beiden Seiten des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1, rechts und links, positioniert sind, und das vordere Dachelement 5 und das hintere Dachelement 6 sind an einem vorderen bzw. hinteren Ende des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 positioniert, und es ist über das gesamte Gebiet des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 angeordnet. Die Dachseitenschienen 4 erstrecken sich linear entlang der Fahrzeuglängsrichtung und sind sowohl an den rechten als auch an den linken Seiten des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 an jeweiligen Positionen angeordnet, um in einem vorbestimmten Intervall zueinander parallel zu sein. Das Dach 2 der vorliegenden Ausführungsform ist nicht darauf limitiert ein aus Harz gemachtes zu sein, sondern kann aus einem Paneel gemacht sein, das aus Stahl gemacht ist, statt aus Harz, ein Paneel, das aus einer Leichtmetalllegierung so wie Aluminium hergestellt ist, oder dergleichen.
Wie in 1 dargestellt hat das Dachquerelement 3 der vorliegenden Ausführungsform eine Länge, um sich zwischen den Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, ausdehnen zu können, und hat in der Fahrzeugbreitenrichtung rechte und linke gegenüberliegende Enden 3a, von denen jedes mit einer der Dachseitenschienen 4 durch Punktschweißen oder dergleichen verbunden ist. Zusätzlich ist das Dachquerelement 3 an einer Position in der Fahrzeuglängsrichtung angeordnet, an der eine Mittelsäule 7 mit der Dachseitenschiene 4 verbunden ist. Die Mittelsäule 7 erstreckt sich in einer Fahrzeugvertikalrichtung und hat ein oberes Ende, das mit der Dachseitenschiene 4 verbunden ist. Ferner ist das Dachquerelement 3 in einer Form mit einem im Wesentlichen hutförmigen Querschnitt gebildet und hat eine Öffnung, die an einer unteren Fahrzeugseite oder einer oberen Fahrzeugseite angeordnet ist. Das Dachquerelement 3 umfasst einen oberen Oberflächenbereich 31, und Flanschbereiche 32, die vorwärts und rückwärts über den oberen Oberflächenabschnitt 31 positioniert sind.
In einer Struktur des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 nach der vorliegenden Ausführungsform sind das Dachquerelement 3 und die Dachseitenschienen 4 durch die entsprechenden ersten Verstärkungselemente 8 verbunden, von denen jedes in einem Winkel von einem Zwischenbereich angeordnet ist, der nahe eines zentralen Bereichs des Dachquerelements 3 in der Fahrzeugbreitenrichtung zu der entsprechenden Dachseitenschiene 4 auf beiden Seiten, rechts und links, positioniert ist, wie in 1 dargestellt. Die ersten Verstärkungselemente 8 sind jeweils paarweise in einer Fahrzeugvorderseitenregion R1 und einer Fahrzeugrückseitenregion R2 angeordnet. Die Fahrzeugvorderseitenregion R1 ist ein Gebiet, das durch das Dachquerelement 3, das vordere Dachelement 5 und die Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, umgeben ist. Die Fahrzeugrückseitenregion R2 ist ein Gebiet, das durch das Dachquerelement 3, das hintere Dachelement 6 und die Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, umgeben ist. Das erste Verstärkungselement 8 kann an der Fahrzeugvorderseitenregion R1 und/oder der Fahrzeugrückseitenregion R2 angeordnet sein und ist nicht notwendigerweise in jedem der beiden Gebiete R1 und R2 angeordnet.
Jedes der ersten Verstärkungselemente 8, die auf den beiden Seiten, rechts und links, in der Fahrzeugvorderseitenregion R1 angeordnet sind, erstrecken sich in Richtung der Vorderseite eines Fahrzeugs, während sie sich von nahe des zentralen Bereichs des Dachquerelements 3 in der Fahrzeugbreitenrichtung zu einer der Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, erstrecken. Die ersten Verstärkungselemente 8 sind derart angeordnet, dass ein Abstand zwischen ihnen in der Fahrzeugbreitenrichtung auf einer Seite des Basisendes 8a kleiner ist, als ein Abstand zwischen ihnen in der Fahrzeugbreitenrichtung auf einer Seite des führenden Endes 8b. Jedes der ersten Verstärkungselemente 8, die auf beiden Seiten, rechts und links, in der Fahrzeugrückseitenregion R2 angeordnet sind, erstrecken sich in Richtung der Rückseite des Fahrzeugs, während sie sich von nahe des zentralen Bereichs des Dachquerelements 3 in der Fahrzeugbreitenrichtung zu einer der Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts oder links, erstrecken. Die ersten Verstärkungselemente 8 sind derart angeordnet, dass ein Abstand zwischen ihnen in der Fahrzeugbreitenrichtung auf einer Seite des Basisendes 8a kleiner ist, als ein Abstand zwischen ihnen in Fahrzeugbreitenrichtung auf einer Seite des führenden Endes 8b. Somit sind jeweils in der Fahrzeugvorderseitenregion R1 und der Fahrzeugrückseitenregion R2 die beiden ersten Verstärkungselemente 8 auf beiden Seiten, rechts und links, angeordnet, dass sie eine nach oben konvergierende Form in Bezug zu dem Dachquerelement 3 bilden, von oben auf das Fahrzeug gesehen.
Das Basisende 8a jedes der ersten Verstärkungselemente 8 in der Fahrzeugvorderseitenregion R1 und der Fahrzeugrückseitenregion R2 ist mit dem entsprechenden der Flanschbereiche 32 auf einer Fahrzeugvorderseite oder einer Fahrzeugrückseite des Dachquerelements 3 durch Punktschweißen oder dergleichen verbunden, während es auf dem Flanschbereich platziert ist. Zusätzlich ist das Basisende 8a des entsprechenden ersten Verstärkungselements 8, das nahe der zentralen Position des Dachquerelements 3 verbunden ist, an die gleiche Position in der Fahrzeugbreitenrichtung in der Fahrzeugvorderseitenregion R1 und der Fahrzeugrückseitenregion R2 gesetzt. Die oben beschriebene Positionsbeziehung ermöglicht es, dass die Fahrzeugvorderseitenregion R1 und die Fahrzeugrückseitenregion R2 so konfiguriert sind, dass sie effektiv eine Reaktionskraft gegen die Einwirkung einer Seitenkollision der Fahrzeugkarosserie erzeugt. Das führende Ende 8b von jedem der ersten Verstärkungselemente 8 ist mit der entsprechenden der Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, durch Punktschweißen oder dergleichen verbunden, während es auf den Dachseitenschienen 4 platziert ist. Zusätzlich sind die ersten Verstärkungselemente 8 derart eingestellt, dass die führenden Enden 8b, die mit den entsprechenden Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, verbunden sind, an den entsprechenden gleichen Positionen in der Fahrzeuglängsrichtung in der Fahrzeugvorderseitenregion R1 und in der Fahrzeugrückseitenregion R2 positioniert sind.
Wie oben beschrieben umfasst die Struktur des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Harzdach 2, das Dachquerelement 3, das sich in Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, und die Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, die sich in Fahrzeuglängsrichtung auf beiden Seiten, rechts und links, der Fahrzeugkarosserie erstrecken, und das erste Verstärkungselement 8, das in einem Winkel von dem Zwischenbereich des Dachquerelements 3 in der Fahrzeugbreitenrichtung zu der entsprechenden Dachseitenschiene 4 auf beiden Seiten, rechts und links, angeordnet ist, um das Dachquerelement 3 und die Dachseitenschienen 4 miteinander zu verbinden, wobei das erste Verstärkungselement 8 sowohl in der Fahrzeugvorderseitenregion R1 als auch in der Fahrzeugrückseitenregion R2 quer über das Dachquerelement 3 angeordnet ist, wodurch es möglich ist, die Verbindungsstärke zwischen dem Dachquerelement 3 und der Dachseitenschiene 4 zu erhöhen, um die Torsionssteifigkeit der Fahrzeugkarosserie zu verbessern. In der Struktur des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 nach der ersten Ausführungsform ermöglicht das Anordnen des ersten Verstärkungselements 8, das das Dachquerelement 3 und jede der Dachseitenschienen 4 miteinander verbindet, dass eine Biegesteifigkeit des Dachquerelements 3 und jeder der Dachseitenschienen 4 erhöht wird. Somit ermöglicht die Struktur des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 nach der ersten Ausführungsform, dass die Torsionssteifigkeit und Biegesteifigkeit der Fahrzeugkarosserie erhöht sind, ohne das Gewicht der Fahrzeugkarosserie zu erhöhen, so dass eine Torsionsdeformation der Fahrzeugkarosserie und eine Deformation des Fahrzeuginnenraums, welche in der Torsionssteifigkeit und der Biegesteifigkeit im Vergleich zu einem Stahldach verschlechtert sind, weil das Dach 2 aus Harz gemacht ist, reduziert werden kann, wenn eine Last in einer Seitenkollision eingegeben wird, wodurch die Torsionssteifigkeit und Seitenkollisionsleistung der Fahrzeugkarosserie verbessert werden kann. Wenn ferner das Dach 2 der vorliegenden Ausführungsformen aus Stahl gemacht ist, sogar wenn die Dicke des Daches dünner als die eines Dachpaneels in einer herkömmlichen Struktur gemacht ist, kann die Torsionsdeformation der Fahrzeugkarosserie und Deformation des Fahrzeuginnenraums reduziert werden, und die Torsionssteifigkeit und die Seitenkollisionsleistung der Fahrzeugkarosserie können verbessert werden.
[Zweite Ausführungsform]
2 stellt eine obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Ein Bereich ähnlich dem, der in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform beschrieben ist, ist mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird nicht dupliziert. In einem oberen Fahrzeugkarosseriebereich 1 nach der zweiten Ausführungsform ist ein zweites Verstärkungselement 9 in der Fahrzeugrückseitenregion R2 angeordnet, um das hintere Dachelement 6 mit jeder der Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, zu verbinden, zusätzlich zu der Struktur nach der ersten Ausführungsform, wie in 2 dargestellt. Das zweite Verstärkungselement 9 umfasst einen Elementverbindungsbereich 91, an dem das hintere Dachelement 6 verbunden ist, und Schienenverbindungsbereiche 92, die sich in Richtung der Vorderseite eines Fahrzeugs in einem Winkel erstrecken, während sie sich an dem Elementverbindungsbereich 91 gabeln, um sich zu der entsprechenden Dachseitenschiene 4 auf beiden Seiten, rechts und links, zu erstrecken, wobei die Schienenverbindungsbereiche 92 jeweils einen führenden Endbereich haben, der mit der entsprechenden Dachseitenschiene 4 auf beiden Seiten, rechts und links, verbunden ist. Der Elementverbindungsbereich 91 des zweiten Verstärkungselements 9 ist in einem zentralen Bereich in Fahrzeugbreitenrichtung in einem Zwischenbereich des hinteren Dachelements 6 in Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet. Das heißt, das zweite Verstärkungselement 9 ist integral in einer im Wesentlichen V-Form gebildet, von oberhalb des Fahrzeugs gesehen. Das zweite Verstärkungselement 9 kann in zwei Elemente aufgeteilt sein, wie das erste Verstärkungselement B.
Wie oben beschrieben ist in der Struktur des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das zweite Verstärkungselement 9 in der Fahrzeugrückseitenregion R2 angeordnet, um das hintere Dachelement 6 mit jeder der Dachseitenscheinen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, zu verbinden, so dass eine eingegebene Last auf den oberen Fahrzeugkarosseriebereich 1 effektiv verteilt werden kann, um zu ermöglichen, dass die Torsionssteifigkeit und die Seitenkollisionsleistung der Fahrzeugkarosserie weiter erhöht wird. Des Weiteren ist der Elementverbindungsbereich 91 des zweiten Verstärkungselements 9 in dem zentralen Bereich in der Fahrzeugbreitenrichtung in dem Zwischenbereich des hinteren Dachelements 6 in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet, so dass die Torsionssteifigkeit und die Seitenkollisionsleistung der Fahrzeugkarosserie weiter verbessert werden kann. Andere Effekte sind ähnlich zu denen der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
[Dritte Ausführungsform]
1 stellt eine obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Ein Bereich ähnlich dem, der in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform beschrieben ist, ist mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird nicht dupliziert. In der Fahrzeugvorderseitenregion R1 des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 nach der dritten Ausführungsform sind Verbindungsbereiche C1 zwischen den Dachseitenschienen 4 und den ersten Verstärkungselementen 8 jeweils in einer Zwischenregion M1 aus drei gleichmäßig geteilten Regionen zwischen dem Dachquerelement 3 und dem vorderen Dachelement 5 in der Fahrzeuglängsrichtung angeordnet, zusätzlich zu der Struktur nach der ersten Ausführungsform, wie in 1 dargestellt. Des Weiteren sind in der Fahrzeugrückseitenregion R2 des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 Verbindungsbereiche C1 zwischen den Dachseitenschienen 4 und den ersten Verstärkungselementen 8 jeweils in einer Zwischenregion M2 aus drei gleichmäßig geteilten Regionen zwischen dem Dachquerelement 3 und den hinteren Dachelement 6 in der Fahrzeuglängsrichtung angeordnet.
Wie oben beschrieben ist in der Struktur des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der Fahrzeugvorderseitenregion R1 und der Fahrzeugrückseitenregion R2 jeder der Verbindungsbereiche C1 zwischen den Dachseitenschienen 4 und den ersten Verstärkungselementen 8 in der Zwischenregion M1 aus drei gleichmäßig geteilten Regionen zwischen dem Dachquerelement 3 und dem vorderen Dachelement 5 in Fahrzeuglängsrichtung oder in der Zwischenregion M2 aus drei gleichmäßig geteilten Regionen zwischen dem Dachquerelement 3 und dem hinteren Dachelement 6 in der Fahrzeuglängsrichtung angeordnet. Somit kann eine Zunahme des Unterschieds in der Steifigkeit oder Stärke zwischen den Umgebungen der Verbindungsabschnitte D1, in welchen das Dachquerelement 3 und jede der Dachseitenschienen 4 verbunden ist, und D2, in welchen das vordere Dachelement 5 und jede der Dachseitenschienen 4 verbunden ist, und anderen Bereichen als die Umgebungen der Verbindungsbereiche D1 und D2 verhindert werden. Deswegen können in der Struktur des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 nach der vorliegenden Ausführungsform lokale Deformationen in Übergangspunkten zwischen Bereichen mit hoher Steifigkeit und Bereichen mit niedriger Steifigkeit reduziert werden. Des Weiteren kann eine Verbesserung von beidem, der Torsionssteifigkeit, die zur Stabilität, Steuerbarkeit und NV-Leistung eines Fahrzeugs beiträgt, und der Seitenkollisionsleistung mit minimaler Verstärkung erreicht werden. Zusätzlich kann das Dach 2 in einem weiten Bereich in der Fahrzeuglängsrichtung durch das erste Verstärkungselement 8 unterstützt werden. Insbesondere kann die Fahrzeugvorderseite des Daches 2 effizient durch die Dachseitenschienen 4, das Dachquerelement 3, die vorderen Dachelemente 5 und das erste Verstärkungselement 8 unterstützt werden. Somit kann bekatsuki (ein Zustand, in dem ein Paneel nach innen gebeugt ist) des Daches 2 in der Fahrzeugvorderseitenregion R1 des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 reduziert werden. Andere Effekte sind ähnlich zu denen der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
[Vierte Ausführungsform]
2 stellt eine obere Fahrzeugstruktur nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Ein Bereich ähnlich dem, der in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform bis dritten Ausführungsform beschrieben ist, ist mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird nicht dupliziert. In einem oberen Fahrzeugkarosseriebereich 1 nach der vierten Ausführungsform sind jeweils Verbindungsbereiche C2 zwischen den Dachseitenschienen 4 und dem zweiten Verstärkungselement 9, ähnlich den Verbindungsbereichen C1 zwischen den Dachseitenschienen 4 und dem ersten Verstärkungselement 8, in einer Zwischenregion M2 aus drei gleichmäßig geteilten Regionen zwischen dem Dachquerelement 3 und dem hinteren Dachelement 6 in der Fahrzeuglängsrichtung angeordnet, zusätzlich zu der Struktur nach der ersten Ausführungsform bis zu der dritten Ausführungsform, wie in 2 dargestellt.
Wie oben beschrieben sind bei der Struktur des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 nach der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Verbindungsbereiche C2 zwischen den Dachseitenschienen 4 und dem zweiten Verstärkungselement 9 jeweils in der Zwischenregion M2 aus drei gleichmäßig geteilten Regionen zwischen dem Dachquerelement 3 und dem hinteren Dachelement 6 in der Fahrzeuglängsrichtung angeordnet. Somit ist der Unterschied in der Steifigkeit oder der Stärke zwischen Umgebungen der Verbindungsbereiche D3, in welchen das hintere Dachelement 6 und die Dachseitenschienen 4 verbunden sind, und anderen Bereichen als die Umgebungen der Verbindungsbereiche D3 daran gehindert werden, erhöht zu werden. Deswegen können in der Struktur des Fahrzeugkarosseriebereichs 1 nach der vorliegenden Ausführungsform lokale Deformationen in Übergangspunkten zwischen Bereichen mit hoher Steifigkeit und Bereichen mit niedriger Steifigkeit weiter reduziert werden. Aus diesem Grund können die Torsionssteifigkeit, die zur Stabilität, Steuerbarkeit und NV-Leistung eines Fahrzeugs beiträgt, und die Seitenkollisionsleistung im Vergleich mit der Struktur nach der dritten Ausführungsform wie oben weiter verbessert werden. Zusätzlich kann die Fahrzeugrückseite des Daches 2 weiter effizient durch die Dachseitenschienen 4, das Dachquerelement 3, das hintere Dachelement 6 und das zweite Verstärkungselement 9 unterstützt werden. Somit kann bekatsuki des Daches 2 in der Fahrzeugrückseitenregion R2 des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 werter reduziert werden. Andere Effekte sind ähnlich zu denen der oben beschriebenen ersten Ausführungsform bis zu der dritten Ausführungsform.
[Fünfte Ausführungsform]
2 stellt eine obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Ein Bereich ähnlich dem, der in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform bis zu der vierten Ausführungsform beschrieben ist, ist mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine Beschreibung davon wird nicht dupliziert. In einem oberen Fahrzeugkarosseriebereich 1 nach der fünften Ausführungsform sind die Verbindungsbereiche C3 zwischen dem Dachquerelement 3 und den ersten Verstärkungselementen 8 jeweils in zumindest einer von drei Zwischenregionen M3 aus fünf gleichmäßig geteilten Regionen zwischen den Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Verbindungsbereiche C3 zwischen dem Dachquerelement 3 und den ersten Verstärkungselementen 8 in Regionen M3a, M3b auf rechten und linken Seiten angrenzend an einen zentralen Bereich M3c aus drei Zwischenregionen M3 auf fünf gleichmäßig geteilten Regionen zwischen den Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet. Die Verbindungsbereiche C3 zwischen dem Dachquerelement 3 und den ersten Verstärkungselementen 8 können in dem zentralen Bereich M3c der drei Zwischenregionen M3 aus fünf gleichmäßig geteilten Regionen zwischen den Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet sein.
Wie oben beschrieben sind bei der Struktur des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 nach der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Verbindungsbereiche C3 zwischen dem Dachquerelement 3 und den ersten Verbindungsbereichen 8 jeweils in zumindest einer von drei Zwischenregionen M3 aus fünf gleichmäßig geteilten Regionen zwischen den Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, in Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet. Somit kann der Unterschied in der Steifigkeit oder der Stärke zwischen den Umgebungen des Verbindungsbereichs D2 und anderen Bereichen als die Umgebungen der Verbindungsbereiche D2 daran gehindert werden, erhöht zu werden. Deswegen können in der Struktur des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 nach der vorliegenden Ausführungsform lokale Deformationen in Übergangspunkten zwischen Bereichen mit hoher Steifigkeit und Bereichen mit niedriger Steifigkeit weiter reduziert werden. Aus diesem Grund können die Torsionssteifigkeit, die zur Stabilität, Steuerbarkeit und NV-Leistung eines Fahrzeugs beiträgt, und die Seitenkollisionsleistung im Vergleich mit der Struktur nach den dritten und vierten Ausführungsformen wie oben weiter verbessert werden. Zusätzlich kann das Dach 2 in einem weiten Bereich in der Fahrzeuglängsrichtung durch das erste Verstärkungselement 8 gleichmäßig unterstützt werden. Somit können bekatsuki des Daches 2 in sowohl in der Fahrzeugvorderseitenregion R1 als auch in der Fahrzeugrückseitenregion R2 des oberen Fahrzeugkarosseriebereichs 1 weiter effizient reduziert werden. Andere Effekte sind ähnlich zu denen der oben beschriebenen ersten Ausführungsform bis zu der vierten Ausführungsform.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, so dass verschiedene Modifikationen und Variationen, die auf der technischen Idee der vorliegenden Erfindung basieren, möglich sind.
Während beispielsweise das Dachquerelement 3 nach jeder oben beschriebenen ersten bis fünften Ausführungsformen linear entlang der Fahrzeugbreitenrichtung, von oben gesehen, gebildet ist, kann ein Dachquerelement 3A derart in einer Bogenform gebildet sein, dass seine Länge in Fahrzeuglängsrichtung allmählich zunimmt, von seinem Zwischenbereich in der Fahrzeugbreitenrichtung in Richtung der Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, von oberhalb des Fahrzeugs gesehen, wie in 3 dargestellt. Das Bilden des Dachquerelements 3A, wie oben beschrieben, erhöht ein Verbindungsgebiet zwischen dem Dachquerelement 3A und den Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, so dass die Verbindungsstärke zwischen dem Dachquerelement 3A und jeder der Dachseitenschienen weiter erhöht werden kann.
Während zusätzlich die ersten Verstärkungselemente 8 paarweise in der Fahrzeugvorderseitenregion R1 und der Fahrzeugrückseitenregion R2 in der oben beschriebenen ersten bis fünften Ausführungsform angeordnet sind, ist es auch möglich, ein erstes Verstärkungselement 81, das eine integral-gebildete Form aufweist, wie in 4 dargestellt, eins zu eins in die Fahrzeugvorderseitenregion R1 und die Fahrzeugrückseitenregion R2 anzuordnen. Das erste Verstärkungselement 81 umfasst einen gebogenen Bereich 81a, der zu einer Seite eines Dachquerelements 3 hin vorsteht und mit einem Zwischenbereich des Dachquerelements 3 in einer Fahrzeugbreitenrichtung verbunden ist, und zwei geneigte Bereiche 81b, die sich in Richtung der Vorderseite eines Fahrzeugs oder der Rückseite eines Fahrzeugs in einem Winkel erstrecken, während sie sich von einem gebogenen Bereich 81a zu der entsprechenden Dachseitenschiene 4 auf beiden Seiten, rechts und links, erstrecken, die zwei geneigten Bereiche 81b haben jeweils einen führenden Endbereich, der mit der entsprechenden Dachseitenschienen 4 auf beiden Seiten, rechts und links, verbunden ist. Die Verwendung des ersten Verstärkungselements 81, wie oben beschrieben, ermöglicht es, die Anzahl der Komponenten zu reduzieren, während die Verbindungsstärke an das Dachquerelement 3 gesichert wird. Des Weiteren sind die Verbindungsbereiche C3 zwischen dem Dachquerelement 3 und den ersten Verstärkungselementen 81 jeweils in zumindest einer von drei Zwischenregionen M3 aus fünf gleichmäßig geteilten Regionen zwischen den Dachseitenscheinen 4 in der Fahrzeugbreitenrichtung auf beiden Seiten, rechts und links, angeordnet.
Bezugszeichenliste

1: oberer Fahrzeugkarosseriebereich
2: Dach
3, 3A: Dachquerelement
3a: Ende
4: Dachseitenschiene
5: vorderes Dachelement
6: hinteres Dachelement
7: Mittelsäule
8: erstes Verstärkungselement
8a: Basisende
8b: führendes Ende
9: zweites Verstärkungselement
31: oberer Oberflächenbereich
32: Flanschbereich
81: erstes Verstärkungselement
81a: gebogener Bereich
81b: geneigter Bereich
91: Elementverbindungsbereich
92: Schienenverbindungsbereich
C1: Verbindungsbereich zwischen Dachseitenschiene und ersten Verstärkungselement
C2: Verbindungsbereich zwischen Dachseitenschiene und zweiten Verstärkungselement
C3: Verbindungsbereich zwischen Dachquerelement und ersten Verstärkungselement
M1, M2: Zwischenregion
M3: drei Zwischenregionen
M3a, M3b: Regionen auf rechten und linken Seiten, angrenzend an einen zentralen Bereich von drei Zwischenregionen
R1: Fahrzeugvorderseitenregion
R2: Fahrzeugrückseitenregion

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4852017 B2 [0002]

Claims

Obere Fahrzeugkarosseriestruktur, umfassend: ein Harzdach; ein Dachquerelement, das sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt; und Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, die sich in einer Fahrzeuglängsrichtung einer Fahrzeugkarosserie auf beiden Seiten, rechts und links, erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachquerelement und die Dachseitenschienen durch ein erstes Verstärkungselement miteinander verbunden sind, das erste Verstärkungselement in einem Winkel von einem Zwischenbereich des Dachquerelements in der Fahrzeugbreitenrichtung zu den entsprechenden Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, angeordnet ist, und das erste Verstärkungselement an einer Fahrzeugvorderseitenregion und/oder einer Fahrzeugrückseitenregion quer über das Dachquerelement angeordnet ist.
Obere Fahrzeugkarosseriestruktur, umfassend: ein Dach, ein Dachquerelement, das sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt; und Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, die sich in einer Fahrzeuglängsrichtung einer Fahrzeugkarosserie auf beiden Seiten, rechts und links, erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachquerelement und die Dachseitenschienen durch ein erstes Verstärkungselement miteinander verbunden sind, das erste Verstärkungselement in einem Winkel von einem Zwischenbereich des Dachquerelements in der Fahrzeugbreitenrichtung zu den entsprechenden Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, angeordnet ist, und das erste Verstärkungselement an einer Fahrzeugvorderseitenregion und/oder einer Fahrzeugrückseitenregion quer über das Dachquerelement angeordnet ist.
Obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorderes Dachelement an einer Vorderseite der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, um sich in Fahrzeugbreitenrichtung zu erstrecken, und ein Verbindungsbereich zwischen jeder der Dachseitenschienen und dem ersten Verstärkungselement zumindest teilweise in einer Zwischenregion von drei gleichmäßig geteilten Regionen zwischen dem Dachquerelement und dem vorderen Dachelement in der Fahrzeuglängsrichtung angeordnet ist.
Obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein hinteres Dachelement an einer Rückseite der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, um sich in Fahrzeugbreitenrichtung zu erstrecken, und ein Verbindungsbereich zwischen jeder der Dachseitenschienen und dem ersten Verstärkungselement zumindest teilweise in einer Zwischenregion von drei gleichmäßig geteilten Regionen zwischen dem Dachquerelement und dem hinteren Dachelement in der Fahrzeuglängsrichtung angeordnet ist.
Obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere Dachelement und die Dachseitenschienen durch ein zweites Verstärkungselement miteinander verbunden sind, das zweite Verstärkungselement in einem Winkel von einem Zwischenbereich des hinteren Dachelements in der Fahrzeugbreitenrichtung zu den entsprechenden Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, angeordnet ist.
Obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungsbereich zwischen jeder der Dachseitenschienen und dem zweiten Verstärkungselement zumindest teilweise in einer Zwischenregion aus drei gleichmäßig geteilten Regionen zwischen dem Dachquerelement und dem hinteren Dachelement in Fahrzeuglängsrichtung angeordnet ist.
Obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungsbereich zwischen dem Dachquerelement und dem ersten Verstärkungselement zumindest teilweise in zumindest einer von drei Zwischenregionen aus fünf gleichmäßig geteilten Regionen zwischen den Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, in Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet ist.
Obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungsbereich zwischen dem Dachquerelement und dem ersten Verstärkungselement zumindest teilweise in einer Region angeordnet ist, die angrenzend zu jeden Seiten, rechts und links, eines zentralen Bereichs von drei Zwischenregionen aus fünf gleichmäßig geteilten Regionen zwischen den Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, in der Fahrzeugbreitenrichtung ist.
Obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dachquerelement derart in einer Bogenform gebildet ist, dass seine Länge in Fahrzeuglängsrichtung von seinem Zwischenbereich in Fahrzeugbreitenrichtung zu den Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, allmählich zunimmt.
Obere Fahrzeugkarosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verstärkungselement einen gebogenen Bereich umfasst, der mit dem Dachquerelement verbunden ist, und geneigte Bereiche, die sich vom gebogenen Bereich zu den entsprechenden Dachseitenschienen auf beiden Seiten, rechts und links, in einem Winkel erstrecken, um mit den entsprechenden Dachseitenschienen an beiden Seiten, rechts und links, verbunden zu sein.