DE102019216526A1

DE102019216526A1 - Mittelsäulenanordnung für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE102019216526A1
Application number: DE102019216526.5A
Authority: DE
Inventors: Min Uke Han; Sun Kyu KIM
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2019-04-10
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2020-10-15
Also published as: KR102645056B1; US11414133B2; CN211336187U; US20200324825A1; KR20200119589A

Abstract

Eine Mittelsäulenanordnung für ein Fahrzeug umfasst: eine äußere Verstärkung, die mit einer seitlichen Außenkarosserie einer Fahrzeugkarosserie gekoppelt ist; eine innere Verstärkung, die mit der äußeren Verstärkung gekoppelt ist, wobei die innere Verstärkung einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt aufweist; eine obere Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt, die mit dem oberen Abschnitt der inneren Verstärkung gekoppelt ist; und eine untere Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt, die mit dem unteren Abschnitt der inneren Verstärkung gekoppelt ist. Zumindest ein Abschnitt der inneren Verstärkung weist einen W-förmigen Querschnitt auf.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Mittelsäulenanordnung für ein Fahrzeug, und insbesondere eine Mittelsäulenanordnung für ein Fahrzeug, die die Schlagzähigkeit und die Dachfestigkeit verbessern kann.
HINTERGRUND
Eine Mittelsäule für ein Fahrzeug ist zur Aufrechterhaltung der Steifigkeit einer Fahrzeugkarosserie und zur Verbesserung des Crash-Verhaltens und der Dachfestigkeit zum Schutz der Insassen ausgelegt.
Eine Mittelsäulenanordnung umfasst ein Außenpaneel der Säule, das der Außenseite der Fahrzeugkarosserie zugewandt ist, und ein Innenpaneel der Säule, das dem Innenraum der Fahrzeugkarosserie zugewandt ist.
In einer Mittelsäulenanordnung gemäß dem Stand der Technik ist zwischen dem Außenpaneel der Säule und dem Innenpaneel der Säule ein Verstärkungselement zur Verbesserung des Crash-Verhaltens und der Dachfestigkeit angeordnet. Eine Mehrzahl von Halterungen, an denen ein Sicherheitsgurt angebracht ist, ist zwischen dem Außenpaneel der Säule und dem Innenpaneel der Säule angeordnet.
Die Mittelsäulenanordnung gemäß dem Stand der Technik erfordert eine relativ große Anzahl von Bauelementen, wie etwa das Außenpaneel der Säule, das Innenpaneel der Säule, das Verstärkungselement und die Mehrzahl von Halterungen. Eine Montagestruktur einer solchen Mittelsäule ist aufwendig gestaltet. So kann die Mittelsäule gemäß dem Stand der Technik einen komplizierten Herstellungsprozess aufweisen und kann die Herstellungskosten erhöhen. Beispielsweise werden ein Flansch des Außenpaneels der Säule, ein Flansch des Innenpaneels der Säule, ein Flansch des Verstärkungselements und ein Flansch der Halterung in vier Lagen überlappt und verschweißt. Dies macht die Schweißstruktur aufwendig, verschlechtert die Schweißqualität und reduziert die Verarbeitbarkeit und die Luftdichtigkeit von Türdichtungsstreifen.
Die in diesem Hintergrundabschnitt beschriebenen vorstehenden Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des erfinderischen Konzepts dienen. Der Hintergrundabschnitt kann jedes technische Konzept enthalten, das nicht als Stand der Technik, der Durchschnittsfachleuten bereits bekannt ist, erachtet wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung wurde verfasst, um die oben genannten im Stand der Technik auftretenden Probleme zu lösen, während die mit dem Stand der Technik erzielten Vorteile erhalten bleiben.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Mittelsäulenanordnung für ein Fahrzeug bereit. Die Mittelsäulenanordnung kann die Anzahl der Bauelemente reduzieren, um die Anzahl der Schweißnähte zu reduzieren und eine Schweißstruktur zu vereinfachen, und kann die Schlagzähigkeit und die Dachfestigkeit verbessern.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann eine Mittelsäulenanordnung für ein Fahrzeug eine äußere Verstärkung, die mit einer seitlichen Außenkarosserie einer Fahrzeugkarosserie gekoppelt ist, und eine innere Verstärkung, die mit der äußeren Verstärkung gekoppelt ist, umfassen. Die innere Verstärkung kann einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt umfassen. Die Mittelsäulenanordnung kann auch eine obere Befestigungshalterung für einen Sicherheitsgurt, der mit dem oberen Abschnitt der inneren Verstärkung gekoppelt ist, und eine untere Befestigungshalterung für einen Sicherheitsgurt, der mit dem unteren Abschnitt der inneren Verstärkung gekoppelt ist, umfassen. Zumindest ein Abschnitt der inneren Verstärkung kann einen W-förmigen Querschnitt aufweisen.
Ein erster Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt und ein zweiter Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt können zwischen dem oberen Abschnitt und der äußeren Verstärkung angeordnet sein. Ein dritter Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt und ein vierter Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt können zwischen dem unteren Abschnitt und der äußeren Verstärkung angeordnet sein. Der dritte Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt kann in Bezug auf den ersten Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt durchgehend sein. Der vierte Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt kann in Bezug auf den zweiten Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt durchgehend sein.
Der obere Abschnitt und der untere Abschnitt können eine einheitliche einteilige Struktur in einer Längsrichtung der inneren Verstärkung bilden.
Der obere Abschnitt und der untere Abschnitt können zwei getrennte Teile sein.
Die äußere Verstärkung kann einen hutförmigen Querschnitt aufweisen, der obere Abschnitt kann einen W-förmigen Querschnitt aufweisen und der untere Abschnitt kann einen W-förmigen Querschnitt aufweisen.
Die äußere Verstärkung kann einen hutförmigen Querschnitt aufweisen, der obere Abschnitt kann einen W-förmigen Querschnitt aufweisen und der untere Abschnitt kann einen hutförmigen Querschnitt aufweisen.
Die obere Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt kann eine erste Länge aufweisen, die sich entlang des oberen Abschnitts erstreckt, und die untere Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt kann eine zweite Länge aufweisen, die sich entlang des unteren Abschnitts erstreckt.
Die äußere Verstärkung kann ein Paar Flansche aufweisen, und die innere Verstärkung kann ein Paar Flansche aufweisen. Die obere Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt kann ein Paar Flansche aufweisen, und die untere Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt kann ein Paar Flansche aufweisen. Die Flansche der äußeren Verstärkung können jeweils mit den Flanschen der inneren Verstärkung gekoppelt sein.
Der obere Abschnitt kann einen W-förmigen Querschnitt mit einem Mittelsteg und einem Paar auf beiden Seiten des Mittelstegs liegenden Scheitelpunkten aufweisen. Die Flansche der oberen Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt können jeweils mit den Scheitelpunkten des oberen Abschnitts gekoppelt sein.
Der untere Abschnitt kann einen W-förmigen Querschnitt mit einem Mittelsteg, ein Paar auf beiden Seiten des Mittelstegs liegende Scheitelpunkte bzw. ein Paar sich jeweils von den Scheitelpunkten erstreckende Verlängerungsabschnitte aufweisen. Die Flansche der unteren Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt können mit den Verlängerungsabschnitten des unteren Abschnitts gekoppelt sein.
Der untere Abschnitt kann einen hutförmigen Querschnitt mit einem Mittelsteg und einem Paar Verlängerungsabschnitte, die sich von dem Mittelsteg aus erstrecken, aufweisen. Die Flansche der unteren Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt können mit den Verlängerungsabschnitten des unteren Abschnitts bzw. den Flanschen des unteren Abschnitts gekoppelt sein.
Figurenliste
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden:

1 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht einer Mittelsäulenanordnung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 veranschaulicht eine perspektivische Ansicht einer Mittelsäulenanordnung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 veranschaulicht eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 2;
4 veranschaulicht eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B von 2;
5 veranschaulicht eine Querschnittsansicht gemäß einer modifizierten Ausführungsform von 4;
6 veranschaulicht eine Querschnittsansicht gemäß einer anderen modifizierten Ausführungsform von 4; und
7 veranschaulicht eine graphische Darstellung mit vollem plastischem Moment entsprechend der Höhe eines Fahrzeugs.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen werden durchgängig die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die gleichen oder äquivalente Elemente zu bezeichnen. Zudem wurde eine ausführliche Beschreibung gut bekannter Techniken, die mit der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang stehen, weggelassen, um den Grundgedanken der vorliegenden Offenbarung nicht unnötig zu verschleiern.
Begriffe, wie etwa erster, zweiter, A, B, (a) und (b) können zur Beschreibung der Elemente in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. Diese Begriffe werden nur dazu verwendet, ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden. Die intrinsischen Merkmale, die Reihenfolge oder die Ordnung und dergleichen der entsprechenden Elemente sind nicht durch die Begriffe begrenzt. Sofern nicht anders angegeben, besitzen sämtliche vorliegend verwendeten Begriffe, einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe, die gleiche Bedeutung, wie sie gewöhnlich von Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Offenbarung gehört, verstanden wird. Begriffe, wie etwa solche, die in einem allgemein verwendeten Wörterbuch definiert sind, sind so zu interpretieren, dass sie eine Bedeutung haben, die der Bedeutung im Kontext des betreffenden Gebiets entspricht. Solche Begriffe sind nicht so zu interpretieren, dass sie ideale oder übermäßig formale Bedeutungen haben, es sei denn, dies ist in der vorliegenden Anmeldung ausdrücklich so angegeben.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 wird eine Mittelsäulenanordnung 10 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung offenbart. Die Mittelsäulenanordnung 10 kann eine äußere Verstärkung 11 und eine innere Verstärkung 12 umfassen, die mit der äußeren Verstärkung 11 gekoppelt ist. Die Mittelsäulenanordnung 10 kann auch eine obere Befestigungshalterung 13 für den Sicherheitsgurts und eine untere Befestigungshalterung 14 für den Sicherheitsgurt umfassen, die mit der inneren Verstärkung 12 gekoppelt ist.
Die äußere Verstärkung 11 kann mit einer seitlichen Außenkarosserie 5 einer Fahrzeugkarosserie durch Schweißen und/oder dergleichen gekoppelt sein. Die seitliche Außenkarosserie 5 kann eine Dachseitenschiene 4, einen Kipphebel 9, einen vorderen Säulenabschnitt 6, einen mittleren Säulenabschnitt 7 und einen hinteren Säulenabschnitt 8 umfassen. Der vordere Säulenabschnitt 6, der mittlere Säulenabschnitt 7 und der hintere Säulenabschnitt 8 können sich zwischen der Dachseitenschiene 4 und dem Kipphebel 9 erstrecken.
Die äußere Verstärkung 11 kann sich in Längsrichtung des mittleren Säulenabschnitts 7 der seitlichen Außenkarosserie 5 erstrecken. Die äußere Verstärkung 11 kann mit dem mittleren Säulenabschnitt 7 der seitlichen Außenkarosserie 5 gekoppelt sein. Der mittlere Säulenabschnitt 7 kann ein Paneel mit einer Öffnung sein. Ein Paar Flansche 7a und 7b kann an beiden an die Öffnung angrenzenden Seitenkanten des mittleren Säulenabschnitts 7 einzeln ausgebildet sein.
Die äußere Verstärkung 11 kann einen oberen Kopplungsabschnitt 81 aufweisen, der an einem oberen Ende davon einstückig ausgebildet ist, und kann einen unteren Kopplungsabschnitt 82 aufweisen, der an einem unteren Ende davon einstückig ausgebildet ist. Der obere Kopplungsabschnitt 81 kann mit einem Abschnitt der seitlichen Außenkarosserie 5 gekoppelt sein, an dem ein oberes Ende des mittleren Säulenabschnitts 7 und die Mitte der Dachseitenschiene 4 verbunden sind. Der untere Kopplungsabschnitt 82 ist mit einem Abschnitt der seitlichen Außenkarosserie 5 gekoppelt, an dem ein unteres Ende des mittleren Säulenabschnitts 7 und die Mitte des Kipphebels 9 verbunden sind. Die äußere Verstärkung 11 kann ein Paneel mit einer Öffnung sein. Ein Paar Flansche 11a und 11b kann an beiden an die Öffnung angrenzenden Seitenkanten der äußeren Verstärkung 11 einzeln ausgebildet sein. Die Flansche 11a und 11b der äußeren Verstärkung 11 können jeweils durch Schweißen mit den Flanschen 7a und 7b des mittleren Säulenabschnitts 7 der seitlichen Außenkarosserie 5 gekoppelt sein.
Unter Bezugnahme auf 3 und 4 kann die äußere Verstärkung 11 einen hutförmigen Querschnitt aufweisen. Der hutförmige Querschnitt der äußeren Verstärkung 11 kann einen Mittelsteg 21 umfassen und kann eine erste innere Seitenwand 22 und eine zweite innere Seitenwand 23 aufweisen, die einzeln mit beiden Seiten des Mittelstegs 21 verbunden sind. Die Flansche 11a und 11b können sich horizontal von den inneren Seitenwänden 22 und 23 erstrecken. Die Breite der äußeren Verstärkung 11 kann von ihrem oberen Ende zu ihrem unteren Ende allmählich zunehmen.
Die innere Verstärkung 12 kann ein Paneel mit einer Öffnung sein. Ein Paar Flansche 12a und 12b kann an beiden an die Öffnung angrenzenden Seitenkanten der inneren Verstärkung 12 einzeln ausgebildet sein. Die Flansche 12a und 12b der inneren Verstärkung 12 können jeweils durch Schweißen mit den Flanschen 11a und 11b der äußeren Verstärkung 11 gekoppelt sein.
Die innere Verstärkung 12 kann einen oberen Abschnitt 121 und einen unteren Abschnitt 122 aufweisen. Der obere Abschnitt 121 kann sich von einem oberen Ende der inneren Verstärkung 12 zu der Mitte der inneren Verstärkung 12 erstrecken. Der untere Abschnitt 122 kann sich von der Mitte der inneren Verstärkung 12 zu einem unteren Ende der inneren Verstärkung 12 erstrecken. Eine Breite der inneren Verstärkung 12 kann sich allmählich von ihrem oberen Ende bis zu ihrem unteren Ende vergrößern. Somit kann eine Endfläche des unteren Abschnitts 122 eine relativ größere Breite als eine Endfläche des oberen Abschnitts 121 aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform kann sich der untere Abschnitt 122 als durchgehendes Teil von einem unteren Ende des oberen Abschnitts 121 entlang einer Längsrichtung der inneren Verstärkung 12 erstrecken. Mit anderen Worten, der obere Abschnitt 121 und der untere Abschnitt 122 können eine einheitliche einteilige Struktur in Längsrichtung der inneren Verstärkung 12 bilden. Somit können die Endfläche des oberen Abschnitts 121 und die Endfläche des unteren Abschnitts 122 in Längsrichtung der inneren Verstärkung 12 durchgehend sein.
Gemäß einer anderen Ausführungsform können der obere Abschnitt 121 und der untere Abschnitt 122 zwei getrennte Teile sein. Das untere Ende des oberen Abschnitts 121 und ein oberes Ende des unteren Abschnitts 122 können durch Schweißen, das Verwenden von Befestigungselementen und/oder dergleichen gekoppelt sein.
Unter Bezugnahme auf 3 kann der obere Abschnitt 121 der inneren Verstärkung 12 in seiner Längsrichtung einen durchgehenden W-förmigen Querschnitt aufweisen. Der W-förmige Querschnitt des oberen Abschnitts 121 kann einen Mittelsteg 31 aufweisen. Die erste innere Seitenwand 32 kann sich vertikal oder schräg von dem Mittelsteg 31 erstrecken und ein erster Scheitelpunkt 34 kann sich horizontal von einem unteren Ende der ersten inneren Seitenwand 32 erstrecken. Eine erste äußere Seitenwand 36 kann von der ersten inneren Seitenwand 32 nach außen beabstandet sein, und die erste äußere Seitenwand 36 kann sich vertikal oder schräg von dem ersten Scheitelpunkt 34 erstrecken. Die zweite innere Seitenwand 33 kann sich vertikal oder schräg von dem Mittelsteg 31 erstrecken, und ein zweiter Scheitelpunkt 35 kann sich horizontal von einem unteren Ende der zweiten inneren Seitenwand 33 erstrecken. Eine zweite äußere Seitenwand 37 kann von der zweiten inneren Seitenwand 33 nach außen beabstandet sein, und die zweite äußere Seitenwand 37 kann sich vertikal oder schräg von dem zweiten Scheitelpunkt 35 erstrecken. Der erste und der zweite Scheitelpunkt 34 und 35 können eine flache Struktur sein, und die Flansche 12a und 12b können sich horizontal von den äußeren Seitenwänden 36 bzw. 37 erstrecken.
Unter Bezugnahme auf 3 kann die erste innere Seitenwand 32 des oberen Abschnitts 121 der inneren Verstärkung 12 von der ersten inneren Seitenwand 22 der äußeren Verstärkung 11 beabstandet sein. Somit kann ein erster Hohlraum 61 mit geschlossenem Querschnitt zwischen der ersten inneren Seitenwand 32 der inneren Verstärkung 12 und der ersten inneren Seitenwand 22 der äußeren Verstärkung 11 ausgebildet sein. Der erste Hohlraum 61 mit geschlossenem Querschnitt kann durch die erste innere Seitenwand 32 der inneren Verstärkung 12, den ersten Scheitelpunkt 34 der inneren Verstärkung 12, die erste äußere Seitenwand 36 der inneren Verstärkung 12 und der ersten inneren Seitenwand 22 der äußeren Verstärkung 11 definiert sein. Die zweite innere Seitenwand 33 des oberen Abschnitts 121 der inneren Verstärkung 12 kann von der zweiten inneren Seitenwand 23 der äußeren Verstärkung 11 beabstandet sein. Somit kann ein zweiter Hohlraum 62 mit geschlossenem Querschnitt zwischen der zweiten inneren Seitenwand 33 der inneren Verstärkung 12 und der zweiten inneren Seitenwand 23 der äußeren Verstärkung 11 ausgebildet sein. Der zweite Hohlraum 62 mit geschlossenem Querschnitt kann durch die zweite innere Seitenwand 33 der inneren Verstärkung 12, den zweiten Scheitelpunkt 35 der inneren Verstärkung 12, die zweite äußere Seitenwand 37 der inneren Verstärkung 12 und die zweite innere Seitenwand 23 der äußeren Verstärkung 11 definiert sein. Die Mittelsäulenanordnung 10 kann den ersten Hohlraum 61 mit geschlossenem Querschnitt und den zweiten Hohlraum 62 mit geschlossenem Querschnitt symmetrisch zwischen der äußeren Verstärkung 11 und dem oberen Abschnitt 121 der inneren Verstärkung 12 aufweisen.
Unter Bezugnahme auf 4 kann der untere Abschnitt 122 der inneren Verstärkung 12 in seiner Längsrichtung einen durchgehenden W-förmigen Querschnitt aufweisen. Der W-förmige Querschnitt des unteren Abschnitts 122 kann einen Mittelsteg 41 aufweisen und kann eine erste innere Seitenwand 42 und eine zweite innere Seitenwand 43 aufweisen, die einzeln mit beiden Seiten des Mittelstegs 41 verbunden sind. Die erste innere Seitenwand 42 kann sich vertikal oder schräg von dem Mittelsteg 41 erstrecken, und eine erste äußere Seitenwand 46 kann von der ersten inneren Seitenwand 42 nach außen beabstandet sein. Ein erster Scheitelpunkt 44 kann ein unteres Ende der ersten inneren Seitenwand 42 und ein unteres Ende der ersten äußeren Seitenwand 46 verbinden. Die erste äußere Seitenwand 46 kann sich schräg von dem ersten Scheitelpunkt 44 erstrecken, und ein erster Verlängerungsabschnitt 48 kann sich horizontal von der ersten äußeren Seitenwand 46 erstrecken. Die zweite innere Seitenwand 43 kann sich vertikal oder schräg von dem Mittelsteg 41 erstrecken, und eine zweite äußere Seitenwand 47 kann von der zweiten inneren Seitenwand 43 nach außen beabstandet sein. Ein zweiter Scheitelpunkt 45 kann ein unteres Ende der zweiten inneren Seitenwand 43 und ein unteres Ende der zweiten äußeren Seitenwand 47 verbinden. Die zweite äußere Seitenwand 47 kann sich schräg von dem zweiten Scheitelpunkt 45 erstrecken, und ein zweiter Verlängerungsabschnitt 49 kann sich horizontal von der zweiten äußeren Seitenwand 47 erstrecken.
Unter Bezugnahme auf 4 kann die erste innere Seitenwand 42 des unteren Abschnitts 122 der inneren Verstärkung 12 von der ersten inneren Seitenwand 22 der äußeren Verstärkung 11 beabstandet sein. Somit kann ein dritter Hohlraum 63 mit geschlossenem Querschnitt zwischen der ersten inneren Seitenwand 42 des unteren Abschnitts 122 der inneren Verstärkung 12 und der ersten inneren Seitenwand 22 der äußeren Verstärkung 11 ausgebildet sein. Der dritte Hohlraum 63 mit geschlossenem Querschnitt kann durch die erste innere Seitenwand 42 der inneren Verstärkung 12, den ersten Scheitelpunkt 44 der inneren Verstärkung 12, die erste äußere Seitenwand 46 der inneren Verstärkung 12 und die erste innere Seitenwand 22 der äußeren Verstärkung 11 definiert sein. Eine Breite des Mittelstegs 41 des unteren Abschnitts 122 ist größer als eine Breite des Mittelstegs 31 des oberen Abschnitts 121. Somit kann eine Breite des dritten Hohlraums 63 mit geschlossenem Querschnitt schmaler als eine Breite des ersten Hohlraums 61 mit geschlossenem Querschnitt sein. Die zweite innere Seitenwand 43 des unteren Abschnitts 122 der inneren Verstärkung 12 kann von der zweiten inneren Seitenwand 23 der äußeren Verstärkung 11 beabstandet sein. Somit kann ein vierter Hohlraum 64 mit geschlossenem Querschnitt zwischen der zweiten inneren Seitenwand 43 der inneren Verstärkung 12 und der zweiten inneren Seitenwand 23 der äußeren Verstärkung 11 ausgebildet sein. Der vierte Hohlraum 64 mit geschlossenem Querschnitt kann durch die zweite innere Seitenwand 43 der inneren Verstärkung 12, den zweiten Scheitelpunkt 45 der inneren Verstärkung 12, die zweite äußere Seitenwand 47 der inneren Verstärkung 12 und die zweite innere Seitenwand 23 der äußeren Verstärkung 11 definiert sein. Die Breite des Mittelstegs 41 des unteren Abschnitts 122 ist größer als die Breite des Mittelstegs 31 des oberen Abschnitts 121. Somit kann eine Breite des vierten Hohlraums 64 mit geschlossenem Querschnitt schmaler als eine Breite des zweiten Hohlraums 62 mit geschlossenem Querschnitt sein. Die Mittelsäulenanordnung 10 kann den dritten Hohlraum 63 mit geschlossenem Querschnitt und den vierten Hohlraum 64 mit geschlossenem Querschnitt aufweisen, die symmetrisch zwischen der äußeren Verstärkung 11 und dem unteren Abschnitt 122 der inneren Verstärkung 12 angeordnet sind. Unter Bezugnahme auf 3 und 4 können sich der erste Hohlraum 61 mit geschlossenem Querschnitt und der dritte Hohlraum 63 mit geschlossenem Querschnitt auf der linken Seite befinden. Ebenso können sich der zweite Hohlraum 62 mit geschlossenem Querschnitt und der vierte Hohlraum 64 mit geschlossenem Querschnitt auf der rechten Seite befinden. Insbesondere kann der dritte Hohlraum 63 mit geschlossenem Querschnitt bezüglich des ersten Hohlraums 61 mit geschlossenem Querschnitt in Längsrichtung der inneren Verstärkung 12 durchgehend sein. Ebenso kann der vierte Hohlraum 64 mit geschlossenem Querschnitt bezüglich des zweiten Hohlraums 62 mit geschlossenem Querschnitt in Längsrichtung der inneren Verstärkung 12 durchgehend sein.
5 und 6 veranschaulichen Querschnittsansichten eines unteren Abschnitts 222 der inneren Verstärkung 12 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf 5 und 6 kann der untere Abschnitt 222 der inneren Verstärkung 12 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen hutförmigen Querschnitt aufweisen. Der hutförmige Querschnitt des unteren Abschnitts 222 kann einen Mittelsteg 51 aufweisen und kann eine erste innere Seitenwand 52 und eine zweite innere Seitenwand 53 aufweisen, die einzeln mit beiden Seiten des Mittelstegs 51 verbunden sind. Ein erster Verlängerungsabschnitt 54 kann sich horizontal von einem unteren Ende der ersten inneren Seitenwand 52 erstrecken, und ein zweiter Verlängerungsabschnitt 55 kann sich horizontal von einem unteren Ende der zweiten inneren Seitenwand 53 erstrecken. Die Flansche 12a und 12b können mit den Verlängerungsabschnitten 54 bzw. 55 verbunden sein. Die erste innere Seitenwand 52 des unteren Abschnitts 222 kann von der ersten inneren Seitenwand 22 der äußeren Verstärkung 11 beabstandet sein. Somit kann ein dritter Hohlraum 73 mit geschlossenem Querschnitt durch die erste innere Seitenwand 52 des unteren Abschnitts 222 und die erste innere Seitenwand 22 der äußeren Verstärkung 11 definiert sein. Die zweite innere Seitenwand 53 des unteren Abschnitts 222 kann von der zweiten inneren Seitenwand 23 der äußeren Verstärkung 11 beabstandet sein. Somit kann ein vierter Hohlraum 74 mit geschlossenem Querschnitt durch die zweite innere Seitenwand 53 des unteren Abschnitts 222 und die zweite innere Seitenwand 23 der äußeren Verstärkung 11 definiert sein. Die Mittelsäulenanordnung 10 kann den dritten Hohlraum 73 mit geschlossenem Querschnitt und den vierten Hohlraum 74 mit geschlossenem Querschnitt symmetrisch zwischen der äußeren Verstärkung 11 und dem unteren Abschnitt 222 der inneren Verstärkung 12 aufweisen. Unter Bezugnahme auf 5 und 6 können sich der erste Hohlraum 61 mit geschlossenem Querschnitt und der dritte Hohlraum 73 mit geschlossenem Querschnitt auf der linken Seite befinden. Ebenso können sich der zweite Hohlraum 62 mit geschlossenem Querschnitt und der vierte Hohlraum 74 mit geschlossenem Querschnitt auf der rechten Seite befinden. Insbesondere kann der dritte Hohlraum 73 mit geschlossenem Querschnitt in Bezug auf den ersten Hohlraum 61 mit geschlossenem Querschnitt durchgehend sein. Ebenso kann der vierte Hohlraum 74 mit geschlossenem Querschnitt in Bezug auf den zweiten Hohlraum 62 mit geschlossenem Querschnitt durchgehend sein.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können der erste Hohlraum 61 mit geschlossenem Querschnitt und der dritte Hohlraum 63 oder 73 mit geschlossenem Querschnitt in Längsrichtung der inneren Verstärkung 12 durchgehend sein. Der zweite Hohlraum 62 mit geschlossenem Querschnitt und der vierte Hohlraum 64 bzw. 74 mit geschlossenem Querschnitt können in Längsrichtung der inneren Verstärkung 12 durchgehend sein.
Unter Bezugnahme auf 1 kann sich die obere Befestigungshalterung 13 für den Sicherheitsgurt in Längsrichtung des oberen Abschnitts 121 der inneren Verstärkung 12 erstrecken. Die obere Befestigungshalterung 13 für den Sicherheitsgurt kann eine erste Länge L1 aufweisen, die derjenigen des oberen Abschnitts 121 der inneren Verstärkung 12 entspricht. Unter Bezugnahme auf 3 kann die obere Befestigungshalterung 13 für den Sicherheitsgurt ein Paneel mit einer Öffnung sein. Ein Paar Flansche 13a und 13b kann an beiden Seitenkanten der oberen Befestigungshalterung 13 für den Sicherheitsgurt angrenzend an die Öffnung einzeln ausgebildet sein. Die Flansche 13a und 13b der oberen Befestigungshalterung 13 für den Sicherheitsgurt können jeweils mit den Scheitelpunkten 34 und 35 der inneren Verstärkung 12 durch Schweißen, Verwenden von Befestigungselementen und/oder dergleichen gekoppelt sein. Die Flansche 13a und 13b der oberen Befestigungshalterung 13 für den Sicherheitsgurt sind mit den Scheitelpunkten 34 bzw. 35 der inneren Verstärkung 12 gekoppelt. Somit können die Flansche 7a und 7b des mittleren Säulenabschnitts 7 der seitlichen Außenkarosserie 5, die Flansche 11a und 11b der äußeren Verstärkung 11 und die Flansche 12a und 12b der inneren Verstärkung 12 in drei Schichten verschweißt sein. Mit anderen Worten, ein Bauteil, das einem Innenpaneel der Säule gemäß dem Stand der Technik entspricht, kann aus der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung entfernt werden, so dass die Anzahl der Schweißschichten reduziert werden kann. Somit kann der Schweißvorgang vereinfacht werden und die Schweißqualität kann gesichert oder sicher erzielt werden. Zudem kann das Sicherstellen der Schweißqualität die Nebeneffekte des Verbesserns der Verarbeitbarkeit und der Luftdichtigkeit von in die Mittelsäule 10 angebrachten Türdichtungsstreifen bewirken.
Unter Bezugnahme auf 1 kann sich die untere Befestigungshalterung 14 für den Sicherheitsgurt in Längsrichtung des unteren Abschnitts 122 der inneren Verstärkung 12 erstrecken. Die untere Befestigungshalterung 14 für den Sicherheitsgurt kann eine zweite Länge L2 aufweisen, die der des unteren Abschnitts 122 der inneren Verstärkung 12 entspricht. Die zweite Länge L2 kann kürzer als die erste Länge L1 sein. Unter Bezugnahme auf 4 kann die untere Befestigungshalterung 14 für den Sicherheitsgurt ein Paneel mit einer Öffnung sein. Ein Paar Flansche 14a und 14b kann an beiden Seitenkanten der unteren Befestigungshalterung 14 für den Sicherheitsgurt einzeln ausgebildet sein. Die Flansche 14a und 14b der unteren Befestigungshalterung 14 für den Sicherheitsgurt können mit den Verlängerungsabschnitten 48 und 49 des unteren Abschnitts 122 durch Verwenden von Befestigungsmitteln, Schweißen und/oder dergleichen gekoppelt sein. Die Flansche 14a und 14b der unteren Befestigungshalterung 14 für den Sicherheitsgurt sind mit den Verlängerungsabschnitten 48 bzw. 49 der inneren Verstärkung 12 gekoppelt. Somit können die Flansche 7a und 7b des mittleren Säulenabschnitts 7 der seitlichen Außenkarosserie 5, die Flansche 11a und 11b der äußeren Verstärkung 11 und die Flansche 12a und 12b der inneren Verstärkung 12 in drei Schichten verschweißt sein. Mit anderen Worten, ein Bauteil, das einem Innenpaneel der Säule gemäß dem Stand der Technik entspricht, kann aus der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung entfernt werden, so dass die Anzahl der Schweißschichten reduziert werden kann. Somit kann der Schweißvorgang vereinfacht werden, und die Schweißqualität kann sichergestellt oder sicher erzielt werden. Zudem kann das Sichern der Schweißqualität die Nebeneffekte des Verbesserns der Verarbeitbarkeit und der Luftdichtigkeit von in die Mittelsäule 10 angebrachten Türdichtungsstreifen bewirken.
Unter Bezugnahme auf 5 wird eine untere Befestigungshalterung 104 für den Sicherheitsgurt gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart. Die untere Befestigungshalterung 104 für den Sicherheitsgurt kann ein Paneel mit einer Öffnung sein. Ein Paar Flansche 104a und 104b kann an beiden Seitenkanten der unteren Befestigungshalterung 104 für den Sicherheitsgurt einzeln ausgebildet sein. Die Flansche 104a und 104b der unteren Befestigungshalterung 104 für den Sicherheitsgurt können jeweils mit den Verlängerungsabschnitten 54 und 55 des unteren Abschnitts 222 unter Verwendung von Befestigungselementen, Schweißen und/oder dergleichen gekoppelt sein. Die Flansche 104a und 104b der unteren Befestigungshalterung 104 für den Sicherheitsgurt sind mit den Verlängerungsabschnitten 54 bzw. 55 des unteren Abschnitts 222 gekoppelt. Somit können die Flansche 7a und 7b des mittleren Säulenabschnitts 7 der seitlichen Außenkarosserie 5, die Flansche 11a und 11b der äußeren Verstärkung 11 und die Flansche 12a und 12b der inneren Verstärkung 12 in drei Schichten verschweißt sein.
Unter Bezugnahme auf 6 ist eine untere Befestigungshalterung 104 für den Sicherheitsgurt gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung offenbart. Die untere Befestigungshalterung 104 für den Sicherheitsgurt kann eine Breite aufweisen, die größer als die des Mittelstegs 21 der äußeren Verstärkung 11 ist. Die untere Befestigungshalterung 104 für den Sicherheitsgurt kann ein Paneel mit einer Öffnung sein. Ein Paar Flansche 114a und 114b kann an beiden Seitenkanten des unteren Befestigungshalterung 104 für den Sicherheitsgurt einzeln ausgebildet sein. Die Flansche 114a und 114b der unteren Befestigungshalterung 104 für den Sicherheitsgurt können jeweils mit den Flanschen 12a und 12b der inneren Verstärkung 12 unter Verwendung von Befestigungselementen, Schweißen oder dergleichen gekoppelt sein. Die Flansche 114a und 114b der unteren Befestigungshalterung 104 für den Sicherheitsgurt sind mit den Flanschen 12a bzw. 12b der inneren Verstärkung 12 gekoppelt. Somit können die Flansche 7a und 7b des mittleren Säulenabschnitts 7 der seitlichen Außenkarosserie 5, die Flansche 11a und 11b der äußeren Verstärkung 11, die Flansche 12a und 12b der inneren Verstärkung 12 und die Flansche 114a und 114b der unteren Befestigungshalterung 104 für den Sicherheitsgurt in vier Schichten verschweißt sein.
7 veranschaulicht eine graphische Darstellung des vollen plastischen Moments in Abhängigkeit von der Höhe eines Fahrzeugs. Wie in 7 dargestellt, kann ein volles plastisches Moment P gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gegenüber einem vollen plastischen Moment R gemäß dem Stand der Technik erhöht werden. Mit anderen Worten, die Mittelsäulenanordnung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass der dritte Hohlraum 63 oder 73 mit geschlossenem Querschnitt in Bezug auf den ersten Hohlraum 61 mit geschlossenem Querschnitt durchgehend sein kann und der vierte Hohlraum 64 oder 74 mit geschlossenem Querschnitt in Bezug auf den zweiten Hohlraum 62 mit geschlossenem Querschnitt in Längsrichtung der inneren Verstärkung 12 durchgehend sein kann. Eine solche Struktur erhöht das volle plastische Moment im Vergleich zum Stand der Technik. Insbesondere kann durch eine ausreichende Verstärkung der Steifigkeit des unteren Abschnitts der äußeren Verstärkung 11 und des unteren Abschnitts 122 der inneren Verstärkung 12, die bei einem Seitenaufprall direkt betroffen sind, die Schlagzähigkeit deutlich verbessert werden.
Wie vorstehend dargelegt, kann durch Entfernen eines dem Innenpaneel der Säule entsprechenden Bauteils gemäß dem Stand der Technik die Mittelsäulenanordnung gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung die Anzahl der Bauteile reduzieren, die Anzahl der Schweißnähte reduzieren sowie eine Schweißstruktur vereinfachen und die Schlagzähigkeit und die Dachfestigkeit verbessern.
Obwohl die vorliegende Offenbarung vorstehend mit Bezug auf Ausführungsformen und die zugehörigen Zeichnungen beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Die Ausführungsformen und die Zeichnungen können von Durchschnittsfachleuten, auf die sich die vorliegende Offenbarung bezieht, auf verschiedene Weise modifiziert und geändert werden, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung, die in den folgenden Ansprüchen beansprucht wird, abzuweichen.
Bezugszeichenliste

10:: Mittelsäulenanordnung
11:: äußere Verstärkung
12:: innere Verstärkung
13:: obere Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt
14:: untere Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt
61:: erster Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt
62:: zweiter Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt
63, 73:: dritter Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt
64, 74:: vierter Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt
121:: oberer Abschnitt
122, 222:: unterer Abschnitt

Claims

Mittelsäulenanordnung für ein Fahrzeug, wobei die Mittelsäulenanordnung umfasst: eine äußere Verstärkung, die mit einer seitlichen Außenkarosserie einer Fahrzeugkarosserie gekoppelt ist; eine innere Verstärkung, die mit der äußeren Verstärkung gekoppelt ist, wobei die innere Verstärkung einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt aufweist; eine obere Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt, die mit dem oberen Abschnitt der inneren Verstärkung gekoppelt ist; und eine untere Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt, die mit dem unteren Abschnitt der inneren Verstärkung gekoppelt ist, wobei zumindest ein Abschnitt der inneren Verstärkung einen W-förmigen Querschnitt aufweist.
Mittelsäulenanordnung nach Anspruch 1, wobei ein erster Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt und ein zweiter Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt zwischen dem oberen Abschnitt und der äußeren Verstärkung angeordnet sind, wobei ein dritter Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt und ein vierter Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt zwischen dem unteren Abschnitt und der äußeren Verstärkung angeordnet sind, wobei der dritte Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt in Bezug auf den ersten Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt durchgehend ist, und wobei der vierte Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt in Bezug auf den zweiten Hohlraum mit geschlossenem Querschnitt durchgehend ist.
Mittelsäulenanordnung nach Anspruch 1, wobei der obere Abschnitt und der untere Abschnitt eine einheitliche einteilige Struktur in Längsrichtung der inneren Verstärkung bilden.
Mittelsäulenanordnung nach Anspruch 1, wobei der obere Abschnitt und der untere Abschnitt zwei getrennte Teile sind.
Mittelsäulenanordnung nach Anspruch 1, wobei die äußere Verstärkung einen hutförmigen Querschnitt aufweist, wobei der obere Abschnitt einen W-förmigen Querschnitt aufweist, und wobei der untere Abschnitt einen W-förmigen Querschnitt aufweist.
Mittelsäulenanordnung nach Anspruch 1, wobei die äußere Verstärkung einen hutförmigen Querschnitt aufweist, wobei der obere Abschnitt einen W-förmigen Querschnitt aufweist, und wobei der untere Abschnitt einen hutförmigen Querschnitt aufweist.
Mittelsäulenanordnung nach Anspruch 1, wobei die obere Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt eine erste Länge aufweist, die sich entlang des oberen Abschnitts erstreckt, und wobei die untere Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt eine zweite Länge aufweist, die sich entlang des unteren Abschnitts erstreckt.
Mittensäulenanordnung nach Anspruch 1, wobei die äußere Verstärkung ein Paar Flansche aufweist, wobei die innere Verstärkung ein Paar Flansche aufweist, wobei die obere Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt ein Paar Flansche aufweist, wobei die untere Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt ein Paar Flansche aufweist, und wobei die Flansche der äußeren Verstärkung jeweils mit den Flanschen der inneren Verstärkung gekoppelt sind.
Mittelsäulenanordnung nach Anspruch 8, wobei der obere Abschnitt einen W-förmigen Querschnitt mit einem Mittelsteg aufweist und ein Paar Scheitelpunkte aufweist, die sich auf beiden Seiten des Mittelstegs befinden, und wobei die Flansche der oberen Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt mit den Scheitelpunkten des oberen Abschnitts gekoppelt sind.
Mittelsäulenanordnung nach Anspruch 8, wobei der untere Abschnitt einen W-förmigen Querschnitt aufweist, der einen Mittelsteg, ein Paar von Scheitelpunkten, die sich auf beiden Seiten des Mittelstegs befinden, und ein Paar Verlängerungsabschnitte aufweist, die sich jeweils von den Scheitelpunkten erstrecken, und wobei die Flansche der unteren Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt jeweils mit den Verlängerungsabschnitten des unteren Abschnitts gekoppelt sind.
Mittelsäulenanordnung nach Anspruch 8, wobei der untere Abschnitt einen hutförmigen Querschnitt mit einem Mittelsteg aufweist und ein Paar Verlängerungsabschnitte, die sich jeweils von dem Mittelsteg erstrecken, aufweist, und wobei die Flansche der unteren Befestigungshalterung für den Sicherheitsgurt mit den Verlängerungsabschnitten des unteren Abschnitts bzw. den Flanschen des unteren Abschnitts gekoppelt sind.