DE102017126669A1 - Verstärkungssäule für ein Fahrzeug mit einem integrierten Heizungskanal - Google Patents

Verstärkungssäule für ein Fahrzeug mit einem integrierten Heizungskanal Download PDF

Info

Publication number
DE102017126669A1
DE102017126669A1 DE102017126669.0A DE102017126669A DE102017126669A1 DE 102017126669 A1 DE102017126669 A1 DE 102017126669A1 DE 102017126669 A DE102017126669 A DE 102017126669A DE 102017126669 A1 DE102017126669 A1 DE 102017126669A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reinforcement
upper reinforcement
vehicle
slot
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102017126669.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael James Freeman
Richard Allen Bodey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE102017126669A1 publication Critical patent/DE102017126669A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/24Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant
    • B60H1/241Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant characterised by the location of ventilation devices in the vehicle
    • B60H1/243Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant characterised by the location of ventilation devices in the vehicle located in the lateral area (e.g. doors, pillars)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00507Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
    • B60H1/00557Details of ducts or cables
    • B60H1/00564Details of ducts or cables of air ducts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/04Door pillars ; windshield pillars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/24Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant
    • B60H1/241Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant characterised by the location of ventilation devices in the vehicle
    • B60H1/246Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant characterised by the location of ventilation devices in the vehicle located in the interior of the vehicle or in or below the floor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

Eine Verstärkungsbaugruppe für eine Struktursäule beinhaltet eine obere Verstärkung, die über eine Oberseite eines Radkastens verläuft, und eine erste und zweite Fläche. Ein Bereich verläuft zwischen der ersten und zweiten Fläche, so dass der Bereich ein im Wesentlichen rechtwinkliges Dreieck über dem Radkasten definiert. Ein Schlitz innerhalb des Bereichs ist definiert, um einem mit einem Gehäuse verbundenen Kanal zu ermöglichen, durch die obere Verstärkung zu verlaufen. Die Verstärkungsbaugruppe beinhaltet ferner eine untere Verstärkung, die an der ersten Fläche der oberen Verstärkung befestigt ist. Die untere Verstärkung verläuft parallel zum Radkasten und senkrecht zum Boden, so dass ein Lastpfad durch die obere und untere Verstärkung eingerichtet ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Verstärkungssäulen für Fahrzeuge.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Bauraum innerhalb von Fahrzeugen ist wichtig. Gleichermaßen sind Struktursäulen erforderlich, um das Gewicht des Fahrzeugs zu tragen sowie um eine Festigkeit des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten. Bei aktuellen Fahrzeugsystemen, wie etwa ein Luftstromheizungs- und Klimaanlagensystem, kann es erforderlich sein, dass sie um die Struktursäulen konstruiert sind, damit das System mit der Säule kompatibel ist. Diese Konstruktionen können den verfügbaren Bauraum innerhalb des Fahrzeugs verringern. Ferner kann das Lastpfadmanagement über die Struktursäule unterbrochen sein, wenn die Systemkonstruktion nicht mit dem verfügbaren Bauraum oder der Struktursäule kompatibel ist.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Eine Fahrzeugstruktursäule beinhaltet eine obere Verstärkung, die teilweise über einen Radkasten verläuft, eine erste und zweite Fläche aufweist und einen Schlitz innerhalb eines Bereichs zwischen der ersten und zweiten Fläche definiert, so dass ein Kanal durch den Schlitz und über den Radkasten verläuft. Die Fahrzeugstruktursäule beinhaltet außerdem eine untere Verstärkung, die an der oberen Verstärkung befestigt und angrenzend an den Radkasten und senkrecht zu dem Boden und an diesem gesichert angeordnet ist, wodurch ein Lastpfad durch die Verstärkungen definiert ist.
  • Ein Fahrzeug beinhaltet eine Struktursäule mit einer oberen und unteren Verstärkung. Die untere Verstärkung ist an der oberen Verstärkung befestigt, um einen Lastpfad über einem Radkasten bereitzustellen. Die obere Verstärkung definiert einen Schlitz zwischen der ersten und zweiten Fläche. Das Fahrzeug beinhaltet ferner ein Luftstromheizungs- und Klimaanlagensystem. Das Luftstromheizungs- und Klimaanlagensystem beinhaltet einen Kanal, der zwischen der ersten und zweiten Fläche durch den Schlitz verläuft, so dass der Kanal um den Radkasten, in der Nähe des Bodens und angrenzend an die untere Verstärkung verläuft.
  • Eine Verstärkungsbaugruppe für eine Struktursäule beinhaltet eine obere Verstärkung, die über eine Oberseite eines Radkastens verläuft, und eine erste und zweite Fläche. Ein Bereich verläuft zwischen der ersten und zweiten Fläche, so dass der Bereich ein im Wesentlichen rechtwinkliges Dreieck über dem Radkasten definiert. Ein Schlitz innerhalb des Bereichs ist definiert, um einem mit einem Gehäuse verbundenen Kanal zu ermöglichen, durch die obere Verstärkung zu verlaufen. Die Verstärkungsbaugruppe beinhaltet ferner eine untere Verstärkung, die an der ersten Fläche der oberen Verstärkung befestigt ist. Die untere Verstärkung verläuft parallel zum Radkasten und senkrecht zum Boden, so dass ein Lastpfad durch die obere und untere Verstärkung eingerichtet ist.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, das eine Struktursäule und ein HVAC-System aufweist;
    • 2 ist eine perspektivische Innenansicht einer hinteren Struktursäule und eines HVAC-Gehäuses;
    • 3 ist eine perspektivische Teilseitenansicht eines Kanals für das HVAC-Gehäuse, der durch die Struktursäule verläuft; und
    • 4 ist eine perspektivische Ansicht einer oberen Verstärkung für das Strukturelement.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier beschrieben. Es ist versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele darstellen und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Einzelheiten von bestimmten Komponenten zu zeigen. Dementsprechend sind hierin offenbarte konkrete bauliche und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Basis, um einen Fachmann eine vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren. Wie der Fachmann verstehen wird, können verschiedene Merkmale, die dargestellt und unter Bezugnahme auf beliebige der Figuren beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben sind. Die Kombinationen von dargestellten Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, welche mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, können jedoch für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungen erwünscht sein.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs 10. Das Fahrzeug 10 beinhaltet eine Struktursäule 12 und ein Luftstromheizungs- und Klimaanlagen-(nachfolgend als „HVAC“ bezeichnet (heating ventilation and air conditioning)) System 14. Die Struktursäule 12 kann ferner eine obere Verstärkung 16 und eine untere Verstärkung 18 beinhalten. Wie aus 1 ersichtlich ist, kann die Struktursäule 12 einen Radkasten 20 innerhalb des Gehäuses 10 kreuzen. Insbesondere kann die obere Verstärkung 16 teilweise auf dem Radkasten 20 verlaufen und die untere Verstärkung 18 kann an der oberen Verstärkung 16 auf dem Radkasten 20 befestigt sein und über den Radkasten 20 verlaufen, um die Struktursäule 12 an einem Boden 22 des Fahrzeugs 10 zu sichern. Wie nachfolgend genauer beschrieben wird, kann das HVAC-System 14 ferner angrenzend an den Radkasten 20 angeordnet sein und beinhaltet ferner einen Kanal 24, der in der Richtung von und durch die Struktursäule 12 verläuft.
  • Die obere und untere Verstärkung 16, 18 verbessern die Drehsteifigkeit und die Aufhängungsäquivalentensteifigkeit des Struktursäule 12. Die obere und untere Verstärkung 16, 18 bilden einen Lastpfad 26 über dem Radkasten 20 und durch die Struktursäule 12. Der Kanal 24 kann somit mit der oberen Verstärkung 16 zusammenwirken, um der oberen und unteren Verstärkung 16, 18 zu ermöglichen, das Lastpfadmanagement über dem Radkasten 20 bereitzustellen und die Drehsteifigkeit und die Aufhängungsäquivalentensteifigkeit der Struktursäule 12 zu verbessern und dennoch um den Radkasten 20 zum Boden 22 zu verlaufen. Zum Beispiel können die obere Verstärkung 16 und der Kanal 24 konfiguriert sein, um dem Kanal 24 zu ermöglichen, durch die obere Verstärkung 16 zu verlaufen. Dadurch, dass dem Kanal 24 ermöglicht wird, durch die obere Verstärkung 16 zu verlaufen, kann der Kanal 24 hinter dem Radkasten 20 zum Boden 22 verlaufen, ohne den Lastpfad 26 von der unteren Verstärkung 18 zur oberen Verstärkung 16 durch die Struktursäule 12 zu unterbrechen.
  • Das Aufrechterhalten einer steifen Wechselwirkung zwischen der oberen Verstärkung 16, der unteren Verstärkung 18 und der Struktursäule 12 ermöglicht, dass ein Lastpfad 26 durch die untere Verstärkung 18, die obere Verstärkung 16 und die Struktursäule 12 definiert ist. Durch den Verlauf des Kanals 24 durch die obere Verstärkung 16, um eine Unterbrechung des Lastpfads 26 zu vermeiden, wie vorher beschrieben, unterstützen die obere und untere Verstärkung 16, 18 somit eine Übertragung von Last zur Struktursäule 12. Die Übertragung von Lasten über den Lastpfad 26 durch die obere und untere Verstärkung 16, 18 zur Struktursäule 12 verbessert die Drehsteifigkeit des Fahrzeugs 10 und die Aufhängungsäquivalentensteifigkeit des Fahrzeugs 10, wie oben beschrieben. Ferner stellt das Leiten des Kanals 24 durch die obere Verstärkung 16 in einer Weise, die mit dem Lastpfad 26 kompatibel ist, eine wirksame Nutzung des Bauraums innerhalb des Fahrzeugs 10 bereit. Zum Beispiel stellen der Kanal 24 und die obere Verstärkung 16 eine einzigartige Möglichkeit des Verlaufs des Kanals 24 über den Radkasten 20 zum Boden 22 bereit. Anders ausgedrückt wird der Kanal 24 wahrscheinlich keine wesentliche Neukonstruktion benötigen, um Wärme zum hinteren Bereich 28 des Fahrzeugs 10 bereitzustellen.
  • 2 zeigt eine perspektivische Seitenansicht der Struktursäule 12, wobei die obere und untere Verstärkung 16, 18 um den Radkasten 20 verlaufen und der Kanal 24 durch die obere Verstärkung 16 verläuft. Wie in 2 zu sehen ist, kann der Kanal 24 des HVAC-Systems 14 durch die obere Verstärkung 16 verlaufen und sich über den Radkasten 20 winden, um angrenzend an die untere Verstärkung 18 am Boden 22 angeordnet zu sein. Die obere Verstärkung 16 kann einen Schlitz 30 definieren, um den Kanal 24 aufzunehmen. Der Schlitz 30 kann zwischen der ersten und zweiten Fläche 32, 34 der oberen Verstärkung 16 definiert sein. Der Schlitz 30 kann in Übereinstimmung mit dem Kanal 24 bemessen sein. Zum Beispiel kann der Kanal 24, wie in 2 dargestellt, eine im Wesentlichen rechteckige Form definieren und somit kann auch der Schlitz 30 eine im Wesentlichen rechteckige Form definieren, um den Kanal 24 durch die obere Verstärkung 16 aufzunehmen. In zumindest einer weiteren Ausführungsform kann der Schlitz 30 wie auch der Kanal 24 im Wesentlichen kreisförmig, quadratisch, dreieckig sei oder eine beliebige andere Form aufweisen, die dem Kanal 24 ermöglicht, durch die obere Verstärkung 16 zu verlaufen und sich um den Radkasten 20 zu winden.
  • Der Kanal 24 kann ein Heizungskanal 24 des HVAC-Systems 14 sein. Somit kann eine Wärmeübertragung zwischen dem Kanal 24 und der ersten und zweiten Fläche 32, 34 der oberen Verstärkung 16 auftreten. Um einen Verschleiß der oberen Verstärkung 16 aufgrund der Wärmeübertragung durch den Kanal 24 und die erste und zweite Fläche 32, 34 zu vermeiden, kann die obere Verstärkung 16 auf einem isolierenden Material bestehen. In wenigstens einer anderen Ausführungsform kann die obere Verstärkung 16 aus einem beliebigen Material bestehen, das bei großer Wärme nicht geschwächt wird. Zum Beispiel kann die obere Verstärkung 16 aus Kohlefaserverbundmaterial bestehen. Kohlefaserverbundmaterial ermöglicht, dass die obere Verstärkung 16 ihre strukturelle Festigkeit zwischen der ersten und zweiten Fläche 32, 34 während einer Wärmeübertragung durch den Kanal 24 beibehält und gleichzeitig eine leichtgewichtige Verstärkung bereitstellt, um die Drehsteifigkeit der Struktursäule 12, wie oben beschrieben, zu verbessern. In wenigstens einer anderen Ausführungsform kann die obere Verstärkung 16 aus einem beliebigen Material bestehen, das Festigkeit bei Wärme beibehält und gleichzeitig eine leichtgewichtige Verstärkung für die Struktursäule 12 bereitstellt. In wenigstens einer anderen Ausführungsform kann die obere Verstärkung 16 auch konfiguriert sein, um eine strukturelle Festigkeit zwischen der ersten und zweiten Fläche 32, 34 bei Kühlung beizubehalten.
  • Wie in 2 zu sehen ist, ist die untere Verstärkung 18 auf dem Radkasten 20 an der oberen Verstärkung 16 befestigt. Die obere Verstärkung 16 kann teilweise über den Radkasten 20 verlaufen, während die untere Verstärkung 18 über eine Gesamtzeit des Radkastens 20 zum Boden 22 verläuft. Die untere Verstärkung 18 kann unter Verwendung einer Vielzahl von Bolzen (nicht gezeigt) an der oberen Verstärkung 16 angeschraubt sein. In mindestens einer anderen Ausführungsform kann die untere Verstärkung 18 unter Verwendung beliebiger, allgemein bekannter Befestigungstechniken an der oberen Verstärkung 16 angeklebt, gebondet, angeschweißt oder angeschraubt sein. Wie oben dargelegt, verbinden die obere und untere Verstärkung 16, 18 die Struktursäule 12 mit dem Boden 22, um einen Lastpfad 26 vom Boden 22 zur Struktursäule 12 zu definieren. Insbesondere wird der Lastpfad 26 von dem Boden 22 durch die untere Verstärkung 18 über dem Radkasten 20 zur oberen Verstärkung 16 und zur Struktursäule 12 definiert. Somit kann die obere Verstärkung 16 auch an einem ersten Ende 36 an der Struktursäule 12 befestigt sein.
  • Die obere Verstärkung 16 ist an dem ersten Ende 36 an der Struktursäule 12 und an einem zweiten Ende 38 an der unteren Verstärkung 18 befestigt. Gleichermaßen ist die untere Verstärkung 18 an einem oberen Ende 40 an der oberen Verstärkung 16 und an einem zweiten Ende 42 an dem Boden 22 befestigt. Die Verbindung zwischen der Struktursäule 12 und dem Boden 22 über die obere und untere Verstärkung 16, 18 ermöglicht wiederum, dass der Lastpfad 26 von einer Oberseite 44 des Fahrzeugs 10 zu einer Unterseite 46 des Fahrzeugs 10 verläuft und somit die Drehsteifigkeit und die Aufhängungsäquivalentensteifigkeit des Fahrzeugs 10 verbessert.
  • Wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird, kann die obere Verstärkung 16 einen Umriss 48 definieren, der zu einem Umriss 50 der Struktursäule 12 und einem Umriss 52 des Radkastens 20 passt. Zum Beispiel kann der Umriss 50 der Struktursäule 12 vertikal in Richtung der Oberseite 44 des Fahrzeugs 10 verlaufen und der Umriss 52 der Radkastens 20 kann nach innen des Fahrzeugs 10 verlaufen sowie sich vertikal in Richtung der Unterseite 46 des Fahrzeugs 10 biegen. Somit kann die obere Verstärkung 16 ausgebildet sein, um den Umriss 50 der Struktursäule und den Umriss 52 des Radkastens 20 zu ergänzen und mindestens zwei Ecken 54 zu beinhalten. Insbesondere kann die zweite Fläche 34 der oberen Verstärkung 16 mindestens zwei Ecken 54 beinhalten. Die mindestens zwei Ecken 54 können an einem Schnittpunkt zwischen horizontalen und vertikalen Komponenten der oberen Verstärkung 16 definiert sein.
  • Die mindestens zwei Ecken 54 können im Wesentlichen rechte Winkel definieren. In mindestens einer anderen Ausführungsform können die mindestens zwei Ecken 54 innerhalb einer Spanne von 60-120 Grad definiert sein. Ferner können die mindestens zwei Ecken 54 auch komplementär sein, so dass eine der Ecken 54 im Wesentlichen konvex sein kann und die andere der Ecken 54 im Wesentlichen konkav sein kann. Die komplementären Ecken 54, wie beschrieben, ermöglichen, dass die obere Verstärkung 16 und insbesondere die zweite Fläche 34 der oberen Verstärkung 16 eine Verbindung zwischen der Struktursäule 12 und dem Boden 22 über die untere Verstärkung 18 bereitstellt. Wie nachfolgend genauer beschrieben wird, kann die erste Fläche 32 dann wiederum über die Ecken 54 vom Radkasten 20 zur Struktursäule 12 in einer im Wesentlichen ebenflächigen Weise verlaufen. Zum Beispiel kann die erste Fläche 32 diagonal von der Struktursäule 12 zum Radkasten 20 verlaufen, wodurch sie gerade und über die mindestens zwei Ecken 54 verläuft. Somit kann der Kanal 24 hinter der ersten Fläche 32 und vor der zweiten Fläche 34 verlaufen, in einem Bereich, der durch den Umriss 48 der oberen Verstärkung 16 definiert ist.
  • Bezugnehmend auf 3 ist eine perspektivische Teilseitenansicht der oberen Verstärkung 16 und des Kanals 24, der zwischen der ersten und zweiten Fläche 32, 34 verläuft, gezeigt. 3 zeigt zum Beispiel die rechteckige Form des Kanals 24 innerhalb des Schlitzes 30 durch die obere Verstärkung 16. Der Umriss 48 der oberen Verstärkung 16 sowie die mindestens zwei Ecken 54 und die ebenflächige Ausrichtung der ersten Fläche 32 sind in 3 gezeigt. Wie in 3 zu sehen ist, passt der Kanal 24 in einen Bereich 56 zwischen der ersten und zweiten Fläche 32, 34. Die Form des Kanals 24 und somit des Schlitzes 30 ist durch den Bereich 56 zwischen der ersten und zweiten Fläche 32, 34 der oberen Verstärkung 16 definiert. Die mindestens zwei Ecken 54 können beispielsweise um einen Abstand 58 beabstandet sein. Der Kanal 24 kann eine Breite 60 definieren, die im Wesentlichen gleich dem Abstand 58 ist. Gleichermaßen kann die erste Fläche 32 diagonal über eine Ebene verlaufen, die die Struktursäule 12 und den Radkasten 20 kreuzt, wodurch eine Höhe 62 innerhalb des Bereichs 56 definiert ist. Der Kanal 24 kann eine Höhe 64 definieren, die im Wesentlichen gleich der Höhe 62 innerhalb des Bereichs 56 ist, der durch die ebenflächige Ausrichtung der ersten Fläche 32 definiert ist. Wiederum beschränkt der Umriss 48 der oberen Verstärkung 16 über den zwischen der ersten und zweiten Fläche 32, 34 definierten Bereich 56 die Größe und Form des Kanals 24.
  • Wenn die Abmessungen des Kanals 24 durch den Umriss 48 der oberen Verstärkung 16 und insbesondere den zwischen der ersten und zweiten Fläche 32, 34 der oberen Verstärkung 16 definierten Bereich 56 beschränkt sind, dann können der Umriss 48 und der Bereich 56 der oberen Verstärkung 16 derart sein, dass der Kanal 24 bemessen sein kann, ohne einen Luftstrom durch den Kanal 24 einzuschränken. Zum Beispiel kann die obere Verstärkung 16 so konstruiert sein, dass der Bereich 56 zwischen der ersten und zweiten Fläche 32, 34 dem Kanal 24 ermöglicht, eine ausreichende Breite 60 und Höhe 64 aufzuweisen, um genug Luftstrom bereitzustellen, um den Heizbedarf des HVAC-Systems 14 zu erfüllen. Auf diese Weise kann der Umriss 48 an der oberen Verstärkung 16 abhängig von der Luftstromanforderung des Heizbedarfs des HVAC-Systems 14 optimiert werden, und somit kann die ebenflächige Ausrichtung der ersten Fläche 32 auf Grundlage der Luftstromanforderungen des HVAC-Systems 14 und der Festigkeits- und Steifigkeitsanforderungen der Struktursäule 12 eingestellt werden, um eine verbesserte Drehsteifigkeit und Aufhängungsäquivaltentensteifigkeit des Fahrzeugs 10 bereitzustellen. Da jedoch die zweite Fläche 34 die mindestens zwei Ecken 54 beinhaltet und geformt ist, um zum Umriss 50 der Struktursäule 12 und zum Umriss 52 des Radkastens 20 zu passen, kann die Ausrichtung der zweiten Fläche 34 durch den Umriss 50 der Struktursäule und den Umriss 52 des Radkastens 20 beschränkt sein.
  • Um den Bereich 56 zwischen der ersten und zweiten Fläche 32, 34 einzustellen, um somit den Kanal 24 an verschiedene Luftstrom- und Heizanforderungen anzupassen, kann die Ausrichtung der ersten Fläche 32 eingestellt werden, indem ein Winkel 66 am Schnittpunkt zwischen einer der Ecken 54 und der ersten Fläche 32 eingestellt wird. Um den Bereich 56 zwischen der ersten und zweiten Fläche 32, 34 zu vergrößern, kann beispielsweise der Winkel 66 zwischen der ersten Fläche 32 und einer der Ecken 54 vergrößert werden. Eine Vergrößerung des Winkels 66 zwischen der ersten Fläche 32 und einer der Ecken 54 kann dazu beitragen, die Höhe 64 des Kanals 24 und somit des Schlitzes 30 zu vergrößern. In ähnlicher Weise verkleinert eine Verkleinerung des Winkels 66 zwischen der ersten Fläche 32 und einer der Ecken 54 den Bereich 56 zwischen der ersten Fläche 32 und einer der Ecken 54, wodurch die Höhe 64 des Kanals 24 und somit des Schlitzes 30 verringert wird. Ein Einstellen des Winkels 66 zwischen der ersten Fläche 32 und einer der Ecken 54 wiederum kann den Kanal 24 optimieren, damit ausreichend Luftstrom bereitgestellt wird, um den Heizbedarf des HVAC-Systems zu erfüllen. Gleichermaßen kann der Winkel 66 zwischen der ersten Fläche 32 und einer der Ecken auf Grundlage der Festigkeitsanforderungen der Struktursäule 12 optimiert werden.
  • Um zum Beispiel die Unterstützung der oberen Verstärkung 16 näher an den Radkasten 20 zu richten und die Festigkeit der Struktursäule 12 zu erhöhen, um Drehsteifigkeits- und Aufhängungsäquivalentensteifigkeitsanforderungen näher am Radkasten 20 zu erfüllen, kann der Winkel 66 zwischen der ersten Fläche 32 und einer der Ecken 54 verringert werden. Um gleichermaßen die Unterstützung der oberen Verstärkung 16 an der Struktursäule 12 vom Radkasten 20 weg zu richten und die Festigkeit der Struktursäule 12 zu erhöhen, um Drehsteifigkeits- und Aufhängungsäquivalentensteifigkeitsanforderungen an der Struktursäule 12 entfernt vom Radkasten 20 zu erfüllen, kann der Winkel 66 zwischen der ersten Fläche 32 und einer der Ecken 54 vergrößert werden. Anders ausgedrückt kann der Winkel 66 zwischen der ersten Fläche 32 und einer der Ecken 54 auf Grundlage von Belastungseigenschaften, die durch die Lastpfade 26 vom Boden 22 durch die obere und untere Verstärkung 16, 18 zur Struktursäule 12 definiert sind, konstruiert und optimiert werden. Eine Einstellung des Winkels 66 auf Grundlage von Belastungseigenschaften des Lastpfads 26, um die strukturelle Festigkeit der Struktursäule 12 zu verbessern, kann durch die oben beschriebenen Luftstrom- und Heizanforderungen des Kanals 24 ausgeglichen werden. Der Winkel 66 zwischen der ersten Fläche 32 und einer der Ecken 54 kann so konstruiert sein, dass die obere Verstärkung 16 die strukturelle Festigkeit der Struktursäule 12 verbessert und einen ausreichenden Luftstrom durch den Kanal 24 ermöglicht, um die Heizanforderungen des HVAC-Systems 14 zu erfüllen.
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der oberen Verstärkung 16 und des Winkels 66 zwischen der ersten Fläche und einer der Ecken 54. Wie in 4 zu sehen ist, kann der zwischen der ersten und zweiten Fläche 32, 34 definierte Bereich 56 auch im Wesentlichen dreieckig sein. Der Abstand 58 zwischen jeder der Ecken kann eine Basis 68 eines Dreiecksbereichs 56 sein, die erste Fläche 32 kann eine Hypotenuse 70 des Dreiecksbereichs 56 sein und die Höhe 64 kann eine Höhe 72 des Dreiecksbereichs 56 sein. Wie oben beschrieben, können die Ecken 54 im Wesentliche rechte Winkel in Bezug auf den Radkasten 20 definieren. Somit kann zumindest eine der mindestens zwei Ecken 54 nahezu senkrecht sein, um einen Winkel 74 zwischen der Basis 68 des Dreiecksbereichs 56 und der Höhe 72 des Dreiecksbereichs 56 zu bilden. Der Dreiecksbereich 56 kann ein rechtwinkliger Dreiecksbereich 56, der allgemein in der Geometrie als ein rechtwinkliges Dreieck zu verstehen ist. Das Bilden eines im Wesentlichen rechtwinkligen Dreiecks unterstützt die obere Verstärkung 16 weiter beim Bereitstellen einer strukturellen Festigkeit für die Struktursäule 12.
  • Durch Verwenden dieser Geometrie, bei der die ebenflächige Ausrichtung der ersten Fläche 32 als eine Hypotenuse 70 des Dreiecksbereichs 56 wirkt, ermöglicht die obere Verstärkung 16 ein optimales Ausmaß an Unterstützung durch die Struktursäule 12 sowie ein Beibehalten der Konstruktionseinstellungen des Winkels zwischen 30 ° und 45 °. Der Lastpfad 26 wird über die erste Fläche 32 der oberen Verstärkung 16 und somit über die Hypotenuse 70 des Dreiecksbereichs 56 geführt. Das Führen des Lastpfads 26 über die ersten Fläche 32 zwingt den Lastpfad 26, über die obere Verstärkung 16 mit dem größten Abstand zur Struktursäule 12 zu verlaufen, und verteilt somit die Last über den steifsten Abschnitt der oberen Verstärkung 16. Zum Beispiel dient die erste Fläche 32, die als die Hypotenuse 70 des Dreiecksbereichs 56 wirkt, dazu, die Drehsteifigkeit des Fahrzeugs 10 zu verbessern, wenn das Fahrzeug um eine Ecke biegt, indem dazu beigetragen wird, dass die Struktursäule 12 gestützt wird und die Dämpferbrücken (nicht gezeigt) über den Lastpfad 26 versteift werden.
  • Durch Verwenden eines Dreiecksbereichs 56 stellt die obere Verstärkung 16 außerdem ein optimales Ausmaß an Unterstützung bereit, wobei ein kleines Ausmaß an Bauraum innerhalb des Fahrzeugs 10 verwendet wird. Somit trägt der Dreiecksbereich 56, der zwischen der ersten und zweiten Fläche 32, 34 der oberen Verstärkung 16 definiert ist, weiter dazu bei, die Drehsteifigkeit und die Aufhängungsäquivalentensteifigkeit durch die Struktursäule 12 des Fahrzeugs 10 durch Verwenden einer wirksamen Ausrichtung und Größe zu verbessern, während ermöglicht wird, dass der Kanal 24 die Heiz- und Kühlanforderungen des HVAC-Systems 14 ohne Störung oder Neukonstruktion erfüllt.
  • Obwohl vorstehend Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen von den Ansprüchen eingeschlossenen Formen beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke sind beschreibende Ausdrücke als einschränkende Ausdrücke, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die unter Umständen nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sind. Obwohl verschiedene Ausführungsformen so beschrieben sein können, dass sie Vorteile bereitstellen oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen auf dem Stand der Technik in Bezug auf eine oder mehrere erwünschte Eigenschaften bevorzugt sind, wird ein durchschnittlicher Fachmann erkennen, dass ein oder mehrere Merkmale oder eine oder mehrere Eigenschaften in Frage gestellt werden können, um die gewünschten Gesamtattribute des Systems zu erreichen, welche von der konkreten Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Zu diesen Attributen können gehören unter anderem Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Kosten über die Lebensdauer hinweg, Marktgängigkeit, Erscheinungsbild, Verpackung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Einfachheit der Montage usw. Ausführungsformen, die in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen des Stands der Technik beschrieben werden, liegen somit nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.

Claims (15)

  1. Fahrzeugstruktursäule, umfassend: eine obere Verstärkung, die teilweise über einem Radkasten verläuft, eine erste und zweite Fläche aufweist und einen Schlitz innerhalb eines Bereichs zwischen der ersten und zweiten Fläche definiert, so dass ein Kanal durch den Schlitz und über dem Radkasten verläuft; und eine untere Verstärkung, die an der oberen Verstärkung befestigt und angrenzend an den Radkasten und senkrecht zu einem Boden und an diesem gesichert angeordnet ist, wodurch ein Lastpfad durch die Verstärkungen definiert ist.
  2. Fahrzeugstruktursäule nach Anspruch 1, wobei der Kanal aus einem wärmebeständigen Polymer besteht.
  3. Fahrzeugstruktursäule nach Anspruch 1, wobei der Kanal aus einem Kohlefaserverbundstoff besteht.
  4. Fahrzeugstruktursäule nach Anspruch 1, wobei die untere Verstärkung an die obere Verstärkung geschweißt ist.
  5. Fahrzeugstruktursäule nach Anspruch 1, wobei die erste Fläche der oberen Verstärkung mit der zweiten Fläche in einem Winkel verbunden ist, um Steifigkeit zu erhöhen.
  6. Fahrzeug, umfassend: eine Struktursäule mit einer oberen und unteren Verstärkung, wobei die untere Verstärkung an der oberen Verstärkung befestigt ist, um einen Lastpfad über einem Radkasten bereitzustellen, und die obere Verstärkung einen Schlitz zwischen der ersten und zweiten Fläche definiert; und ein Luftstromheizungs- und Klimaanlagensystem, das einen Kanal beinhaltet, der zwischen der ersten und zweiten Fläche durch den Schlitz verläuft, so dass der Kanal um den Radkasten, in der Nähe eines Bodens und angrenzend an die untere Verstärkung verläuft.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 6, wobei der Schlitz innerhalb eines Bereichs zwischen der ersten und zweiten Fläche definiert ist.
  8. Fahrzeug nach Anspruch 7, wobei der Bereich eine im Wesentlichen dreieckige Form definiert.
  9. Fahrzeug nach Anspruch 8, wobei die dreieckige Form des Bereichs ein rechtwinkliges Dreieck bildet.
  10. Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die erste Fläche der oberen Verstärkung eine Hypotenuse des rechtwinkligen Dreiecks definiert.
  11. Verstärkungsbaugruppe für eine Struktursäule, umfassend: eine obere Verstärkung, die teilweise über eine Oberseite eines Radkastens verläuft und eine erste und zweite Fläche beinhaltet, wobei ein Bereich zwischen der ersten und zweiten Fläche derart verläuft, dass der Bereich ein im Wesentlichen rechtwinkliges Dreieck über dem Radkasten definiert und einen Schlitz innerhalb des Bereichs definiert, der definiert ist, um einem mit einem Gehäuse verbundenen Kanal zu ermöglichen, durch die obere Verstärkung zu verlaufen; und eine untere Verstärkung, die an der ersten Fläche der oberen Verstärkung befestigt ist und parallel zum Radkasten und senkrecht zu einem Boden verläuft, so dass ein Lastpfad durch die obere und untere Verstärkung eingerichtet ist.
  12. Verstärkungsbaugruppe nach Anspruch 11, wobei der Schlitz eine rechteckige Form definiert.
  13. Verstärkungsbaugruppe nach Anspruch 11, wobei die obere Verstärkung ferner mindestens zwei Ecken beinhaltet, so dass der Bereich das im Wesentlichen rechtwinklige Dreieck bildet.
  14. Verstärkungsbaugruppe nach Anspruch 11, wobei die erste Fläche der oberen Verstärkung eine Hypotenuse des rechtwinkligen Dreiecks definiert.
  15. Verstärkungsbaugruppe nach Anspruch 11, wobei das im Wesentlichen rechtwinklige Dreieck ferner durch mindestens zwei Ecken definiert ist, die Winkel innerhalb einer Spanne von 60 bis 120 Grad aufweisen.
DE102017126669.0A 2016-11-15 2017-11-13 Verstärkungssäule für ein Fahrzeug mit einem integrierten Heizungskanal Withdrawn DE102017126669A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/352,134 US10052938B2 (en) 2016-11-15 2016-11-15 Reinforcement pillar for a vehicle having an integrated heater duct
US15/352,134 2016-11-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017126669A1 true DE102017126669A1 (de) 2018-05-17

Family

ID=62026754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017126669.0A Withdrawn DE102017126669A1 (de) 2016-11-15 2017-11-13 Verstärkungssäule für ein Fahrzeug mit einem integrierten Heizungskanal

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10052938B2 (de)
CN (1) CN108068887B (de)
DE (1) DE102017126669A1 (de)
MX (1) MX2017014407A (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10093149B2 (en) * 2017-01-18 2018-10-09 Ford Global Technologies, Llc Vehicle body with HVAC unit

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10002617A1 (de) * 2000-01-22 2001-07-26 Volkswagen Ag Karosserieelement mit Verstärkungsblech
JP4034558B2 (ja) * 2001-12-10 2008-01-16 富士重工業株式会社 自動車の車体構造
US6929312B2 (en) 2003-10-17 2005-08-16 General Motors Corporation Duct/frame element assemblages and methods of assembling ducts and frame elements
US20070123157A1 (en) 2005-11-30 2007-05-31 Shah Sanjay M Structurally-integrated HVAC duct
JP5201442B2 (ja) * 2007-09-13 2013-06-05 マツダ株式会社 車両の車体後部構造
US8128161B2 (en) 2009-09-25 2012-03-06 Nissan North America, Inc. Interior body trim with integrated HVAC duct
US9187130B2 (en) * 2011-08-02 2015-11-17 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle body lateral structure
JP5796819B2 (ja) * 2011-10-11 2015-10-21 スズキ株式会社 自動車のピラー構造
JP5998453B2 (ja) * 2011-11-04 2016-09-28 スズキ株式会社 リヤストラット部の補強構造
US8641134B2 (en) 2012-04-02 2014-02-04 Ford Global Technologies, Llc Air ducts formed in automotive structural members
JP5849891B2 (ja) * 2012-08-01 2016-02-03 トヨタ自動車株式会社 車両用サイドデフロスタ構造
US9139235B2 (en) * 2013-05-21 2015-09-22 Ford Global Technologies, Llc Vehicle frame rail and pillar connection

Also Published As

Publication number Publication date
US20180134121A1 (en) 2018-05-17
MX2017014407A (es) 2018-10-02
CN108068887A (zh) 2018-05-25
CN108068887B (zh) 2022-05-03
US10052938B2 (en) 2018-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1057665B1 (de) Achsaufhängung für Starrachsen in Fahrzeugen
DE102011002405B4 (de) Unterer Aufbau eines hinteren Bereichs eines Fahrzeugkörpers
DE60133799T2 (de) System für das Analysieren eines Aufhängungssystems
DE102015015520B4 (de) Drehstabfederungsstruktur
DE102018117994B4 (de) Torsionsstabaufhängung für ein fahrzeug, und torsionsstab für ein fahrzeug
DE112014006036T5 (de) Fahrzeugplattenstruktur
DE102020208220A1 (de) Fahrzeugkarosserieverbindungsstruktur
DE102016118625A1 (de) System und Verfahren für eine Buchsenanordnung mit einem radialen Gummianschlag
DE102018217013A1 (de) Karosseriestruktur und Fahrzeug
DE102014212950A1 (de) Längslenkeranbringungsstruktur
DE112012004399T5 (de) Fahrzeugkarosserie-Bodenblechstruktur und Verfahren zum Aufbau derselben
DE102014214205A1 (de) Längslenker
DE102014114487A1 (de) Dachpaneelstruktur eines Fahrzeugs
DE102018112004A1 (de) Fahrzeugsitz mit einer Federeinrichtung
DE102019006444A1 (de) Modularer Tragrahmen für ein Nutzfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen, sowie Nutzfahrzeug, insbesondere Lastkraftwagen
DE102017126669A1 (de) Verstärkungssäule für ein Fahrzeug mit einem integrierten Heizungskanal
DE10148095A1 (de) Aktiver Stabilisator für ein Kraftfahrzeug
DE102013212447A1 (de) Verstärkungsstruktur eines hinteren Federtellers
DE10260062A1 (de) Blattfeder für eine Kraftfahrzeugfederung
DE102009031289B4 (de) Stabilisatorstrebe
DE112015000046B4 (de) Längslenker-anbringungsstruktur
WO2020083703A1 (de) Federlenker in blechkonstruktion
DE102007002676B4 (de) Fahrzeugrahmenanordnung mit diagonalen Abstandshaltern
DE102022117230A1 (de) Bodenkörper für ein Fahrzeug
DE102014223054A1 (de) Fahrzeugkarosserie für ein Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: ETL IP PATENT- UND RECHTSANWALTSGESELLSCHAFT M, DE

Representative=s name: WABLAT LANGE KARTHAUS ANWALTSSOZIETAET, DE

Representative=s name: ETL WABLAT & KOLLEGEN PATENT- UND RECHTSANWALT, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: ETL IP PATENT- UND RECHTSANWALTSGESELLSCHAFT M, DE

Representative=s name: ETL WABLAT & KOLLEGEN PATENT- UND RECHTSANWALT, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R082 Change of representative

Representative=s name: ETL IP PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE

Representative=s name: ETL IP PATENT- UND RECHTSANWALTSGESELLSCHAFT M, DE