DE102019121705A1 - Fahrzeugkarosserieteil, Fahrzeugkarosserieteileanordnung und Fahrzeugkarosseriekonstruktion - Google Patents

Fahrzeugkarosserieteil, Fahrzeugkarosserieteileanordnung und Fahrzeugkarosseriekonstruktion Download PDF

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DE102019121705A1
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Shinji Takeda
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    • B62D21/157Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body for side impacts

Abstract

[Zu lösendes Problem] Bereitstellung eines Fahrzeugkarosserieteils, das hinsichtlich Gestaltung und Herstellungskosten vorteilhaft ist und dabei einen Widerstand gegen die axiale Kompressionslast sicherstellt, einer Fahrzeugkarosserieteileanordnung und einer Fahrzeugkarosseriekonstruktion, die die Fahrzeugkarosserieteile aufweisen und auch zur Sicherstellung eines Widerstands gegen ein gleichzeitiges Einbringen der axialen Kompressionslast und der Biegelast vorteilhaft sind.[Lösung] Ein Fahrzeugkarosserieteil (4) für ein Querelement weist auf: einen oberen Flächenabschnitt (40), der sich in einer Längsachsenrichtung erstreckt; ein Paar Seitenflächenabschnitte (41), die sich von beiden Seiten des oberen Flächenabschnitts kontinuierlich abwärts erstrecken und sich in der axialen Richtung erstrecken; und ein Paar Flanschabschnitte (45), die sich von unteren Enden des Paars der Seitenflächenabschnitte kontinuierlich seitwärts erstrecken und sich in der axialen Richtung erstrecken, wobei ein Abstand (4w) zwischen den Flanschabschnitten entlang der axialen Richtung vollständig konstant ist, wobei jeder der Seitenflächenabschnitte einen Absatzabschnitt (42), der sich in der axialen Richtung erstreckt, in einem Zwischenabschnitt in einer Höhenrichtung aufweist und einen oberen Seitenflächenabschnitt (44) und einen unteren Seitenflächenabschnitt (43) aufweist, die durch den Absatzabschnitt unterteilt sind, der Absatzabschnitt (42) ein schmaler werdendes Segment mit einer Breite aufweist, die in Richtung einer Endabschnittsseite in der axialen Richtung allmählich schmaler wird, und eine Breite des oberen Flächenabschnitts und ein Abstand zwischen den oberen Seitenflächenabschnitten des Paars der Seitenflächenabschnitte in einem Segment, das dem schmaler werdenden Segment in der axialen Richtung entspricht, allmählich zunehmen.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugkarosserieteile, eine Fahrzeugkarosserieteileanordnung und Fahrzeugkarosseriekonstruktionen mit denselben.
  • [Allgemeiner Stand der Technik]
  • Die Patentliteratur 1 offenbart ein Fahrzeugkarosserieelement für ein Kraftfahrzeug, in dem Absatzleisten mit einer stufenartigen Form an den Wandflächen von beiden vertikalen Wänden so gebildet sind, dass sie sich über eine gesamte Länge derselben in Längsrichtung erstrecken, wobei sie einen allmählich veränderten Abschnitt bilden, der sich in Richtung der Längsachse von einer Kollisions-Vorderseite zu einer Kollisions-Rückseite in der Richtung der Längsachse allmählich und kontinuierlich verändert, so dass eine Querschnittsfläche senkrecht zu einer Achse auf der Kollisions-Rückseite größer gestaltet ist als eine Querschnittsfläche senkrecht zu einer Achse auf der Kollisions-Vorderseite.
  • Bei einem solchen Fahrzeugkarosserieelement besteht jedoch das Problem, dass eine allmählich veränderte Form sich auf die Gestaltung einer Montagefläche auf der Seite einer Fahrzeugkarosserie auswirkt, was zu einer Erhöhung der Herstellungskosten führen kann. Wenn an diesem Element ein Halter oder dergleichen befestigt ist, nimmt zudem das Element an einem Abschnitt, an den der Halter montiert ist, möglicherweise nicht nur eine axiale Kompressionslast, sondern auch eine Biegelast auf. Wenn solche Lasten in zwei Richtungen gleichzeitig eingebracht werden, kann die Kollisions-Vorderseite mit kleinerem Querschnitt einem frühen Nachgeben des Querschnitts durch die darauf angewandte Biegelast unterliegen, und somit ist zu befürchten, dass die Wirkung der Kollisions-Rückseite mit vergrößertem Querschnitt nicht zum Tragen kommt.
  • [Liste zitierter Druckschriften]
  • [Patentliteratur]
  • [Patentliteratur 1] JP 5534966 B2
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Durch die Erfindung zu lösende Probleme]
  • Angesichts der oben beschriebenen Umstände ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines Fahrzeugkarosserieteils, das hinsichtlich Gestaltung und Herstellungskosten vorteilhaft ist und dabei einen Widerstand gegen die axiale Kompressionslast sicherstellt, einer Fahrzeugkarosserieteileanordnung sowie einer Fahrzeugkarosseriekonstruktion, die die Fahrzeugkarosserieteile aufweisen und auch zur Sicherstellung des Widerstands gegen das gleichzeitige Einbringen der axialen Kompressionslast und der Biegelast vorteilhaft sind.
  • [Mittel zur Lösung des Problems]
  • Zur Lösung des oben beschriebenen Problems stellt die vorliegende Erfindung
    • ein Fahrzeugkarosserieteil für ein Querelement zur Verbindung mit einer Bodenplatte einer Fahrzeugkarosserie bereit, das umfasst:
    • einen oberen Flächenabschnitt, der sich in einer Längsachsenrichtung des Teils erstreckt;
    • ein Paar Seitenflächenabschnitte, die sich von beiden Seiten des oberen Flächenabschnitts kontinuierlich abwärts erstrecken und sich in der axialen Richtung erstrecken; und
    • ein Paar Flanschabschnitte, die sich von unteren Enden des Paars der Seitenflächenabschnitte kontinuierlich seitwärts erstrecken und sich in der axialen Richtung erstrecken, wobei
    • ein Abstand zwischen den Flanschabschnitten entlang der axialen Richtung vollständig konstant ist,
    • jeder der Seitenflächenabschnitte einen Absatzabschnitt, der sich in der axialen Richtung erstreckt, in einem Zwischenabschnitt in einer Höhenrichtung aufweist und einen oberen Seitenflächenabschnitt und einen unteren Seitenflächenabschnitt aufweist, die durch den Absatzabschnitt unterteilt sind, der Absatzabschnitt ein schmaler werdendes Segment mit einer Breite aufweist, die in Richtung einer Endseite in der axialen Richtung allmählich schmaler wird, und eine Breite des oberen Flächenabschnitts und ein Abstand zwischen den oberen Seitenflächenabschnitten des Paars der Seitenflächenabschnitte in einem Segment, das dem schmaler werdenden Segment in der axialen Richtung entspricht, allmählich zunehmen.
  • Außerdem stellt die vorliegende Erfindung eine Fahrzeugkarosserieteileanordnung bereit, die aufweist: ein Querelement, das das Fahrzeugkarosserieteil aufweist; und einen Halter, der angrenzend mit einem Endabschnitt des Querelements verbunden ist, wobei der Halter einen Beinabschnitt, der sich von dem oberen Flächenabschnitt des Querelements aufwärts erstreckt, und einen Montageabschnitt zum Montieren eines separaten Teils, das auf einem oberen Ende des Beinabschnitts platziert ist, aufweist.
  • [Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
  • Während bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosserieteil mit der oben beschriebenen Ausbildung der Widerstand gegen die axiale Kompressionslast durch eine Erhöhung der auf die axiale Kompressionslast bezogenen effektiven Breite gewahrt wird, die durch das Vorsehen des schmaler werdenden Segments in dem Absatzabschnitt bewirkt ist, sind die Querschnittsform eines Teils, der den unteren Seitenflächenabschnitt und den unteren Teil davon aufweist, und der Abstand zwischen Flanschabschnitten, die als die Verbindungsabschnitte in Bezug auf die Bodenplatte der Fahrzeugkarosserie dienen, in der Längsrichtung konstant. Daher wird eine vielseitige Verwendbarkeit als Fahrzeugkarosserieteil gewahrt, und Gestaltungsveränderungen auf der Seite der Fahrzeugkarosserie sowie eine damit verbundene Erhöhung der Herstellungskosten können vermieden werden.
  • Außerdem ist in der erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosserieteileanordnung der Halter enthalten, der angrenzend mit dem einen Endabschnitt des Querelements verbunden ist. Beim Einbringen einer axialen Kompressionslast wird daher eine Teilkraft als Biegelast eingebracht, die durch den Halter abwärts gerichtet ist. An dem Abschnitt, auf den die Biegelast angewandt wird, heben jedoch eine Teilkraft der axialen Kompressionslast, die in der Richtung der Aufweitung der Seitenflächenabschnitte des Querelements wirkt, und eine Teilkraft der Biegelast, die zum Komprimieren der Seitenflächenabschnitte einwärts wirkt, einander auf. Es wird daher die Wirkung erwartet, eine Verformung des Bodenquerelements zu unterdrücken, was auch zur Sicherstellung des Widerstands gegen das gleichzeitige Einbringen der axialen Kompressionslast und der Biegelast vorteilhaft ist.
  • Figurenliste
    • [1] 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugkarosseriekonstruktion, die mit einem Fahrzeugkarosserieteil gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung versehen ist.
    • [2] 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Hauptabschnitts und zeigt einen Abschnitt, an dem das Fahrzeugkarosserieteil gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angebracht ist.
    • [3] 3 ist eine Seitenansicht eines Hauptabschnitts und zeigt ein Fahrzeugkarosserieteil gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
    • [4] (a) ist eine Querschnittsansicht entlang A-A in 3, (b) ist eine Querschnittsansicht entlang B-B, (c) ist ein Querschnittsansicht entlang C-C, und (d) ist eine Querschnittsansicht entlang D-D.
    • [5] (a) ist eine Seitenansicht eines Hauptabschnitts und zeigt das Einbringen einer axialen Last in das Fahrzeugkarosserieteil gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, (b) ist eine Querschnittsansicht entlang D-D aus (a), und (c) ist eine Querschnittsansicht entlang B-B aus (a).
  • [Beschreibung von Ausführungsbeispielen]
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 zeigt eine Fahrzeugkarosseriekonstruktion, bei der das erfindungsgemäße Fahrzeugkarosserieteil als Bodenquerelement 4 umgesetzt ist. In der Zeichnung sind Bodenplatten 10, die eine Fahrgastraum-Bodenfläche definieren, zwischen Seitenschwellern 1, die sich entlang beider Seitenabschnitte einer Fahrzeugkarosserie in einer Fahrzeuglängenrichtung Fw erstrecken, und einem Bodentunnel 2 angeordnet, der sich in der Fahrzeuglängenrichtung Fw an einer Mitte bezüglich einer Fahrzeugbreitenrichtung W erstreckt.
  • Die Bodenquerelemente 4, deren Längsachsenrichtung eine Fahrzeugbreitenrichtung W ist, sind mit einer oberen Fläche der Bodenplatte 10 verbunden und erstrecken sich zwischen den Seitenschwellern 1 und dem Bodentunnel 2. Die Bodenquerelemente 4 sind seitlich symmetrisch auf beiden Seiten des Bodentunnels 2 vorgesehen. In 1 ist jedoch nur das Bodenquerelement 4 auf der rechten Seite gezeigt, und das Bodenquerelement auf der linken Seite ist durch einen Verkleidungs-Seitenabschnitt auf der rechten Seite verdeckt.
  • 2 zeigt einen Teil, in dem das Bodenquerelement 4 angebracht ist. Von den Seitenschwellern 1 ist in der Zeichnung nur ein Seitenschwellerinnenteil 11 gezeigt. Auf einer unteren Fläche der Bodenplatte 10 erstreckt sich ein Bodenseitenelement 3 im Wesentlichen in einer Fahrzeuglängenrichtung Fw, so dass es sich mit einem Erstreckungsabschnitt des Bodenquerelements 4 schneidet, und zwischen dem Bodenseitenelement 3 und der Bodenplatte 10 ist ein geschlossener Querschnitt gebildet.
  • Der Bodentunnel 2 weist geneigte Seitenflächen 26 auf beiden Seiten einer flachen oberen Fläche 21 auf, und Randabschnitte 12 der Bodenplatten 10 überlappen sich mit und sind verbunden mit Flanschen 22, die sich von unteren Enden derselben in der Fahrzeugbreitenrichtung W erstrecken, um einen geschlossenen Querschnitt 20 zwischen den Flanschen 22 und den Randabschnitten 12 zu bilden.
  • (Bodenquerelement als Fahrzeugkarosserieteil)
  • Das Bodenquerelement 4 ist ein Fahrzeugkarosserie-Konstruktionselement mit einer kanalartigen Form, die durch Pressen eines Metallblechs wie etwa eines Stahlblechs hergestellt ist, und hat insgesamt einen hutförmigen Querschnitt, der in der Richtung der Längsachse (der Fahrzeugbreitenrichtung W in 2) einheitlich ist.
  • Anders ausgedrückt, weist das Bodenquerelement 4, wie in 2 bis 4 gezeigt, auf: einen oberen Flächenabschnitt 40, der sich in der Richtung der Längsachse erstreckt, ein Paar Seitenflächenabschnitte 41, die sich von beiden Seiten des oberen Flächenabschnitts 40 kontinuierlich abwärts erstrecken und sich in der axialen Richtung erstrecken, und ein Paar Flanschabschnitte 45, die sich von unteren Enden der Seitenflächenabschnitte 41 kontinuierlich seitwärts erstrecken und sich in der axialen Richtung erstrecken. Der Abstand zwischen den Flanschabschnitten 45 ist entlang der axialen Richtung (4w) vollständig konstant.
  • Die Seitenflächenabschnitte 41 auf beiden Seiten des Bodenquerelements 4 sind mit Absatzabschnitten 42, die sich in der axialen Richtung erstrecken, an Zwischenabschnitten in der Höhenrichtung versehen und sind durch den jeweiligen Absatzabschnitt 42 jeweils in einen oberen Seitenflächenabschnitt 44 und einen unteren Seitenflächenabschnitt 43 unterteilt. Die oberen Seitenflächenabschnitte 44 sind in Bezug auf die unteren Seitenflächenabschnitte 43 zur Mitte um einen Betrag zurückgenommen, der dem Absatzabschnitt 42 entspricht, und der Abstand zwischen den oberen Seitenflächenabschnitten 44 ist entsprechend kleiner als die Abstände zwischen den unteren Seitenflächenabschnitten 43 und zwischen den Flanschabschnitten 45.
  • Jedoch ist die Breite der Absatzabschnitte 42 nicht über die gesamte Länge konstant, und in dem dargestellten Beispiel hat jeder der Absatzabschnitte 42 ein schmaler werdendes Segment 42a auf einer Endseite in der axialen Richtung, wobei die eine Endseite eine Seite der Verbindung mit dem Seitenschweller 1 (11) ist und das schmaler werdende Segment 42a in Richtung dieser einen Endseite allmählich schmaler wird. Wie in 4(d) gezeigt, vergrößert sich in diesem Segment allmählich der Abstand zwischen den oberen Seitenflächenabschnitten 44 (und die Breite des oberen Flächenabschnitts 40). Es wird angemerkt, dass die Breite der Absatzabschnitte 42 in einem anderen Segment als den schmaler werdenden Segmenten 42a konstant ist und die Querschnittsform des Bodenquerelements 4 in diesem Segment eine Form hat, die in 4(a) gezeigt ist.
  • Es wird angemerkt, dass die Absatzabschnitte 42 zwischen den oberen Seitenflächenabschnitten 44 und den unteren Seitenflächenabschnitten 43 in einem Endabschnitt 47 des Bodenquerelements 4 verschwinden, wie in 3 und 4(c) gezeigt, und die Flanschabschnitte 45, die sich von den unteren Enden der unteren Seitenflächenabschnitte 43 seitwärts erstrecken, sich zu dem einen Endabschnitt 47 fortsetzen und in Bezug auf den Seitenschwellerinnenteil 11 eine Verbindungsfläche bilden.
  • Wie in 2 gezeigt, setzen sich auch an dem anderen Endabschnitt 46 des Bodenquerelements 4 die Flanschabschnitte 45 zu dem anderen Endabschnitt 46 fort und bilden eine Verbindungsfläche in Bezug auf die Seitenfläche 26 des Bodentunnels 2. Das Bodenquerelement 4 ist im Wesentlichen in einem Zwischenabschnitt in der Richtung der Längsachse mit Gewichtsreduzierungslöchern 48 in den unteren Seitenflächenabschnitten 43 versehen.
  • (Fahrzeugkarosserieteileanordnung mit Halter)
  • Das Bodenquerelement 4 mit der oben beschriebenen Ausbildung verbindet im Voraus Sitzhalter 5, 6, die durch Pressen eines Metallblechs wie etwa eines Stahlblechs im Voraus hergestellt sind, und ist als Bodenquerelement-ASSY (-Anordnung) an der Fahrzeugkarosserie befestigt. Konstruktion und Verbindung der jeweiligen Sitzhalter 5, 6 werden unten beschrieben.
  • Zunächst weist der Sitzhalter 5, der an einer Stelle verbunden ist, die an den mit dem Seitenschweller 1 (11) verbundenen einen Endabschnitt 47 des Bodenquerelements 4 angrenzt, Beinabschnitte mit einem ein Paar geneigter Flächen 51, 52, die sich von dem oberen Flächenabschnitt 40 des Bodenquerelements 4 aufwärts erstrecken, und einen flachen Montageabschnitt 50 auf, der sich zwischen oberen Enden der Beinabschnitte erstreckt. Das Paar geneigter Flächen 51, 52 hat eine solche Neigung, dass ein Abstand zwischen unteren Endabschnitten, die mit dem oberen Flächenabschnitt 40 des Bodenquerelements 4 verbunden sind, größer als ein Abstand zwischen den oberen Endabschnitten ist, die sich zu dem Montageabschnitt 50 fortsetzen. Daher hat der Sitzhalter 5 als Ganzes im Wesentlichen eine Trapezform oder umgekehrte V-Form.
  • Die erste geneigte Fläche 51 des Sitzhalters 5, die in Bezug auf den Montageabschnitt 50 auf der Seite des einen Endabschnitts 47 des Bodenquerelements 4 angeordnet ist, weist einen Basisflächenabschnitt 53, der sich von dem unteren Ende derselben kontinuierlich in Richtung der Seite des einen Endabschnitts 47 erstreckt, und Seitenflächenabschnitte 55 auf, die sich von beiden Seiten des Basisflächenabschnitts 53 kontinuierlich abwärts erstrecken und mit den oberen Seitenflächenabschnitten 44 des Bodenquerelements 4 verbunden sind. Der Basisflächenabschnitt 53 weist einen Erstreckungsabschnitt 58 auf, der sich über den einen Endabschnitt 47 des Bodenquerelements 4 hinaus erstreckt und mit einem oberen Abschnitt des Seitenschwellerinnenteils 11 verbunden ist.
  • Die zweite geneigte Fläche 52, die in Bezug auf den Montageabschnitt 50 auf der zu dem einen Endabschnitt 47 entgegengesetzten Seite angeordnet ist, weist einen Basisflächenabschnitt 54, der sich von dem unteren Ende derselben kontinuierlich in Richtung der Seite des anderen Endabschnitts 46 erstreckt, und Seitenflächenabschnitte 56 auf, die sich von beiden Seiten des Basisflächenabschnitts 54 kontinuierlich abwärts erstrecken und mit den oberen Seitenflächenabschnitten 44 des Bodenquerelements 4 verbunden sind.
  • Seitenflächen-Flanschabschnitte 57, die sich von den Seitenflächenabschnitten 55 und den Seitenflächenabschnitten 56 fortsetzen, sind auf den Seitenflächen des Sitzhalters 5 gebildet, und die Seitenflächen-Flanschabschnitte 57 stellen eine Biegesteifigkeit der Beinabschnitte (der geneigten Flächen 51, 52) und des Montageabschnitts 50 in Bezug auf die Basisflächenabschnitte 53, 54 sicher, so dass die Steifigkeit des gesamten Sitzhalters 5 erhöht wird.
  • Der wie oben beschrieben ausgebildete Sitzhalter 5 ist jeweils an zwei Punkten 55a, 56b auf den Seitenflächenabschnitten 55, 56 an die oberen Seitenflächenabschnitte 44 des Bodenquerelements 4 punktgeschweißt und auf den Basisflächenabschnitten 53, 54 an den oberen Flächenabschnitt 40 des Bodenquerelements 4 punktgeschweißt. Bei dem dargestellten Beispiel wird ein Punktschweißen (Widerstandsschweißen) angenommen. Es ist jedoch auch eine Verbindung durch andere Verfahren wie etwa Laserschweißen anwendbar.
  • Des Weiteren hat der mit dem anderen Endabschnitt 46 des Bodenquerelements 4 verbundene Sitzhalter 6 eine Kastenform, gebildet durch eine geneigte Fläche 61, die sich von dem oberen Flächenabschnitt 40 des Bodenquerelements 4 schräg aufwärts erstreckt, einen flachen Montageabschnitt 60, der sich zu dem oberen Ende der geneigten Fläche 61 fortsetzt, und ein Paar Seitenflächenabschnitte 62, die sich zu beiden Seiten des flachen Montageabschnitts 60 und der geneigten Fläche 61 fortsetzen.
  • Der Sitzhalter 6 weist ferner auf: einen Basisflächenabschnitt 63, der sich zu einem unteren Ende der geneigten Fläche 61 fortsetzt und mit dem oberen Flächenabschnitt 40 des Bodenquerelements 4 verbunden ist, untere Abschnitte 64 der Seitenflächenabschnitte 62, die sich zu beiden Seiten des Basisflächenabschnitts 63 fortsetzen und mit den oberen Seitenflächenabschnitten 44 des Bodenquerelements 4 verbunden sind, und einen Flanschabschnitt 65, der sich von Randabschnitten des Montageabschnitts 60 und der Seitenflächenabschnitte 62 erstreckt und mit der Seitenfläche 26 des Bodentunnels 2 verbunden ist.
  • Als Nächstes werden Wirkungen auf Basis des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels mit Bezug auf 5 beschrieben.
  • Wenn, wie in 5 gezeigt, durch die Seitenkollision oder dergleichen eine Aufpralllast von der Seite der Fahrzeugkarosserie eingebracht wird, wird eine axiale Last F von dem einen Endabschnitt 47 des Bodenquerelements 4 über den Seitenschweller 1 eingebracht.
  • Wie in 5(b) gezeigt, ist in diesem Fall ein Querschnitt des Bodenquerelements 4 auf der Seite des einen Endabschnitts 47 vergrößert, und zudem sind die Absatzabschnitte 42, die sich in der axialen Richtung erstrecken, auf den Seitenflächenabschnitten 41 des Bodenquerelements 4 gebildet. Daher vergrößert sich eine effektive Breite (effektive Karmansche Breite), und somit wird der Widerstand gegen die axiale Kompressionslast F des Bodenquerelements 4 verbessert, so dass eine Wirkung der Unterdrückung der Verformung zu erwarten ist.
  • Dagegen wird eine Teilkraft der axialen Last F, die von der Seite der Fahrzeugkarosserie eingebracht wird, durch den Basisflächenabschnitt 53, die erste geneigte Fläche 51, den Montageabschnitt 50, die zweite geneigte Fläche 52 und den Basisflächenabschnitt 54 des Sitzhalters 5 übertragen und somit auch als Biegelast Fd eingebracht, die aus der Umgebung des Basisflächenabschnitts 54 abwärts gerichtet ist. Außerdem wirkt in diesem Fall eine Last, die aus dem an den Sitzhalter 5 montierten Sitz oder dergleichen über den Montageabschnitt 50 und die zweite geneigte Fläche 52 eingebracht wird, ebenfalls als die Biegelast Fd.
  • Dass der Querschnitt des Bodenquerelements 4 auf der Seite des einen Endabschnitts 47 vergrößert ist, bedeutet anders ausgedrückt, dass der Querschnitt sich von der Seite des einen Endabschnitts 47 verringert. Wie in 5(b) gezeigt, wird daher eine Teilkraft Fx in einer Richtung der Aufweitung der Seitenflächenabschnitte 41 des Bodenquerelements 4 in der Umgebung des Basisflächenabschnitts 54 erzeugt.
  • Wenn jedoch die Biegelast Fd eingebracht wird, die aus der Umgebung des Basisflächenabschnitts 54 abwärts gerichtet ist, wie oben beschrieben, wird eine Teilkraft Fc erzeugt, die die Seitenflächenabschnitte 41 des Bodenquerelements 4 einwärts komprimiert, wie durch ein Bezugszeichen 41' in 5(c) gezeigt, und somit wird die Teilkraft Fx in der Richtung der Aufweitung der oben beschriebenen Seitenflächenabschnitte 41 aufgehoben. Bei solchen Wirkungen ist ein Unterdrückungseffekt gegen eine Verformung des Bodenquerelements 4 zu erwarten.
  • Während auf diese Weise durch eine Vergrößerung des Querschnitts auf der Seite des einen Endabschnitts 47 und eine Erhöhung der effektiven Breite durch das Vorhandensein der Absatzabschnitte 42 die Wirkung erreicht wird, den Widerstand gegen die axiale Kompressionslast F zu verbessern, ist der Abstand zwischen den Flanschabschnitten 45, die den Verbindungsabschnitten in Bezug auf die Bodenplatte 10 entsprechen, über die gesamte Länge des Bodenquerelements 4 konstant, und somit ist keine Formveränderung an dem einen Endabschnitt 47 nötig. Auch die Notwendigkeit einer Gestaltungsveränderung an den Verbindungsabschnitten auf der Seite der Fahrzeugkarosserie, etwa an der Bodenplatte 10 oder dem Seitenschweller 1, sowie eine damit verbundene Erhöhung der Herstellungskosten können daher vermieden werden.
  • Beispielsweise ist die Bodenplatte 10 in einem Bereich um die Verbindungsabschnitte des Bodenquerelements 4 mit einem abstehenden Abschnitt, mit Leisten oder dergleichen versehen, um die Flächensteifigkeit zu verbessern. Da jedoch die Verbindungsabschnitte (Flanschabschnitte 45) des Bodenquerelements 4 zu der Fahrzeugbreitenrichtung W parallel sind und konstante Breite haben, wird eine Komplexität der Formgestaltung an der Bodenplatte 10 vermieden und die vielseitige Verwendbarkeit als Fahrzeugkarosserieteil nicht beeinträchtigt.
  • Es wird angemerkt, dass das Bodenquerelement 4 des oben beschrieben Ausführungsbeispiels an einem Fall beschrieben wurde, in dem das schmaler werdende Segment 42a der Absatzabschnitte 42 in dem Bereich vorgesehen ist, in dem der Sitzhalter 5 angebracht ist. Das schmaler werdende Segment 42a kann jedoch über den Bereich hinaus, in dem der Sitzhalter 5 angebracht ist, die Seite des anderen Endabschnitts 46 erreichen.
  • Außerdem kann ein Ausgangspunkt des schmaler werdenden Segments 42a der eine Endabschnitt 47 des Bodenquerelements 4 sein und kann ein Zwischenpunkt zwischen den Seitenflächenabschnitten 55, 56 des Sitzhalters 5 sein. Außerdem kann das schmaler werdende Segment mit einer Breite der Absatzabschnitte 42 vorgesehen sein, die sich in Richtung der Seite des anderen Endabschnitts 46 verringert.
  • Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde der Fall beschrieben, in dem der Sitzhalter 5 zu einer Trapezform oder der umgekehrten V-Form mit dem Paar geneigter Flächen 51, 52 gebildet ist. Jedoch kann der Sitzhalter 5 auch, wie der Sitzhalter 6 auf der Seite des anderen Endabschnitts 46, als kastenförmiger Halter ausgebildet sein. Außerdem kann der Sitzhalter 6 wie der Sitzhalter 5 als Halter mit einer Trapezform oder einer umgekehrten V-Form ausgebildet sein.
  • Zudem ist auch eine Ausbildung anwendbar, bei der der Sitzhalter 6 separat von dem Bodenquerelement 4 vorgesehen ist und die Bodenquerelement-ASSY (-Anordnung) nur mit dem Bodenquerelement 4 und dem Sitzhalter 5 gebildet ist.
  • Vorangehend wurden zwar einige Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, und es können auf Basis der technischen Ideen der Erfindung verschiedene Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Seitenschweller
    2
    Bodentunnel
    3
    Bodenseitenelement
    4
    Bodenquerelement (Querelement)
    5, 6
    Sitzhalter (Halter)
    10
    Bodenplatte
    40
    oberer Flächenabschnitt
    41
    Seitenflächenabschnitt
    42
    Absatzabschnitt
    42a
    schmaler werdendes Segment
    43
    unterer Seitenflächenabschnitt
    44
    oberer Seitenflächenabschnitt
    45
    Flanschabschnitt
    50
    Montageabschnitt
    51
    erste geneigte Fläche (Beinabschnitt)
    52
    zweite geneigte Fläche (Beinabschnitt)
    53, 54
    Basisflächenabschnitt
    55, 56
    Seitenflächenabschnitt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 5534966 B2 [0004]

Claims (6)

  1. Fahrzeugkarosserieteil für ein Querelement zur Verbindung mit einer Bodenplatte einer Fahrzeugkarosserie, umfassend: einen oberen Flächenabschnitt, der sich in einer Längsachsenrichtung erstreckt; ein Paar Seitenflächenabschnitte, die sich von beiden Seiten des oberen Flächenabschnitts kontinuierlich abwärts erstrecken und sich in der axialen Richtung erstrecken; und ein Paar Flanschabschnitte, die sich von unteren Enden des Paars der Seitenflächenabschnitte kontinuierlich seitwärts erstrecken und sich in der axialen Richtung erstrecken, wobei ein Abstand zwischen den Flanschabschnitten entlang der axialen Richtung vollständig konstant ist; und wobei jeder der Seitenflächenabschnitte einen Absatzabschnitt, der sich in der axialen Richtung erstreckt, in einem Zwischenabschnitt in einer Höhenrichtung aufweist und einen oberen Seitenflächenabschnitt und einen unteren Seitenflächenabschnitt aufweist, die durch den Absatzabschnitt unterteilt sind, der Absatzabschnitt ein schmaler werdendes Segment mit einer Breite aufweist, die in Richtung einer Endabschnittsseite in der axialen Richtung allmählich schmaler wird, und eine Breite des oberen Flächenabschnitts und ein Abstand zwischen den oberen Seitenflächenabschnitten des Paars der Seitenflächenabschnitte in einem Segment, das dem schmaler werdenden Segment in der axialen Richtung entspricht, allmählich zunehmen.
  2. Fahrzeugkarosserieteileanordnung, umfassend: ein Querelement, das das Fahrzeugkarosserieteil gemäß Anspruch 1 aufweist; und einen Halter, der angrenzend mit dem einen Endabschnitt des Querelements verbunden ist, wobei der Halter einen Beinabschnitt, der sich von dem oberen Flächenabschnitt des Querelements aufwärts erstreckt, und einen Montageabschnitt zum Montieren eines separaten Teils, das auf einem oberen Ende des Beinabschnitts platziert ist, aufweist.
  3. Fahrzeugkarosserieteileanordnung gemäß Anspruch 2, bei der der Beinabschnitt des Halters eine erste geneigte Fläche, die auf der Seite des einen Endabschnitts des Querelements in Bezug auf den Montageabschnitt angeordnet ist, und eine zweite geneigte Fläche, die auf einer zu dem einen Endabschnitt entgegengesetzten Seite angeordnet ist, aufweist und die erste und die zweite geneigte Fläche eine solche Neigung haben, dass ein Abstand zwischen unteren Endabschnitten, die mit dem oberen Flächenabschnitt des Querelements verbunden sind, größer als ein Abstand zwischen oberen Endabschnitten ist, die sich zu dem Montageabschnitt fortsetzen.
  4. Fahrzeugkarosserieteileanordnung gemäß Anspruch 3, bei der die erste geneigte Fläche und die zweite geneigte Fläche des Halters jeweils einen Basisflächenabschnitt, der mit dem oberen Flächenabschnitt des Querelements verbunden ist, und Seitenflächenabschnitte, die mit den oberen Seitenflächenabschnitten des Querelements von beiden Seiten des Basisflächenabschnitts kontinuierlich verbunden sind, aufweisen.
  5. Fahrzeugkarosserieteileanordnung gemäß Anspruch 3 oder 4, bei der das schmaler werdende Segment des Absatzabschnitts des Querelements sich von dem einen Endabschnitt in der axialen Richtung oder aus einer Nähe des einen Endabschnitts über ein Segment, das die erste geneigte Fläche und die zweite geneigte Fläche des Halters aufweist, in der axialen Richtung erstreckt.
  6. Fahrzeugkarosseriekonstruktion, in der die Fahrzeugkarosserieteileanordnung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5 mit einer Bodenplatte an dem Paar der Flanschabschnitte so verbunden ist, dass eine Längsachsenrichtung des Querelements in einer Fahrzeugbreitenrichtung ausgerichtet ist, mit einem Fahrzeugkarosserierahmen, der sich in einer Fahrzeuglängenrichtung erstreckt, an einem Endabschnitt des Querelements in der axialen Richtung verbunden ist und mit einer Seitenfläche eines Bodentunnels an dem anderen Endabschnitt in der axialen Richtung verbunden ist.
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