DE102019113694B4

DE102019113694B4 - Umfangsstruktur einer frontsäule eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE102019113694B4
Application number: DE102019113694.6A
Authority: DE
Inventors: Hideyuki Tamaki
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2019-05-22
Publication date: 2023-12-14
Anticipated expiration: 2039-05-23
Also published as: JP7172205B2; JP2020006859A; DE102019113694A1; FR3083768B1; CN210191614U; FR3083768A1

Abstract

An eine vordere Seitentür (2) des Fahrzeugs angrenzende Fahrzeug-Frontsäule (3), die umfasst:
einen Frontsäulen-Außenabschnitt (11), der Teil eines Seitenkarosserie-Außenblechs (4) einer Fahrzeugkarosserie (1) ist;
ein ausgehend vom Frontsäulen-Außenabschnitt (11) in Fahrzeugbreitenrichtung gesehen innen liegendes Frontsäulen-Innenblech (12); und
eine Frontsäulenverstärkung (13), die zwischen dem Frontsäulen-Außenabschnitt (11) und dem Frontsäulen-Innenblech (12) liegt, wobei der Frontsäulen-Außenabschnitt (11) und das Frontsäulen-Innenblech (12) vermittels der Frontsäulenverstärkung (13) an einem Randabschnitt (11a, 12a, 13a), der auf der der vorderen Seitentür (2) zugewandten Seite der Frontsäule (3) liegt, verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontsäule (3) einen Abschnitt (22, 32) aufweist, der auf eine Seite des türseitigen verbundenen Abschnitts (21) zurückgefalzt ist, sodass er sich von einem äußeren Ende (21a) des türseitigen Randabschnitts (13a) der Frontsäulenverstärkung (13) in eine Richtung von der vorderen Seitentür (2) weg erstreckt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Umfangsstruktur einer Frontsäule eines Fahrzeugs, die an eine vordere Seitentür des Fahrzeugs angrenzt.
Allgemeiner Stand der Technik
In einem Fahrzeug wie etwa einem Kraftfahrzeug oder dergleichen kann es bei einem Aufprall zu einer türbezogenen Verschiebung kommen, bei der sich ein Lageverhältnis zwischen einer vorderen Seitentür und einer Frontsäule verändert. Zur Unterdrückung der türbezogenen Verschiebung ist es häufig erforderlich, eine Steifigkeit einer Umfangsstruktur der Frontsäule zu erhöhen, einschließlich eines angrenzenden Abschnitts, in dem die vordere Seitentür und die Frontsäule aneinandergrenzen. Es wurde daher vorgeschlagen, dass die türbezogene Verschiebung mit verschiedenen Umfangsstrukturen der Frontsäule unterdrückt werden kann.
Ein Beispiel für die Umfangsstruktur der Frontsäule kann unter anderem eine solche sein, bei der die vordere Seitentür als Flügelrahmentür ausgebildet ist, diese Flügelrahmentür einen an die Frontsäule angrenzenden Säulen-Flügelrahmenabschnitt hat, der Säulen-Flügelrahmenabschnitt mit einem geschlossenen Querschnitt aus einem Flügelrahmen-Innenblech und einem Flügelrahmen-Außenblech ausgebildet ist, und die Randabschnitte des Flügelrahmen-Innenblechs und des Flügelrahmen-Außenblechs, die auf der Seite der Frontsäule liegen, durch einen Falzprozess integral miteinander gekoppelt sind.
Auf Patentliteratur 1, JP 2004-217033 A , wird verwiesen. Weiter ist aus DE 10 2015 000979 B3 ein Seitenwandrahmenelement für eine Fahrzeugkarosserie mit zwei, ein geschlossenes Hohlprofil ausbildenden Halbschalen bekannt. Ein einen Doppler ausbildender streifenförmiger Blechabschnitt ist an dem Hohlprofil angebunden. Ein Rahmenteil ist an dem Doppler angebunden, wobei das Rahmenteil das Hohlprofil wenigstens bereichsweise auf einer Hohlprofilseite umgreift und an dem Hohlprofil angebunden ist. Eine ähnliche Konstruktion mit einer Falz ist in US 2 271 649 A offenbart.
Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Bei der oben beschriebenen Umfangsstruktur der Frontsäule wird der Falzprozess auf die vordere Seitentür angewandt, um die türbezogene Verschiebung bei einem normalen Aufprall zu unterdrücken. Die Verformung der Frontsäule bei einem versetzten Aufprall ist jedoch tendenziell größer als die Verformung der Frontsäule bei einem normalen Aufprall. Daher wird bei dem oben beschriebenen Beispiel für die Umfangsstruktur der Frontsäule die türbezogene Verschiebung bei einem versetzten Aufprall möglicherweise nicht wirksam unterdrückt.
Wenn außerdem zur Unterdrückung der türbezogenen Verschiebung die Dicke eines Bauteils, das die Frontsäule bildet, erhöht wird, eine Verstärkungsstruktur hinzugefügt wird und dergleichen mehr, kommt es zu dem Problem eines erhöhten Gewichts der Umfangsstruktur der Frontsäule.
Angesichts der obigen Umstände ist es wünschenswert, die türbezogene Verschiebung in der Umfangsstruktur der Frontsäule wirksam zu unterdrücken. Des Weiteren ist es bei der Umfangsstruktur der Frontsäule gleichzeitig auch wünschenswert, die türbezogene Verschiebung bei einem Aufprall, insbesondere bei einem versetzten Aufprall, wirksam zu unterdrücken, während eine Erhöhung des Gewichts unterdrückt wird.
Lösung der Aufgabe
Zur Lösung der obigen Probleme umfasst eine Umfangsstruktur einer Frontsäule eines Fahrzeugs gemäß einem Aspekt die Merkmale des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
In der Umfangsstruktur der Frontsäule gemäß einem Aspekt kann die türbezogene Verschiebung wirksam unterdrückt werden. Des Weiteren kann in der Umfangsstruktur der Frontsäule gemäß dem Aspekt gleichzeitig die türbezogene Verschiebung bei einem Aufprall, insbesondere bei einem versetzten Aufprall, wirksam unterdrückt werden, während eine Erhöhung des Gewichts unterdrückt werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Fahrzeugkarosserie mit einer Umfangsstruktur einer Frontsäule eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch darstellt.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts A in 1.
3 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie B-B in 2.
4 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie C-C in 2.
5 ist eine Schnittansicht einer Umfangsstruktur einer Frontsäule eines Fahrzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform entlang einer Linie, die der Linie B-B aus 2 entspricht.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Umfangsstruktur einer Fahrzeug-Frontsäule gemäß jeweils der ersten und der zweiten Ausführungsform wird zusammen mit einer Fahrzeugkarosserie beschrieben, die die Umfangsstruktur aufweist. In 1 bis 5, die zur Beschreibung der vorliegenden Ausführungsformen verwendet werden, sind eine Seite in der Fahrzeugbreitenrichtung, die andere Seite in der Fahrzeugbreitenrichtung, eine Fahrzeugoberseite und eine Fahrzeugunterseite durch einen Pfeil W1, einen Pfeil W2, einen Pfeil U beziehungsweise einen Pfeil L angezeigt. Des Weiteren sind in 1 und 2 eine Fahrzeugvorderseite und eine Fahrzeugrückseite durch einen Pfeil F beziehungsweise einen Pfeil R angezeigt.
In 1 ist hauptsächlich eine Rahmenstruktur der Fahrzeugkarosserie und außerdem eine vordere Seitentür gezeigt, die in der Fahrzeugbreitenrichtung auf einer Seite liegt. Dabei sind in 1 die weiteren Türen außer der vorderen Seitentür, die Räder und dergleichen weggelassen. Die folgende Beschreibung konzentriert sich zwar auf die Umfangsstruktur der Frontsäule angrenzend an die vordere Seitentür auf einer Seite, in der Fahrzeugbreitenrichtung, jedoch kann die Umfangsstruktur der Frontsäule auf beiden Seiten der Fahrzeugkarosserie, in der Fahrzeugbreitenrichtung, verwendet werden. Es wird angemerkt, dass die Umfangsstruktur der Frontsäule natürlich auch nur auf der einen Seite der Fahrzeugkarosserie, in der Fahrzeugbreitenrichtung, verwendet werden kann.
Erste Ausführungsform
Die Umfangsstruktur der Frontsäule des Fahrzeugs gemäß der ersten Ausführungsform wird zusammen mit der Fahrzeugkarosserie beschrieben, die die Umfangsstruktur aufweist.
Umriss der Umfangsstruktur der Frontsäule
Zunächst wird die Umfangsstruktur der Frontsäule gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Umriss beschrieben. Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst eine Fahrzeugkarosserie 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform: eine vordere Seitentür 2 und eine an die vordere Seitentür 2 angrenzende Frontsäule 3. Im Inneren der Fahrzeugkarosserie 1 ist ein Fahrgastraum 1a gebildet. Ein Seitenabschnitt 1b der Fahrzeugkarosserie 1 (nachfolgend als „ein Fahrzeugkarosserie-Seitenabschnitt“ bezeichnet), der auf einer Seite in der Fahrzeugbreitenrichtung liegt, weist eine Türöffnung 1c auf, die so gebildet ist, dass sie der vorderen Seitentür 2 entspricht. Die Türöffnung 1c führt in der Fahrzeugbreitenrichtung durch einen Fahrzeugkarosserie-Seitenabschnitt 1b. Die vordere Seitentür 2 ist so ausgebildet, dass sie fähig ist, die Türöffnung 1c zu öffnen und zu verschließen. Daher liegt die vordere Seitentür 2 an dem Fahrzeugkarosserie-Seitenabschnitt 1b. Mit anderen Worten, die vordere Seitentür 2 liegt in der Fahrzeugbreitenrichtung auf einer Seite des Fahrgastraums 1a. Die Frontsäule 3 ist so angeordnet, dass sie einen Teil eines Umfangsrandabschnitts der Türöffnung 1c bildet, der auf der Fahrzeugvorderseite und der Fahrzeugoberseite liegt.
Wie in 1 bis 4 gezeigt, hat die Fahrzeugkarosserie 1 ein Seitenkarosserie-Außenblech 4, das in der Fahrzeugbreitenrichtung außerhalb des Fahrzeugkarosserie-Seitenabschnitts 1b liegt. Wie in 2 bis 4 gezeigt, hat das Seitenkarosserie-Außenblech 4 einen Frontsäulen-Außenabschnitt 11, der die Frontsäule 3 bildet. Der Frontsäulen-Außenabschnitt 11 bildet einen Teil des Seitenkarosserie-Außenblechs 4. Daher hat die Frontsäule 3 einen solchen Frontsäulen-Außenabschnitt 11. Zudem hat die Frontsäule 3 ein Frontsäulen-Innenblech 12, das, bezogen auf den Frontsäulen-Außenabschnitt 11, auf einer Mittenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung liegt.
Wie in 3 und 4 gezeigt, weisen der Frontsäulen-Außenabschnitt 11 und das Frontsäulen-Innenblech 12 jeweils einen türseitigen Randabschnitt 11a, 12a auf, der auf der Seite der vorderen Seitentür 2 liegt. Die Frontsäule 3 hat einen türseitigen verbundenen Abschnitt 21, der durch indirektes Verbinden der türseitigen Randabschnitte 11a, 12a gebildet ist. Beispielsweise ist ein türseitiger Randabschnitt 13a einer Frontsäulenverstärkung 13, die unten beschrieben ist, zwischen den türseitigen Randabschnitten 11a, 12a des Frontsäulen-Außenabschnitts 11 und des Frontsäulen-Innenblechs 12 in der Fahrzeugbreitenrichtung eingefügt. Der türseitige verbundenen Abschnitt 21 kann durch Verbinden der drei türseitigen Randabschnitte 11a, 12a, 13a ausgebildet sein. Es wird darauf hingewiesen, dass der türseitige verbundenen Abschnitt nicht hierauf beschränkt ist, sondern auch durch direktes Verbinden des Frontsäulen-Außenabschnitts und des Frontsäulen-Innenblechs ausgebildet sein kann.
Des Weiteren hat die Frontsäule 3, wie in 2 bis 4 gezeigt, einen umgefalteten Abschnitt 22, der, bezogen auf den türseitigen verbundenen Abschnitt 21, auf der Mittenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung liegt. Der umgefaltete Abschnitt 22 steht so vor, dass er von einem entfernt gelegenen Ende 21a des türseitigen verbundenen Abschnitts 21, das auf einer Seite der vorderen Seitentür 2 gelegen ist, zu einer Seite umgefaltet ist, die zu der vorderen Seitentür 2 entgegengesetzt ist. Die weiteren Details des umgefalteten Abschnitts 22 werden unten beschrieben.
Umfangsstruktur der Frontsäule im Detail
Die Umfangsstruktur der Frontsäule 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann im Detail wie folgt ausgebildet sein. Wie in 1 und 2 gezeigt, weist bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 die Fahrzeugkarosserie 1 eine Frontscheibe 5 auf, die auf der Fahrzeugvorderseite und der Fahrzeugoberseite des Fahrgastraums 1a liegt. Die Fahrzeugkarosserie 1 weist ferner eine Dachseitenschiene 6 auf, die in Vorn-Hinten-Richtung des Fahrzeugs verläuft. Die Dachseitenschiene 6 ist, bezogen auf die Frontsäule 3, hinten im Fahrzeug gelegen. Die Dachseitenschiene 6 kann entlang eines in Oben-Unten-Richtung des Fahrzeugs oberen Rands der vorderen Seitentür 2 angeordnet sein.
Wie in 2 gezeigt, hat die Frontsäule 3 einen vorderen Bereich (vorderen Frontsäulenbereich) 3a, der entlang der Frontscheibe 5 verläuft. Genauer gesagt, kann der vordere Bereich 3a der Frontsäule 3 entlang eines Seitenrandabschnitts (Frontscheiben-Seitenrandabschnitts) 5a der Frontscheibe 5 verlaufen, der in der Fahrzeugbreitenrichtung auf einer Seite liegt. Der vordere Bereich 3a kann zwischen der vorderen Seitentür 2 und der Frontscheibe 5 in der Vorn-Hinten-Richtung des Fahrzeugs eingefügt sein. Die Frontsäule 3 weist ferner einen gekrümmten Bereich (gekrümmten Frontsäulenbereich) 3b auf, der von einem in der Oben-Unten-Richtung des Fahrzeugs oberen Ende des vorderen Bereiches 3a zu einem in Vorn-Hinten-Richtung des Fahrzeugs vorderen Ende der Dachseitenschiene 6 gekrümmt verläuft. Wenn eine Mittellinie P in einer Breitenrichtung der Frontsäule 3 so definiert ist, verläuft die Mittellinie P in dem vorderen Bereich 3a im Wesentlichen geradlinig und ist in dem gekrümmten Bereich 3b im Wesentlichen bogenförmig gekrümmt.
Mindestens ein Teil in einer Verlaufsrichtung des gekrümmten Bereiches 3b hat den oben beschriebenen umgefalteten Abschnitt 22. Der umgefaltete Abschnitt 22 verläuft in der Verlaufsrichtung der Frontsäule 3. Insbesondere kann der umgefaltete Abschnitt 22 innerhalb eines Bereiches in der Verlaufsrichtung des gekrümmten Bereiches 3b liegen. Des Weiteren können das vordere Ende 22a und das hintere Ende 22b in der Verlaufsrichtung des umgefalteten Abschnitts 22 im Wesentlichen einem vorderen Ende 3c beziehungsweise hinteren Ende 3d in der Verlaufsrichtung des gekrümmten Bereiches 3b entsprechen. Der umgefaltete Abschnitt 22 ist durch einen sogenannten Falzprozess in einer Falzungsform gebildet.
Bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3, wie in 2 gezeigt, hat die Fahrzeugkarosserie 1 eine vordere Dachschiene 7, die in der Fahrzeugbreitenrichtung verläuft. Die vordere Dachschiene 7 kann entlang eines in der Oben-Unten-Richtung des Fahrzeugs oberen Randabschnitts (Frontscheiben-Oberrandabschnitts) 5b der Frontscheibe 5 verlaufen. Die Frontsäule 3 hat einen Dachschienen-Verbindungsabschnitt 23, der die Frontsäule 3 und einen Endabschnitt in Längsrichtung der vorderen Dachschiene 7 verbindet. Beispielsweise kann die Frontsäule 3 durch ein Verbindungselement K mit dem einen Endabschnitt der vorderen Dachschiene 7, in der Längsrichtung, verbunden sein. Das Verbindungselement K kann durch Schweißen wie etwa Punktschweißen gebildet sein. Das Verbindungselement ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Der Dachschienen-Verbindungsabschnitt 23 liegt entfernt von dem türseitigen verbundenen Abschnitt 21 auf der Seite, die zu der vorderen Seitentür 2 entgegengesetzt ist. Der Dachschienen-Verbindungsabschnitt 23 kann in dem gekrümmten Bereich 3b der Frontsäule 3 angeordnet sein. Der türseitige verbundene Abschnitt 21 hat eine gegenüberliegende Region 21b, die in einer Verlaufsrichtung des umgefalteten Abschnitts 22 dem Dachschienen-Verbindungsabschnitt 23 gegenüberliegt. Die gegenüberliegende Region 21b des türseitigen verbundenen Abschnitts 21 kann dem Dachschienen-Verbindungsabschnitt 23 in einer Normalrichtung des umgefalteten Abschnitts 22 gegenüberliegen. Es wird angemerkt, dass die Normalrichtung als Richtung entlang einer Normallinie Q definiert ist, die zu einer Mittellinie P der Frontsäule 3, aus der Fahrzeugbreitenrichtung gesehen, im Wesentlichen rechtwinklig ist. Mindestens ein Teil des umgefalteten Abschnitts 22 ist in der gegenüberliegenden Region 21b angeordnet. Genauer gesagt, ist mindestens ein Teil in der Verlaufsrichtung des umgefalteten Abschnitts 22 in der gegenüberliegenden Region 21b angeordnet.
Bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3, wie in 2 gezeigt, beträgt eine Länge n in der Normalrichtung des umgefalteten Abschnitts 22 weniger als die Hälfte einer minimalen Breite d der Frontsäule 3. Es wird angemerkt, dass die Breite des vorderen Bereiches 3a der Frontsäule als eine Länge in einer Richtung definiert sein kann, die zu der Mittellinie P, aus der Fahrzeugbreitenrichtung gesehen, rechtwinklig ist. Die Breite des gekrümmten Bereiches 3b der Frontsäule 3 kann auch als eine Länge in der Normalrichtung der Frontsäule 3, aus der Fahrzeugbreitenrichtung gesehen, definiert sein.
Bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3, wie in 2 bis 4 gezeigt, sind die türseitigen Randabschnitte 11a, 12a des Frontsäulen-Außenabschnitts 11 und des Frontsäulen-Innenblechs 12 in dem türseitigen verbundenen Abschnitt 21 indirekt durch eine mehrere Punktverbindungselemente J verbunden, die in der Verlaufsrichtung der Frontsäule 3 voneinander beabstandet sind. Insbesondere können die türseitigen Randabschnitte 11a, 12a, 13a des Frontsäulen-Außenabschnitts 11, des Frontsäulen-Innenblechs 12 und der Frontsäulenverstärkung 13 in dem türseitigen verbundenen Abschnitt 21 durch die mehreren Punktverbindungselemente J verbunden sein. Diese türseitigen Randabschnitte 11a, 12a, 13a können in drei Lagen verbunden sein.
Es wird angemerkt, dass bei einer direkten Verbindung der türseitigen Randabschnitte des Frontsäulen-Außenabschnitts mit dem Frontsäulen-Innenblech in dem türseitigen verbundenen Abschnitt, der direkte verbundene Abschnitt durch mehrere Punktverbindungselemente gebildet sein kann, die in der Verlaufsrichtung der Frontsäule voneinander beabstandet sind. Die oben beschriebenen Punktverbindungselemente können durch Punktschweißen gebildet sein, jedoch ist das Schweißverfahren nicht hierauf beschränkt.
Bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3, wie in 2 bis 4 gezeigt, ist in dem umgefalteten Abschnitt 22 eine Aussparung 24 gebildet, die von dem entfernt gelegenen Ende 22c in der Vorstehrichtung des umgefalteten Abschnitts 22 ausgenommen ist, um die mehreren Punktverbindungselemente J freizulassen.
Bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3, wie in 2 gezeigt, ist die Aussparung 24 von dem entfernt gelegenen Ende 22c in der Vorstehrichtung des umgefalteten Abschnitts 22 zu dem nah gelegenen Ende 22d in der Vorstehrichtung des umgefalteten Abschnitts 22 zulaufend gebildet. Die Form dieser Aussparung 24 kann im Wesentlichen eine Trapezform sein. Jedoch ist die Form der Aussparung nicht hierauf beschränkt. Beispielsweise kann die Form der Aussparung im Wesentlichen eine Halbkreisform oder dergleichen sein. Die Aussparung 24 hat einen unteren Abschnitt 24a, der in der Nähe des nah gelegenen Endes 22d in der Vorstehrichtung des umgefalteten Abschnitts 22 liegt. Der untere Abschnitt 24a ist von dem nah gelegenen Ende 22d in der Vorstehrichtung des umgefalteten Abschnitts 22 beabstandet.
Die Umfangsstruktur der Frontsäule 3 kann ferner wie folgt ausgebildet sein. Wie in 3 und 4 gezeigt, ist zwischen dem Frontsäulen-Außenabschnitt 11 und dem Frontsäulen-Innenblech 12, aus der Vorn-Hinten-Richtung des Fahrzeugs gesehen, ein geschlossener Querschnitt gebildet. Die Frontsäule 3 kann die oben beschriebene Frontsäulenverstärkung 13 haben. Die Frontsäulenverstärkung 13 liegt in der Fahrzeugbreitenrichtung zwischen dem Frontsäulen-Außenabschnitt 11 und dem Frontsäulen-Innenblech 12. In diesem Fall kann zwischen dem Frontsäulen-Außenabschnitt 11 und der Frontsäulenverstärkung 13, aus der Vorn-Hinten-Richtung des Fahrzeugs gesehen, ein geschlossener Querschnitt gebildet sein, und außerdem kann ein geschlossener Querschnitt zwischen dem Frontsäulen-Innenblech 12 und der Frontsäulenverstärkung 13 gebildet sein.
Der umgefaltete Abschnitt 22 ist in der Frontsäulenverstärkung 13 angeordnet. Ein solcher umgefalteter Abschnitt 22 steht so vor, dass er von dem entfernt gelegenen Ende des türseitigen Randabschnitts 13a der Frontsäulenverstärkung 13 zu der Seite umgefaltet ist, die zur vorderen Seitentür 2 entgegengesetzt ist. Der türseitige Randabschnitt 12a des Frontsäulen-Innenblechs 12 liegt zwischen dem türseitigen Randabschnitt 13a der Frontsäulenverstärkung 13 und dem umgefalteten Abschnitt 22.
Jedoch hat die Frontsäule möglicherweise auch nicht die Frontsäulenverstärkung zwischen dem Frontsäulen-Außenabschnitt und der Frontsäulenverstärkung. Des Weiteren kann der umgefaltete Abschnitt in dem Frontsäulen-Außenabschnitt angeordnet sein. In diesem Fall steht der umgefaltete Abschnitt so vor, dass er von dem entfernt gelegenen Ende des türseitigen Randabschnitts des Frontsäulen-Außenabschnitts zu der Seite umgefaltet ist, die zu der vorderen Seitentür entgegengesetzt ist. Des Weiteren kann der umgefaltete Abschnitt in dem Frontsäulen-Innenblech angeordnet sein. In diesem Fall steht der umgefaltete Abschnitt so vor, dass er von dem entfernt gelegenen Ende des türseitigen Randabschnitts des Frontsäulen-Innenblechs zu der Seite umgefaltet ist, die zu der vorderen Seitentür entgegengesetzt ist.
Wie oben beschrieben, ist bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der umgefaltete Abschnitt 22 so vorstehend angeordnet, dass er auf einer Seite in der Fahrzeugbreitenrichtung, bezogen auf den türseitigen verbundenen Aabschnitt 21 der Frontsäule 3, der auf der Seite der vorderen Seitentür 2 liegt, von dem entfernt gelegenen Ende 21a des türseitigen verbundenen Abschnitts 21 zu der Seite umgefaltet ist, die zu der vorderen Seitentür 2 entgegengesetzt ist. Auch wenn auf das Fahrzeug ein Aufprall einwirkt, insbesondere ein versetzter Aufprall, kann daher die Verformung der Frontsäule 3 durch den umgefalteten Abschnitt 22 wirksam unterdrückt werden und infolgedessen die türbezogene Verschiebung, die das Lageverhältnis zwischen der vorderen Seitentür 2 und der Frontsäule 3 verändert, wirksam unterdrückt werden. Des Weiteren kann auch bei einer Verringerung der Dicke der Komponenten der Frontsäule 3, beispielsweise der Dicke des Frontsäulen-Außenabschnitts 11, des Frontsäulen-Innenblechs 12 und dergleichen, die türbezogene Verschiebung durch den umgefalteten Abschnitt 22 wirksam unterdrückt werden. Gleichzeitig kann daher die türbezogene Verschiebung bei einem Aufprall, insbesondere bei einem versetzten Aufprall, wirksam unterdrückt werden, während eine Erhöhung des Gewichts der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 unterdrückt werden kann.
Bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat die Frontsäule 3 den gekrümmten Bereich 3b, der so verläuft, dass er von dem oberen Ende des vorderen Bereiches 3a der Frontsäule 3, der entlang der Frontscheibe 5 verläuft, zu dem in der Vorn-Hinten-Richtung des Fahrzeugs vorderen Ende der Dachseitenschiene 6, die in der Vorn-Hinten-Richtung des Fahrzeugs verläuft, gekrümmt ist. Der gekrümmte Bereich 3b verformt sich weniger leicht als die anderen Bereiche der Frontsäule 3. Des Weiteren ist in dem gekrümmten Bereich 3b der Frontsäule 3 der in einer Falzungsform gebildete umgefaltete Abschnitt vorgesehen. Daher kann die Verformung der Frontsäule 3 wirksam unterdrückt werden und infolgedessen die türbezogene Verschiebung wirksam unterdrückt werden. Beispielsweise kann auch dann, wenn der umgefaltete Abschnitt 22 in dem gekrümmten Bereich 3b der Frontsäule 3 vorgesehen ist und der umgefaltete Abschnitt 22 in den anderen Bereichen der Frontsäule 3 nicht vorgesehen ist, die türbezogene Verschiebung nur durch den umgefalteten Abschnitt des gekrümmten Bereiches 3b wirksam unterdrückt werden. Da der umgefaltete Abschnitt 22 in den anderen Bereichen der Frontsäule 3 nicht vorgesehen ist, kann dabei auch eine Erhöhung des Gewichts der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 unterdrückt werden. Gleichzeitig kann daher die türbezogene Verschiebung wirksam unterdrückt werden, während eine Erhöhung des Gewichts der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 unterdrückt werden kann.
Bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kommt es nicht leicht zu einer Verformung des Bereiches zwischen dem Dachschienen-Verbindungsabschnitt 23, der die Frontsäule 3 und die vordere Dachschiene 7 verbindet, und der gegenüberliegenden Region 21b des türseitigen verbundenen Abschnitts 21, die in der Vorstehrichtung des umgefalteten Abschnitts 22, bezogen auf den Dachschienen-Verbindungsabschnitt 23, entgegengesetzt ist. Des Weiteren ist der umgefaltete Abschnitt 22 in der gegenüberliegenden Region 21b des türseitigen verbundenen Abschnitts 21 angeordnet. Daher kann die Verformung der Frontsäule 3 wirksam unterdrückt werden und infolgedessen die türbezogene Verschiebung wirksam unterdrückt werden. Gleichzeitig kann beispielsweise, wenn der umgefaltete Abschnitt 22 nur in der gegenüberliegenden Region 21b des türseitigen verbundenen Abschnitts 21 angeordnet ist, die türbezogene Verschiebung wirksam unterdrückt werden, während eine Erhöhung des Gewichts der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 unterdrückt werden kann.
Bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Länge n in der Normalrichtung des umgefalteten Abschnitts 22 weniger als die Hälfte der minimalen Breite d der Frontsäule 3. Daher kann die türbezogene Verschiebung wirksam unterdrückt werden, während eine Erhöhung des Gewichts wegen des umgefalteten Abschnitts 22 unterdrückt werden kann.
Bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der türseitige verbundene Aabschnitt 21 durch mehrere Punktverbindungselemente J verbunden, die in der Verlaufsrichtung der Frontsäule 3 voneinander beabstandet sind. Wenn daher die Punktverbindungselemente J des umgefalteten Abschnitts 22 des türseitigen verbundenen Abschnitts 21 in der Verlaufsrichtung der Frontsäule 3 an die Punktverbindungselemente J des anderen, von dem umgefalteten Abschnitt 22 verschiedenen Abschnitts angrenzen, kann der türseitige verbundene Aabschnitt 21 durch die mehreren Punktverbindungselemente J verbunden sein, ohne die Distanz zwischen diesen Punktverbindungselementen J über die Distanz zwischen den anderen angrenzenden Punktverbindungselementen J hinaus zu vergrößern. Infolgedessen kann eine Erhöhung des Verformungsbetrags der Frontsäule 3 wegen einer Vergrößerung der Distanz zwischen den Punktverbindungselementen J verhindert werden und die türbezogene Verschiebung wirksam unterdrückt werden.
Bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der türseitige Randabschnitt 13a der Frontsäulenverstärkung 13 zwischen den türseitigen Randabschnitten 11a, 12a des Frontsäulen-Außenabschnitts 11 und des Frontsäulen-Innenblechs 12, in der Fahrzeugbreitenrichtung, eingefügt. Daher sind die türseitigen Randabschnitte 11a, 12a, 13a des Frontsäulen-Außenabschnitts 11, des Frontsäulen-Innenblechs 12, der Frontsäulenverstärkung 13 und des umgefalteten Abschnitts 22 überlagernd angeordnet, um einen vierlagigen Zustand zu bilden. Dabei überlagern einander in dem Abschnitt der Aussparung 24 des umgefalteten Abschnitts 22 die türseitigen Randabschnitte 11a, 12a, 13a des Frontsäulen-Außenabschnitts 11, des Frontsäulen-Innenblechs 12 und der Frontsäulenverstärkung 13, um einen dreilagigen Zustand zu bilden. Der türseitige verbundene Abschnitt 21 kann daher durch Schweißen, etwa durch Punktschweißen, in drei Lagen verbunden sein. Da außerdem das Gewicht des umgefalteten Abschnitts 22 durch die Aussparung 24 verringerbar ist, kann die türbezogene Verschiebung wirksam unterdrückt werden, während eine Erhöhung des Gewichts der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 unterdrückt werden kann.
Bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Aussparung 24 von dem entfernt gelegenen Ende 22c in der Vorstehrichtung des umgefalteten Abschnitts 22 zu dem nah gelegenen Ende 22d in der Vorstehrichtung des umgefalteten Abschnitts 22 zulaufend gebildet. Der untere Abschnitt 24a der Aussparung 24 ist von dem nah gelegenen Ende 22d in der Vorstehrichtung des umgefalteten Abschnitts 22 beabstandet. Auch in dem Fall, dass die Aussparung 24 vorgesehen ist, kann daher die Verringerung des Volumens des umgefalteten Abschnitts 22 unterdrückt werden. Dementsprechend kann die Verformung der Frontsäule 3 wirksam unterdrückt werden und infolgedessen die türbezogene Verschiebung wirksam unterdrückt werden.
Bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist außen in Fahrzeugbreitenrichtung, bezogen auf den türseitigen verbundenen abschnitt 21, eine Fahrzeuggestaltungsoberfläche gebildet. Dabei ist der umgefaltete Abschnitt 22 auf der Mittenseite in der Fahrzeugbreitenrichtung, bezogen auf den türseitigen verbundenen Abschnitt 21, umgefaltet, so dass er auf der Seite liegt, die zu der Fahrzeuggestaltungsoberfläche in der Fahrzeugbreitenrichtung entgegengesetzt ist. Daher kann das Aussehen der Fahrzeuggestaltungsoberfläche durch den umgefalteten Abschnitt 22 nicht leicht beeinträchtigt werden. An dem umgefalteten Abschnitt 22 braucht daher kein zusätzlicher Prozess oder dergleichen durchgeführt zu werden, um das Aussehen der Fahrzeuggestaltungsoberfläche zu verbessern, und eine Erhöhung des Gewichts der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 durch einen zusätzlichen Prozess oder dergleichen kann verhindert werden.
Zweite Ausführungsform
Die Umfangsstruktur der Fahrzeug-Frontsäule gemäß einer zweiten Ausführungsform wird zusammen mit der Fahrzeugkarosserie beschrieben, die die Umfangsstruktur aufweist. Die Umfangsstruktur der Fahrzeug-Frontsäule gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die gleiche wie die Umfangsstruktur der Fahrzeug-Frontsäule gemäß der ersten Ausführungsform, bis auf die im Folgenden beschriebenen Punkte. Sofern Bestandteile in der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Ausbildung wie in der ersten haben, sind sie mit den gleichen Bezugszeichen wie die Bestandteile in der ersten Ausführungsform versehen.
In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 5 gezeigt, hat die Frontsäule 3 statt des umgefalteten Abschnitts 22 der ersten Ausführungsform einen umgefalteten Abschnitt 32, der unten beschrieben ist. Der umgefaltete Abschnitt 32 der vorliegenden Ausführungsform liegt in der Fahrzeugbreitenrichtung, bezogen auf den türseitigen verbundenen Abschnitt 21, außen. Bis auf diesen Punkt ist der umgefaltete Abschnitt 32 so ausgebildet wie der umgefaltete Abschnitt 22 der ersten Ausführungsform.
Daher kann bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Wirkung erzielt werden wie bei der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 gemäß der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme der Wirkung, die darauf basiert, dass der umgefaltete Abschnitt 22, bezogen auf den türseitigen verbundenen Abschnitt 21, in der Fahrzeugbreitenrichtung auf der Mittenseite liegt.
Vorangehend wurden zwar die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, sondern kann auf Basis der technischen Idee der Erfindung abgewandelt und verändert werden.
Beispiel 1
Bei einem Beispiel 1 wurde ein numerisches Analysemodell der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 gemäß der ersten Ausführungsform erstellt. In dem numerischen Analysemodell hatte der Frontsäulen-Außenabschnitt 11 eine Dicke von circa 0,65 mm, das Frontsäulen-Innenblech 12 eine Dicke von circa 2,0 mm und die Frontsäulenverstärkung 13 einschließlich des umgefalteten Abschnitts 22 eine Dicke von circa 1,6 mm. Durch die numerische Analyse mit dem numerischen Analysemodell aus Beispiel 1 wurde die türbezogene Verschiebung bei einem versetzten Aufprall berechnet.
Beispiel 2
Bei einem Beispiel 2 wurde ein numerisches Analysemodell gleich dem aus Beispiel 1 erstellt, wobei allerdings das Frontsäulen-Innenblech 12 eine Dicke von circa 1,6 mm hatte. Durch die numerische Analyse mit dem numerischen Analysemodell aus Beispiel 2 wurde die türbezogene Verschiebung bei einem versetzten Aufprall berechnet. Zudem wurden die Gewichtsunterschiede zwischen dem numerischen Analysemodell aus Beispiel 2 und dem numerischen Analysemodell aus einem Vergleichsbeispiel berechnet, das unten beschrieben ist.
Vergleichsbeispiel
Bei einem Vergleichsbeispiel wurde ein numerisches Analysemodell gleich dem aus Beispiel 1 erstellt, wobei lediglich der umgefaltete Abschnitt 22 nicht vorgesehen war. Durch die numerische Analyse mit dem numerischen Analysemodell aus dem Vergleichsbeispiel wurde die türbezogene Verschiebung bei einem versetzten Aufprall berechnet.
Bei der numerischen Analyse auf Basis der numerischen Analysemodelle aus Beispiel 1 und 2 und des Vergleichsbeispiels wurden die türbezogenen Verschiebungen bei einem versetzten Aufprall wie folgt berechnet. Die türbezogene Verschiebung aus Beispiel 1 war ungefähr 7 mm stark. Die türbezogene Verschiebung aus Beispiel 2 war ungefähr 11 mm stark. Die türbezogene Verschiebung aus dem Vergleichsbeispiel war ungefähr 13 mm stark. Des Weiteren war das Gewicht aus dem numerischen Analysemodell des Beispiels 2 gegenüber dem Gewicht aus dem numerischen Analysemodell des Vergleichsbeispiels um ungefähr 633 g verringert.
Im Vergleich zwischen dem Beispiel 1 und dem Vergleichsbeispiel bestätigte sich, dass die türbezogene Verschiebung durch das Vorsehen des umgefalteten Abschnitts 22 unterdrückt wurde. Im Vergleich zwischen dem Beispiel 2 und dem Vergleichsbeispiel bestätigte sich, dass die türbezogene Verschiebung unterdrückt wurde, während eine Erhöhung des Gewichts der Umfangsstruktur der Frontsäule 3 durch das Vorsehen des umgefalteten Abschnitts 22 unterdrückt wurde, während die Dicke des Frontsäulen-Innenblechs 12 verringert wurde.
[Liste der Bezugszeichen]
1 ... Fahrzeugkarosserie, 2 ... vordere Seitentür, 3 ... Frontsäule, 3a ... vorderer Bereich (vorderer Frontsäulenbereich), 3b ... gekrümmter Bereich (gekrümmter Frontsäulenbereich), 4 ... Seitenkarosserie-Außenblech, 5 ... Frontscheibe, 6 ... Dachseitenschiene, 7 ... vordere Dachschiene, 11 ... Frontsäulen-Außenabschnitt, 11a ... türseitiger Randabschnitt, 12 ... Frontsäulen-Innenblech, 12a ... türseitiger Randabschnitt, 21 ... türseitiger verbundener Abschnitt, 21a ... entfernt gelegenes Ende, 21b ... gegenüberliegende Region, 22, 32 ... umgefalteter Abschnitt, 22c ... entfernt gelegenes Ende, 22d ... nah gelegenes Ende, 23 ... Dachschienen-Verbindungsabschnitt, 24 ... Aussparung, 24a ... unterer Abschnitt, J ... Punktverbindungselement, Q ... Normallinie, n ... Länge, d ... minimale Breite

Claims

An eine vordere Seitentür (2) des Fahrzeugs angrenzende Fahrzeug-Frontsäule (3), die umfasst: einen Frontsäulen-Außenabschnitt (11), der Teil eines Seitenkarosserie-Außenblechs (4) einer Fahrzeugkarosserie (1) ist; ein ausgehend vom Frontsäulen-Außenabschnitt (11) in Fahrzeugbreitenrichtung gesehen innen liegendes Frontsäulen-Innenblech (12); und eine Frontsäulenverstärkung (13), die zwischen dem Frontsäulen-Außenabschnitt (11) und dem Frontsäulen-Innenblech (12) liegt, wobei der Frontsäulen-Außenabschnitt (11) und das Frontsäulen-Innenblech (12) vermittels der Frontsäulenverstärkung (13) an einem Randabschnitt (11a, 12a, 13a), der auf der der vorderen Seitentür (2) zugewandten Seite der Frontsäule (3) liegt, verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontsäule (3) einen Abschnitt (22, 32) aufweist, der auf eine Seite des türseitigen verbundenen Abschnitts (21) zurückgefalzt ist, sodass er sich von einem äußeren Ende (21a) des türseitigen Randabschnitts (13a) der Frontsäulenverstärkung (13) in eine Richtung von der vorderen Seitentür (2) weg erstreckt.
Fahrzeug-Frontsäule (3) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine von der Frontsäule (3) aus hinten im Fahrzeug liegende und in einer Vom-Hinten-Richtung des Fahrzeugs verlaufende Dachschiene (6) umfasst, wobei die Frontsäule (3) aufweist: einen vorderen Bereich (3a), der entlang einer Frontscheibe (5) des Fahrzeugs verläuft; und einen gekrümmten Bereich (3b), der von einem in der Oben-Unten-Richtung des Fahrzeugs oberen Ende des vorderen Bereiches (3a) der Frontsäule (3) gekrümmt zu einem in der Vorn-Hinten-Richtung des Fahrzeugs vorderen Ende der Dachseitenschiene (6) verläuft, und wobei mindestens ein Teil des gekrümmten Bereiches (3b) in dessen Verlaufsrichtung den gefalzten Abschnitt (22, 32) aufweist.
Fahrzeug-Frontsäule (3) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine vordere, in der Fahrzeugbreitenrichtung verlaufende Dachschiene (7) umfasst sowie einen Dachschienen-Verbindungsabschnitt (23), der in Längsrichtung der vorderen Dachschiene (7) gesehen einen Endabschnitt der vorderen Dachschiene (7) und die Frontsäule (3) verbindet, wobei der Dachschienen-Verbindungsabschnitt (23) von dem türseitigen verbundenen Abschnitt (21) ausgehend auf der von der vorderen Seitentür (2) abgewandten Seite liegt, der türseitige verbundene Abschnitt (21) einen gegenüberliegende Bereich hat, die dem Dachschienen-Verbindungsabschnitt (23) in einer Verlaufsrichtung des gefalzten Abschnitts (22, 32) gegenüberliegt, und mindestens ein Teil des gefalzten Abschnitts (22, 32) in der gegenüberliegenden Bereich angeordnet ist.
Fahrzeug-Frontsäule (3) gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des gefalzten Abschnitts (22, 32) in Normalrichtung weniger als die Hälfte der geringsten Breite der Frontsäule (3) beträgt, wobei die Normalrichtung die Richtung einer Senkrechten (Q) auf der Kurve des aus der Breitenrichtung des Fahrzeugs gesehen gekrümmten Bereiches der Frontsäule (3) ist.
Fahrzeug-Frontsäule (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die türseitigen Randabschnitte des verbundenen Abschnitts (21) durch mehrere Punktverbindungselemente (J) verbunden sind, die in Verlaufsrichtung der Frontsäule (3) voneinander beabstandet sind.
Fahrzeug-Frontsäule (3) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem gefalzten Abschnitt (22, 32) Aussparungen (24) gebildet sind, die von dem in Vorstehrichtung entfernt gelegenen Ende (22c) des gefalzten Abschnitts (22, 32) ausgenommen sind, um die mehreren Punktverbindungselemente (J) freizuhalten.
Fahrzeug-Frontsäule (3) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (24) jeweils von dem in Vorstehrichtung entfernt gelegenen Ende (22c) des gefalzten Abschnitts (22, 32) zu dem in Vorstehrichtung nah gelegenen Ende (22d) des gefalzten Abschnitts (22, 32) zulaufend gebildet sind, die Aussparungen (24) jeweils einen unteren Abschnitt (24a) haben, der nahe dem in Vorstehrichtung nah gelegenen Ende (22d) des gefalzten Abschnitts (22, 32) liegt, und der untere Abschnitt jeder Aussparung (24) von dem in Vorstehrichtung nah gelegenen Ende (22d) des gefalzten Abschnitts (22, 32) beabstandet ist.
Fahrzeug-Frontsäule (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gefalzte Abschnitt (22, 32) bezogen auf den türseitigen verbundenen Abschnitt (21) zur Fahrzeuginnenseite hin gefalzt ist.