DE102018006291A1

DE102018006291A1 - Fahrzeugkarosseriestruktur und Verfahren zum Verstärken einer Fahrzeugkarosseriestruktur

Info

Publication number: DE102018006291A1
Application number: DE102018006291.1A
Authority: DE
Inventors: Yuuki UCHIBA; Atsushi Kawamoto; Hiroto KIDO; Yasushi Ishikawa; Daisuke KANAMARU
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2018-08-08
Publication date: 2019-02-28
Also published as: CN109421817B; US20190061824A1; JP6471783B1; US10676134B2; JP2019038311A; CN109421817A

Abstract

Ein Armaturenbrett-Querträger 67, welcher sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, ist an einem Armaturenbrett 13 vorgesehen. Ein eine Gelenksäule verstärkendes Glied 66, welches starr eine Gelenksäule 61 mit einem Seitenschweller 62 verbindet, ist an einem unteren Endabschnitt der Gelenksäule 61 vorgesehen. Ein Lastübertragungsabschnitt (eine Armaturenbrettverstärkung 68), um eine Last, welche auf das die Gelenksäule verstärkende Glied 66 in einer einwärts gerichteten Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, auf den Armaturenbrett-Querträger 67 zu übertragen, ist an dem Armaturenbrett 13 vorgesehen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugkarosseriestruktur, welche eine Gelenksäule umfasst, welche an einem Seitenteil eines Fahrzeugs an einer Position vorgesehen ist, welche hinter einem Vorderrad angeordnet ist, und sich im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung erstreckt. Weiters bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren für ein Verstärken einer Fahrzeugkarosseriestruktur.
Es gibt einen Fall, wo ein Fahrzeug mit einem Hindernis an einer Position kollidiert, welche auf einer außen liegenden Seite in einer Fahrzeugbreitenrichtung eines vorderen Seitenrahmens des Fahrzeugs angeordnet ist, welcher eine Kollision einer geringen Überlappung als eine Art einer Fahrzeugfrontalkollision bezeichnet wird. Wenn sich ein Vorderrad des Fahrzeugs nach rückwärts bewegt und die Gelenksäule in der Kollision einer geringen Überlappung kontaktiert, ist bzw. wird die Gelenksäule möglicherweise durch das sich nach rückwärts bewegende Vorderrad verformt bzw. deformiert.
Hierin werden gemäß einer Struktur, welche in JP 2013 - 141 928 A geoffenbart ist, Führungsmittel, welche eine geneigte bzw. Neigungsfläche aufweisen, im Inneren einer Gelenksäule (vorderen Säule) vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt und ein Vorderrad wird in Richtung zu einer nach rückwärts und auswärts gerichteten Seite des Fahrzeugs durch diese Führungsmittel in der Kollision einer geringen Überlappung geführt, wodurch unterdrückt wird, dass die Gelenksäule in der Kollision einer geringen Überlappung verformt wird.
In der oben beschriebenen Struktur des Patentdokuments erhält bzw. empfängt jedoch die Gelenksäule eine Last bzw. Belastung, welche in einer einwärts gerichteten Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung als eine Reaktionskraft des oben beschriebenen Führens bzw. Leitens durch die Führungsmittel eingebracht wird. Weiters bewirkt, da das Vorderrad allgemein an einem Ende eines Aufhängungsarms (unteren Arms) abgestützt ist bzw. wird und das andere Ende des Aufhängungsarms durch eine Achse, welche sich im Wesentlichen in der vertikalen Richtung erstreckt, an einem Aufhängungs-Querglied bzw. -träger über eine Gummibuchse abgestützt wird, die Rückwärtsbewegung des Vorderrads eine Rotation des Aufhängungsarms um die oben beschriebene Achse und schließlich wird ein rückwärtiges Teil des Vorderrads im Wesentlichen einwärts in der Fahrzeugbreitenrichtung verschoben bzw. verlagert. Demgemäß tendiert, wenn das Vorderrad gegen die Gelenksäule trifft, die Last bzw. Belastung, welche in der einwärts gerichteten Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, dazu, auf die Gelenksäule aufgebracht bzw. angewandt zu werden, selbst wenn das Vorderrad nicht in Richtung zu der nach rückwärts und auswärts gerichteten Seite des Fahrzeugs geführt wird. Als ein Resultat gibt es eine Möglichkeit, dass, wenn das Vorderrad gegen die Gelenksäule trifft, die Gelenksäule einwärts in der Fahrzeugbreitenrichtung verformt werden kann, selbst wenn unterdrückt wird, dass die Gelenksäule nach rückwärts in der longitudinalen bzw. Längsrichtung verformt wird. Daher gibt es einen Raum für eine Verbesserung.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf den oben beschriebenen Gegenstand entwickelt bzw. ersonnen, und es ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ordnungsgemäß bzw. entsprechend zu unterdrücken, dass die Gelenksäule einwärts in der Fahrzeugbreitenrichtung verformt bzw. deformiert wird, selbst wenn das Vorderrad gegen die Gelenksäule trifft und dadurch die Last bzw. Belastung, welche in der einwärts gerichteten Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, auf die Gelenksäule in der Fahrzeugfrontalkollision (insbesondere in der Kollision einer geringen Überlappung) aufgebracht wird.
Dieser Gegenstand wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der anderen abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung ist eine Fahrzeugkarosseriestruktur, welche ein Armaturenbrett, eine Gelenksäule, welche an einem Seitenteil eines Fahrzeugs an einer Position vorgesehen ist, welche hinter einem Vorderrad angeordnet ist, und sich im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung erstreckt und mit dem Armaturenbrett verbunden ist, einen Armaturenbrett-Querträger, welcher an dem Armaturenbrett vorgesehen ist und sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, einen Seitenschweller, welcher sich im Wesentlichen in einer Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und mit einem unteren Endabschnitt der Gelenksäule an einem vorderen Endabschnitt davon verbunden ist, und ein die Gelenksäule verstärkendes Glied umfasst, welches an dem unteren Endabschnitt der Gelenksäule vorgesehen ist und starr die Gelenksäule mit dem Seitenschweller verbindet, wobei der Armaturenbrett-Querträger vorgesehen ist, um in der Fahrzeugbreitenrichtung entfernt von dem die Gelenksäule verstärkenden Glied an dem Armaturenbrett beabstandet zu sein, und ein Lastübertragungsabschnitt, um eine Last bzw. Belastung, welche auf das die Gelenksäule verstärkende Glied in einer einwärts gerichteten Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, auf den Armaturenbrett-Querträger zu übertragen, an dem Armaturenbrett vorgesehen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, selbst wenn das Vorderrad gegen die Gelenksäule trifft und dadurch die Last, welche in der einwärts gerichteten Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, auf die Gelenksäule in der Fahrzeugfrontalkollision (insbesondere in der Kollision einer geringen Überlappung) aufgebracht bzw. angewandt wird, die Last, welche in der einwärts gerichteten Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, von dem die Gelenksäule verstärkenden Glied auf den Armaturenbrett-Querträger über den Lastübertragungsabschnitt übertragen, welcher an dem Armaturenbrett vorgesehen ist, und durch den Armaturenbrett-Querträger bzw. das Armaturenbrett-Querglied aufgenommen. Demgemäß kann entsprechend bzw. ordnungsgemäß unterdrückt werden, dass die Gelenksäule einwärts in der Fahrzeugbreitenrichtung deformiert bzw. verformt wird.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist bzw. wird der Lastübertragungsabschnitt durch eine Armaturenbrettverstärkung aufgebaut bzw. dargestellt, welche vorgesehen ist, um sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung zwischen dem Armaturenbrett-Querträger und dem die Gelenksäule verstärkenden Glied zu erstrecken, wenn von einer Fahrzeugvorderseite gesehen bzw. betrachtet.
Gemäß dieser Ausführungsform kann die Last, welche auf das die Gelenksäule verstärkende Glied in der einwärts gerichteten Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, effizient auf den Armaturenbrett-Querträger bzw. das Armaturenbrett-Querglied übertragen werden.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein den Seitenschweller verstärkendes Glied bzw. Seitenschweller-Verstärkungsglied, um ein weiteres Bewegen nach rückwärts des Vorderrads zu unterdrücken, welches sich in einer Fahrzeugfrontalkollision nach rückwärts bewegt und die Gelenksäule kontaktiert hat, an einem zur Vorderseite des Fahrzeugs gerichteten Teil des Seitenschwellers vorgesehen.
Gemäß dieser Ausführungsform kann unterdrückt werden, dass die Gelenksäule nach rückwärts in der longitudinalen bzw. Längsrichtung verformt wird, und es kann auch die Last, welche in der einwärts gerichteten Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, leicht auf die Gelenksäule durch das oben beschriebene Unterdrücken einer nach rückwärts gerichteten Verformung und die abstützende Struktur des Vorderrads mittels des Aufhängungsarms (unteren Arms) aufgebracht werden. Somit kann, selbst wenn die Last, welche in der einwärts gerichteten Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, auf die Gelenksäule aufgebracht wird, durch das die Gelenksäule verstärkende Glied bzw. Gelenksäulen-Verstärkungsglied, den Lastübertragungsabschnitt und den Armaturenbrett-Querträger unterdrückt werden, dass die Gelenksäule nach einwärts in der Fahrzeugbreitenrichtung verformt bzw. deformiert wird, wie dies oben beschrieben ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Verstärken einer Fahrzeugkarosseriestruktur zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte eines:

Verbindens einer Gelenksäule mit einem Armaturenbrett;
Verbindens eines Seitenschwellers, welcher sich im Wesentlichen in einer Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, mit einem unteren Endabschnitt der Gelenksäule an einem vorderen Endabschnitt davon;
Bereitstellens eines die Gelenksäule verstärkenden Glieds an dem unteren Endabschnitt der Gelenksäule;
Bereitstellens eines Armaturenbrett-Querträgers an dem Armaturenbrett derart, dass er sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und entfernt in der Fahrzeugbreitenrichtung von dem die Gelenksäule verstärkenden Glied beabstandet ist; und
Bereitstellens eines Lastübertragungsabschnitts, um eine Last bzw. Belastung, welche auf das die Gelenksäule verstärkende Glied in einer einwärts gerichteten Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, auf den Armaturenbrett-Querträger an dem Armaturenbrett zu übertragen.

Vorzugsweise wird der Lastübertragungsabschnitt durch eine Armaturenbrettverstärkung gebildet, welche vorgesehen wird, um sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung zwischen dem Armaturenbrett-Querträger bzw. -Querglied und dem die Gelenksäule verstärkenden Glied zu erstrecken, wenn von einer Fahrzeugvorderseite gesehen.
Weiters bevorzugt wird ein den Seitenschweller verstärkendes Glied bzw. Seitenschweller-Verstärkungsglied, um ein weiteres Bewegen nach rückwärts des Vorderrads zu unterdrücken, welches sich in einer Fahrzeugfrontalkollision nach rückwärts bewegt und die Gelenksäule kontaktiert hat, an einem zur Vorderseite des Fahrzeugs gerichteten Teil des Seitenschwellers vorgesehen.
Andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, welche sich auf die beigeschlossenen Zeichnungen bezieht.

1 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein wesentliches bzw. Hauptteil eines rechten und vorderen Seitenabschnitts eines Fahrgastraums bzw. einer Kabine eines Fahrzeugs zeigt, an welchem eine Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird, wenn von einer nach rückwärts und einwärts gerichteten Seite (Seite nach links) des Fahrzeugs gesehen bzw. betrachtet.
2 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein vorderes Teil des Fahrzeugs und einen umgebenden Abschnitt einer Gelenksäule der rechten Seite zeigt, wenn von einer nach rückwärts und auswärts gerichteten Seite (Seite nach rechts) des Fahrzeugs gesehen.
3 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Gelenksäule der rechten Seite, einen vorderen Endabschnitt eines Seitenschwellers der rechten Seite und einen Endabschnitt der rechten Seite eines Armaturenbretts zeigt, wenn von der nach rückwärts und einwärts gerichteten Seite des Fahrzeugs gesehen.
4 ist eine perspektivische Ansicht, welche Positionszusammenhänge eines Armaturenbrett-Querträgers bzw. -glieds und einer Armaturenbrettverstärkung der rechten Seite zeigt, welche an einem Armaturenbrett und einem vorderen Seitenrahmen der rechten Seite vorgesehen sind, wenn von einer nach vorne und nach rechts gerichteten Seite des Fahrzeugs gesehen.
5 ist eine Aufrissansicht eines Abschnitts der rechten Seite des Armaturenbretts, wenn von einer vorne liegenden Seite des Fahrzeugs (einer Schnittansicht des vorderen Seitenrahmens der rechten Seite) gesehen.
6 ist eine Draufsicht, welche schematisch eine Art einer Verformung eines Teils einer rechten Seite des Fahrzeugs zeigt, wenn eine Kollision einer geringen Überlappung eines Teils der rechten Seite einer vorderen Fläche des Fahrzeugs mit einem Hindernis auftritt.
7 ist eine Draufsicht, welche schematisch die Art der Verformung des Teils der rechten Seite des Fahrzeugs, welche 6 entspricht, in einem Zustand zeigt, wo sich das Hindernis weiter nach rückwärts relativ zu dem Fahrzeug bewegt hat.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung spezifisch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
1 und 2 zeigen ein wesentliches bzw. Hauptteil eines Fahrzeugs 1, an welchem eine Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird. Ein Motorraum 2, wo ein Antriebsstrang für ein Antreiben von rechten und linken Vorderrädern 3 (siehe 6) des Fahrzeugs 1 angeordnet ist, ist an einem vorderen Teil des Fahrzeugs 1 vorgesehen. Der Antriebsstrang umfasst einen Motor und ein Getriebe, wo ein Drehmoment (Leistung bzw. Kraft), welches durch den Motor erzeugt bzw. generiert wird, eingebracht wird. Der Motor und das Getriebe sind in einer Fahrzeugbreitenrichtung zwischen einem Paar von rechten und linken vorderen Seitenrahmen 11 ausgerichtet, welche beschrieben werden. Nachfolgend werden Ausdrücke einer Richtung von „vorwärts“, „rückwärts“, „nach links“, „nach rechts“, „aufwärts“ und „abwärts“ unter Bezugnahme auf das Fahrzeug 1 einfach als „vorwärts“, „rückwärts“, „nach links“, „nach rechts“, „aufwärts“ und „abwärts“ bezeichnet.
Der rechte und linke vordere Seitenrahmen 11, welche einen ungefähr rechteckig bzw. rechtwinkelig geformten, im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt aufweisen, welcher sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung erstreckt, sind an beidseitigen Endabschnitten in der Fahrzeugbreitenrichtung des Motorraums 2 angeordnet. Ein Armaturenbrett 13, welches den Motorraum 2 von einer Kabine bzw. einem Fahrgastraum 12 trennt, ist an einem rückwärtigen Endabschnitt des Motorraums 2 vorgesehen. Ein Windlaufglied 14 ist mit einem oberen Endabschnitt des Armaturenbretts 13 verbunden. Jeweilige rückwärtige Endabschnitte von rechten und linken Schürzenverstärkungsgliedern 19 (es ist nur das Schürzenverstärkungsglied 19 der rechten Seite in 2 illustriert), welche sich im Wesentlichen in der longitudinalen bzw. Längsrichtung erstrecken, sind mit beidseitigen Enden in der Fahrzeugbreitenrichtung des Windlaufglieds 14 verbunden. Eine Bodenplatte 15, welche einen Boden der Kabine 12 darstellt bzw. ausbildet, ist mit einem unteren Endabschnitt des Armaturenbretts 13 verbunden. Ein Tunnelabschnitt 15a ist an einem zentralen Abschnitt in der Fahrzeugbreitenrichtung der Bodenplatte 15 vorgesehen.
Ein Radgehäusepaneel bzw. -blech (nicht illustriert) und ein Aufhängungsturm 18 (es ist nur der Aufhängungsturm 18 der rechten Seite in 2 illustriert) sind an der außen liegenden bzw. nach auswärts gerichteten Seite in der Fahrzeugbreitenrichtung von jedem des rechten und linken vorderen Seitenrahmens 11 vorgesehen. Das Radgehäusepaneel ist in eine Bogenform bzw. -gestalt konfiguriert bzw. ausgebildet, so dass es das Vorderrad 3 überdeckt, und ein Vorderradgehäuse ist in diese Bogenform ausgebildet. Jeder des rechten und linken vorderen Seitenrahmens 11 ist bzw. wird an einem unteren Endabschnitt des Aufhängungsturms 18 fixiert, und ein oberer Endabschnitt von jedem des rechten und linken Aufhängungsturms 18 ist bzw. wird an dem Schürzenverstärkungsglied 19 fixiert.
Eine Aufprallbuchse 31 ist an einer vorderen Endfläche von jedem des rechten und linken vorderen Seitenrahmens 11 vorgesehen, und jeweilige vordere Endflächen der rechten und linken Aufprallbuchse 31 sind bzw. werden an beiden rechten und linken Endabschnitten eines Stoßstangenträgers 32 fixiert, welcher sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt.
Das rechte und linke Vorderrad 3 werden über rechte und linke Aufhängungsarme 39 (untere Arme) an einem Aufhängungs-Querglied bzw. -träger 34 (ein Teil davon ist in 6 und 7 illustriert) abgestützt, welches (r) sich in der Fahrzeugbreitenrichtung unterhalb des rechten und linken vorderen Seitenrahmens 11 erstreckt und den rechten und linken vorderen Seitenrahmen 11 miteinander verbindet. Das Vorderrad 3 ist bzw. wird durch einen Endabschnitt (einen außen liegenden bzw. auswärts gerichteten Endabschnitt in der Fahrzeugbreitenrichtung) des Aufhängungsarms 39 abgestützt, und der andere Endabschnitt (ein innen liegender bzw. einwärts gerichteter Endabschnitt in der Fahrzeugbreitenrichtung) des Aufhängungsarms 39 ist bzw. wird durch eine Achse 40 (siehe 6), welche sich im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung erstreckt, an einem Endabschnitt eines rückseitigen Teils des Aufhängungs-Querträgers 34 über eine Gummibuchse abgestützt. Weiters ist ein mittleres Teil in einer longitudinalen bzw. Längsrichtung des Aufhängungsarms 39 an einem Endabschnitt eines frontseitigen Teils des Aufhängungs-Querträgers 34 durch eine sich in Längsrichtung erstreckende Achse über eine Gummibuchse abgestützt, welche nicht illustriert ist.
Eine Gelenksäule 61, welche sich im Wesentlichen in der vertikalen Richtung erstreckt, ist an jedem von beiden rechten und linken Seitenteilen des Fahrzeugs 1 an einer Position vorgesehen, welche hinter dem Vorderrad 3 angeordnet ist. Beidseitige Endabschnitte in der Fahrzeugbreitenrichtung des Armaturenbretts 13 sind mit jeweiligen vorderen Endabschnitten der rechten und linken Gelenksäule 61 (spezifisch inneren Gliedern 61a, welche später beschrieben werden) verbunden.
Jeweilige vordere Endabschnitte von rechten und linken Seitenschwellern 62, welche sich im Wesentlichen in der Längsrichtung erstrecken, sind mit jeweiligen unteren Endabschnitten der rechten und linken Gelenksäule 61 verbunden. Jeweilige untere Endabschnitte (vordere Endabschnitte) der rechten und linken vorderen Säule 63, welche sich schräg nach vorne und abwärts erstrecken, sind mit jeweiligen oberen Endabschnitten der rechten und linken Gelenksäule 61 verbunden.
Hierin sind die Gelenksäule 61 der linken Seite, der Seitenschweller 62 der linken Seite und die vordere Säule 63 der linken Seite nicht illustriert bzw. dargestellt. Weiters wird, da die Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert bzw. aufgebaut ist, um lateral symmetrisch (symmetrisch zu einer Ebene, welche durch ein Zentrum in der Fahrzeugbreitenrichtung des Fahrzeugs 1 verläuft) zu sein, das Teil der rechten Seite des Fahrzeugs 1 im Wesentlichen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Weiters beschreibt das Folgende jeweilige Glieder der rechten Seite betreffend bzw. im Hinblick auf beidseitig angeordnete Glieder bzw. Elemente (beinhaltend ein den Seitenschweller verstärkendes Glied bzw. Seitenschweller-Verstärkungsglied 65, ein die Gelenksäule verstärkendes Glied bzw. Gelenksäulen-Verstärkungsglied 66 und eine Armaturenbrettverstärkung 68, welche später beschrieben werden), außer es gibt eine besondere Beschreibung.
Die Gelenksäule 61 umfasst ein inneres Glied 61a, ein äußeres Glied 61b, welches einen im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt gemeinsam mit dem inneren Glied 61a bildet, und eine Verstärkung 61c, welche im Inneren des im Wesentlichen geschlossenen Querschnitts zwischen dem inneren Glied 61a und dem äußeren Glied 61b vorgesehen ist. In ähnlicher Weise umfasst der Seitenschweller 62 ein inneres Glied 62a, ein äußeres Glied 62b, welches einen im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt gemeinsam mit dem inneren Glied 62a bildet, und eine Verstärkung 62c, welche im Inneren des im Wesentlichen geschlossenen Querschnitts zwischen dem inneren Glied 62a und dem äußeren Glied 62b vorgesehen ist. In ähnlicher Weise umfasst die vordere Säule 63 ein inneres Glied 63a, ein äußeres Glied 63b, welches einen im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt gemeinsam mit dem inneren Glied 63a bildet, und eine Verstärkung 63c, welche im Inneren des im Wesentlichen geschlossenen Querschnitts zwischen dem inneren Glied 63a und dem äußeren Glied 63b vorgesehen ist. Das äußere Glied 61b der Gelenksäule 61 ist integral bzw. einstückig mit dem äußeren Glied 62b des Seitenschwellers 62 und dem äußeren Glied 63b der vorderen Säule 63 ausgebildet (siehe 2).
Das den Seitenschweller verstärkende Glied 65, welches sich im Wesentlichen in der Längsrichtung erstreckt, ist an einem vorwärtsseitigen Teil der Verstärkung 62c des Seitenschwellers 62 vorgesehen, wie dies in 2 gezeigt ist. Das den Seitenschweller verstärkende Glied 65 ist konfiguriert, um ein weiteres Bewegen des Vorderrads 3 nach rückwärts zu unterdrücken, welches sich in der Frontalkollision des Fahrzeugs 1 (insbesondere der Kollision mit geringer Überlappung) nach rückwärts bewegt und die Gelenksäule 61 kontaktiert hat (d.h. um eine nach rückwärts gerichtete Verformung der Gelenksäule 61 zu unterdrücken).
Wie dies in 1 und 3 gezeigt ist, ist das die Gelenksäule verstärkende Glied 66, welches starr die Gelenksäule 61 mit dem Seitenschweller 62 verbindet, an einem unteren Endabschnitt der Gelenksäule 61 (spezifisch an einer innen liegenden bzw. einwärts gerichteten Fläche in der Fahrzeugbreitenrichtung des inneren Glieds 61a der Gelenksäule 61) vorgesehen. Das die Gelenksäule verstärkende Glied 66 ist konfiguriert, um zu verhindern, dass die Gelenksäule 61 nach unten in der Längsrichtung und in der Fahrzeugbreitenrichtung relativ zu dem Seitenschweller 62, insbesondere in der einwärts gerichteten Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung fällt.
Wie dies in 4 und 5 gezeigt ist, ist ein Armaturenbrett-Querträger bzw. -glied 67, welcher(s) sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, an einem unteren Endabschnitt einer frontseitigen Fläche des Armaturenbretts 13 (einer Fläche, welche auf der Seite des Motorraums 2 positioniert ist) vorgesehen. Hierin ist ein zentraler Abschnitt in der Fahrzeugbreitenrichtung des Armaturenbrett-Querträgers 67 derart gekrümmt bzw. gebogen, dass er im Wesentlichen aufwärts vorragt, um dem Tunnelabschnitt 15a zu entsprechen.
Der Armaturenbrett-Querträger 67 ist mit der zur Frontseite bzw. zur Vorderseite gerichteten Fläche des Armaturenbretts 13 durch ein Schweißen verbunden. Ein Erhebungs- bzw. Vorsprungsabschnitt 67a, welcher im Wesentlichen nach vorne vorragt und sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, ist an einem zentralen bzw. mittigen Abschnitt, im Wesentlichen in der vertikalen Richtung, eines Teils des Armaturenbrett-Querträgers 67, mit Ausnahme von beiden Endabschnitten, in der Fahrzeugbreitenrichtung des Armaturenbrett-Querträgers 67 ausgebildet, und das Teil des Armaturenbrett-Querträgers 67, mit Ausnahme der beiden Endabschnitte, in der Fahrzeugbreitenrichtung davon ist konfiguriert bzw. aufgebaut, um einen hutförmigen Querschnitt aufzuweisen. Jeweilige Abschnitte der unteren Seite von beiden Endabschnitten in der Fahrzeugbreitenrichtung des Armaturenbrett-Querträgers 67 und jeweilige Abschnitte der oberen Seite des rechten und linken vorderen Seitenrahmens 11 überlappen wenigstens teilweise einander in der Längsrichtung, und der Armaturenbrett-Querträger 67 ist auch mit dem rechten und linken vorderen Seitenrahmen 11 verbunden. In 4 ist eine Illustration bzw. Darstellung des vorderen Seitenrahmens 11 der linken Seite weggelassen und es ist auch eine Illustration der Armaturenbrettverstärkungen 68 der linken Seite, welche später beschrieben werden, weggelassen.
Der Armaturenbrett-Querträger 67 ist an der zur Vorderseite gerichteten Fläche des Armaturenbretts 13 zwischen dem rechten und linken vorderen Seitenrahmen 11 positioniert. Demgemäß ist der Armaturenbrett-Querträger 67 vorgesehen, um in der Fahrzeugbreitenrichtung entfernt von dem die Gelenksäule verstärkenden Glied 66 beabstandet zu sein. Hierin ist der vordere Seitenrahmen 11 konfiguriert, um sich schräg nach rückwärts und abwärts von derselben longitudinalen bzw. Längsposition wie das Armaturenbrett 13 zu erstrecken.
Darüber hinaus ist die Armaturenbrettverstärkung 68, welche sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, an einem auswärtsseitigen Abschnitt in der Fahrzeugbreitenrichtung des Armaturenbrett-Querträgers 67 vorgesehen, welcher an der zur Vorderseite gerichteten bzw. frontseitigen Fläche des Armaturenbretts 13 vorgesehen ist. Die Armaturenbrettverstärkung 68 ist bzw. wird mit der zur Vorderseite gerichteten Fläche des Armaturenbretts 13 durch ein Schweißen ähnlich zu dem Armaturenbrett-Querträger 67 verbunden. Ein Vorsprungsabschnitt 68a, welcher im Wesentlichen nach vorne vorragt und sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, ist an einem zentralen Abschnitt in der vertikalen Richtung eines Teils der Armaturenbrettverstärkung 68, mit Ausnahme von beiden Endabschnitten in der Fahrzeugbreitenrichtung der Armaturenbrettverstärkung 68 ausgebildet, und das Teil der Armaturenbrettverstärkung 68, mit Ausnahme der beiden Endabschnitte in der Fahrzeugbreitenrichtung davon ist konfiguriert, um einen hutförmigen Querschnitt aufzuweisen.
Ein Flanschabschnitt 11a, welcher im Wesentlichen nach auswärts an einer Position vorragt, welche unmittelbar vor dem Armaturenbrett 13 angeordnet ist, ist an der zur Vorderseite gerichteten Fläche in der Fahrzeugbreitenrichtung des vorderen Seitenrahmens 11 ausgebildet. Ein einwärtsseitiger bzw. zur Innenseite gerichteter Endabschnitt in der Fahrzeugbreitenrichtung der Armaturenbrettverstärkung 68 ist mit dem Flanschabschnitt 11a und dem Armaturenbrett 13 in einem Zustand verbunden, wo die Armaturenbrettverstärkung 68 zwischen dem Flanschabschnitt 11a und dem Armaturenbrett 13 zwischengeschaltet ist. Hierin ist ein einwärtsseitiger Endabschnitt in der Fahrzeugbreitenrichtung der Armaturenbrettverstärkung 68 derart positioniert, dass dieser einwärtsseitige Endabschnitt wenigstens teilweise einen Endabschnitt in einer Längsrichtung des Armaturenbrett-Querträgers 67 (einen Endabschnitt der rechten Seite in der vorliegenden Ausführungsform) in der Fahrzeugbreitenrichtung überlappt.
Ein zur Vorderseite gerichteter Endabschnitt des die Gelenksäule verstärkenden Glieds 66 ist mit dem Armaturenbrett 13 derart verbunden, dass das Armaturenbrett 13 zwischen diesem zur Vorderseite gerichteten Endabschnitt und einem auswärtsseitigen bzw. zur Außenseite gerichteten Endabschnitt in der Fahrzeugbreitenrichtung der Armaturenbrettverstärkung 68 zwischengeschaltet ist.
Derart ist die Armaturenbrettverstärkung 68 vorgesehen, um sich in der Fahrzeugbreitenrichtung zwischen dem Armaturenbrett-Querträger 67 und dem die Gelenksäule verstärkenden Glied 66 zu erstrecken, wenn von einer Fahrzeugvorderseite gesehen bzw. betrachtet. Dadurch dient die Armaturenbrettverstärkung 68 als ein Lastübertragungsabschnitt, um eine Last bzw. Belastung, welche auf das die Gelenksäule verstärkende Glied 66 in der Einwärtsrichtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, auf den Armaturenbrett-Querträger 67 zu übertragen.
Hierin wird angenommen, wie dies in 6 gezeigt ist, dass eine sogenannte Kollision einer kleinen bzw. geringen Überlappung, in welcher ein Teil einer vorderen Fläche des Fahrzeugs 1, welches auf der außen liegenden bzw. nach auswärts gerichteten Seite in der Fahrzeugbreitenrichtung des vorderen Seitenrahmens 11 (auf dem Teil der linken Seite in der vorliegenden Ausführungsform) positioniert ist, mit einem Hindernis 71 kollidiert (siehe 6 und 7) .
In der Kollision einer geringen Überlappung wird das Vorderrad 3 durch das Hindernis 71 veranlasst, sich nach rückwärts zu bewegen. Hierin ist bzw. wird das mittlere Teil in der Längsrichtung des Aufhängungsarms 39 von dem Aufhängungs-Querträger 34 gelöst bzw. entfernt und gelangt dazu, nicht durch den Aufhängungs-Querträger 34 abgestützt zu werden. Demgemäß rotiert, wenn bzw. da sich das Vorderrad 3 nach rückwärts bewegt, der Aufhängungsarm 39 um die Achse 40, so dass ein rückwärtiges Teil des Vorderrads 3 einwärts in der Fahrzeugbreitenrichtung verschoben bzw. verlagert wird.
Dann wird, wenn ein Rad 3a des Vorderrads 3 gegen eine vordere Fläche der Gelenksäule 61 trifft, wie dies in 7 gezeigt ist, die Last bzw. Belastung, welche in der Einwärtsrichtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, auf die Gelenksäule 61 zusätzlich zu einer Last aufgebracht, welche in der Rückwärtsrichtung eingebracht wird. Da die Last, welche in der Rückwärtsrichtung eingebracht wird, durch das den Seitenschweller verstärkende Glied 65 erhalten wird, wird die Gelenksäule 61 daran gehindert, nach rückwärts in der Längsrichtung verformt zu werden. Dieses Unterdrücken bzw. Verhindern und die Rotation des Aufhängungsarms 39 um die Achse 40 bewirken gemeinsam, dass das rückwärtige Teil des Vorderrads 3 einwärts in der Fahrzeugbreitenrichtung verlagert wird. Demgemäß wird die Last, welche in der Rückwärtsrichtung eingebracht wird, stärker auf die Gelenksäule 61 aufgebracht.
Die Last, welche in der Rückwärtsrichtung eingebracht wird, welche auf die Gelenksäule 61 angewandt bzw. aufgebracht wird, wie dies oben beschrieben ist, wird auf das die Gelenksäule verstärkende Glied 66 eingebracht. Diese Last, welche auf das die Gelenksäule verstärkende Glied 66 eingebracht wird, wird von dem die Gelenksäule verstärkenden Glied 66 auf den Armaturenbrett-Querträger 67 mittels der Armaturenbrettverstärkung 68 des Armaturenbretts 13 übertragen und durch den Armaturenbrett-Querträger 67 aufgenommen. Demgemäß wird die Gelenksäule 61 ebenso daran gehindert, einwärts in der Fahrzeugbreitenrichtung verformt zu werden.
Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt bzw. begrenzt werden und jegliche andere Modifikationen oder Verbesserungen können innerhalb des Rahmens bzw. Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindung angewandt werden.
Beispielsweise kann, während der Lastübertragungsabschnitt, um die Last, welche in der Einwärtsrichtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, welche auf das die Gelenksäule verstärkende Glied 66 aufgebracht wird, auf den Armaturenbrett-Querträger 67 zu übertragen, durch die Armaturenbrettverstärkung 68 in der oben beschriebenen Ausführungsform dargestellt bzw. ausgebildet wird, ein Wulst, welcher sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und an einem Teil des Armaturenbretts 13 vorgesehen ist, welches zwischen dem die Gelenksäule verstärkenden Glied 66 und dem Armaturenbrett-Querträger 67 vorgesehen ist (einem Teil, wo die Armaturenbrettverstärkung 68 in der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen ist), den Lastübertragungsabschnitt darstellen bzw. ausbilden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013141928 A [0003]

Claims

Fahrzeugkarosseriestruktur, umfassend: ein Armaturenbrett (13); eine Gelenksäule (61), welche an einem Seitenteil eines Fahrzeugs an einer Position vorgesehen ist, welche hinter einem Vorderrad angeordnet ist, und sich im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung erstreckt und mit dem Armaturenbrett (13) verbunden ist; einen Armaturenbrett-Querträger (67), welcher an dem Armaturenbrett (13) vorgesehen ist und sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt; einen Seitenschweller (62), welcher sich im Wesentlichen in einer Fahrzeuglängsrichtung erstreckt und mit einem unteren Endabschnitt der Gelenksäule (61) an einem vorderen Endabschnitt davon verbunden ist; und ein die Gelenksäule verstärkendes Glied (66), welches an dem unteren Endabschnitt der Gelenksäule (61) vorgesehen ist und starr die Gelenksäule (61) mit dem Seitenschweller (62) verbindet, wobei der Armaturenbrett-Querträger (67) vorgesehen ist, um in der Fahrzeugbreitenrichtung entfernt von dem die Gelenksäule verstärkenden Glied (66) an dem Armaturenbrett (13) beabstandet zu sein, und ein Lastübertragungsabschnitt, um eine Last bzw. Belastung, welche auf das die Gelenksäule verstärkende Glied (66) in einer einwärts gerichteten Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, auf den Armaturenbrett-Querträger (67) zu übertragen, an dem Armaturenbrett (13) vorgesehen ist.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 1, wobei der Lastübertragungsabschnitt durch eine Armaturenbrettverstärkung (68) aufgebaut wird, welche vorgesehen ist, um sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung zwischen dem Armaturenbrett-Querträger (67) und dem die Gelenksäule verstärkenden Glied (66) zu erstrecken, wenn von einer Fahrzeugvorderseite gesehen.
Fahrzeugkarosseriestruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein den Seitenschweller verstärkendes Glied (65), um ein weiteres Bewegen nach rückwärts des Vorderrads zu unterdrücken, welches sich in einer Fahrzeugfrontalkollision nach rückwärts bewegt und die Gelenksäule (61) kontaktiert hat, an einem zur Vorderseite des Fahrzeugs gerichteten Teil des Seitenschwellers (62) vorgesehen ist.
Verfahren zum Verstärken einer Fahrzeugkarosseriestruktur, umfassend die Schritte eines: Verbindens einer Gelenksäule (61) mit einem Armaturenbrett (13); Verbindens eines Seitenschwellers (62), welcher sich im Wesentlichen in einer Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, mit einem unteren Endabschnitt der Gelenksäule (61) an einem vorderen Endabschnitt davon; Bereitstellens eines die Gelenksäule verstärkenden Glieds (66) an dem unteren Endabschnitt der Gelenksäule (61); Bereitstellens eines Armaturenbrett-Querträgers (67) an dem Armaturenbrett (13) derart, dass er sich in einer Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt und entfernt in der Fahrzeugbreitenrichtung von dem die Gelenksäule verstärkenden Glied (66) beabstandet ist; und Bereitstellens eines Lastübertragungsabschnitts, um eine Last, welche auf das die Gelenksäule verstärkende Glied (66) in einer einwärts gerichteten Richtung der Fahrzeugbreitenrichtung eingebracht wird, auf den Armaturenbrett-Querträger (67) an dem Armaturenbrett (13) zu übertragen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Lastübertragungsabschnitt durch eine Armaturenbrettverstärkung (68) gebildet wird, welche vorgesehen wird, um sich im Wesentlichen in der Fahrzeugbreitenrichtung zwischen dem Armaturenbrett-Querträger (67) und dem die Gelenksäule verstärkenden Glied (66) zu erstrecken, wenn von einer Fahrzeugvorderseite gesehen.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei ein den Seitenschweller verstärkendes Glied (65), um ein weiteres Bewegen nach rückwärts des Vorderrads zu unterdrücken, welches sich in einer Fahrzeugfrontalkollision nach rückwärts bewegt und die Gelenksäule (61) kontaktiert hat, an einem zur Vorderseite des Fahrzeugs gerichteten Teil des Seitenschwellers (62) vorgesehen wird.