-
Technischer Bereich
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkarosserie.
-
Hintergrund
-
Bei einer herkömmlichen Monocoque-artigen Fahrzeugkarosserie sind mehrere Komponenten in einer komplexen Struktur miteinander gekoppelt, um eine Fahrzeugkarosserie zu bilden. Die Formen und Kopplungsstrukturen der Komponenten sind für jedes Fahrzeugmodell unterschiedlich.
-
Um eine Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugmodells zu konstruieren, sind daher mehrere Formen für die Herstellung von Bauteilen für die Konstruktion der Fahrzeugkarosserie erforderlich. Da die Formen außerdem nicht zur Konstruktion einer Fahrzeugkarosserie eines anderen Fahrzeugmodells gemeinsam verwendet werden können, muss eine andere Gruppe von Formen hergestellt werden.
-
Wie oben beschrieben, ist bei der Herstellung einer Fahrzeugkarosserie mit unterschiedlichen Montagestrukturen für jedes Fahrzeugmodell und unter Verwendung einer Mehrzahl von Bauteilen der Zusammenbau erschwert.
-
Das Vorstehende soll lediglich zum Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung beitragen und soll nicht bedeuten, dass die vorliegende Offenbarung in den Bereich des Standes der Technik fällt, der dem Fachmann bereits bekannt ist.
-
Zusammenfassung
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkarosserie. Besondere Ausführungsformen betreffen eine Verbindungsstruktur eines oberen Abschnitts einer hinteren Säule (C-Säule).
-
Dementsprechend stellen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eine Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkarosserie bereit, wobei die Verbindungsstruktur so ausgebildet ist, dass ein Bauteil, das einer hinteren Säule (C-Säule) eines Fahrzeugs entspricht, auf einfache Weise an ein Dach und einen Boden des Fahrzeugs montiert und mit diesem mit ausgezeichneter Festigkeit und Steifigkeit verbunden sein kann, wenn eine modularisierte Space-Frame-Fahrzeugkarosserie gebaut wird.
-
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen. Die Verbindungsstruktur umfasst: ein Dachlängsträgerelement, das sich in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt; ein hinteres Dachquerträgerelement, das sich in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt und dessen eines Ende mit einem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements verbunden ist; ein hinteres Säulenelement, das sich in vertikaler Richtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt und dessen oberer Abschnitt mit dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements verbunden ist, während er mit dem Ende des hinteren Dachquerträgerelements ausgerichtet ist; und eine Abdeckungshalterung, die einen Abschnitt abdeckt, wo das hintere Ende des Dachlängsträgerelements, das Ende des hinteren Dachquerträgerelements und der obere Abschnitt des hinteren Säulenelements miteinander verbunden sind, wobei die Abdeckungshalterung mit dem Abschnitt in einem einzigen Körper integrierbar ist, wobei das hintere Ende des Dachlängsträgerelements und der obere Abschnitt des hinteren Säulenelements miteinander verbindbar sind, indem sie durch einen Einführungsvorsprung und eine Einführungsnut in einer einfügenden Weise befestigt sind.
-
Ein oberes Ende des hinteren Säulenelements kann als Verstärkungsteil vorgesehen sein, das entlang einer Längsrichtung des Dachlängsträgerelements gebogen sein kann, wobei das Verstärkungsteil und das hintere Ende des Dachlängsträgerelements miteinander verbindbar sind, indem sie in der einfügenden Weise befestigt sind.
-
Das hintere Ende des Dachlängsträgerelements kann mit einer vorstehenden Halterung verbunden sein, die zum hinteren Säulenelement hin vorstehen kann, wobei der Einführungsvorsprung einstückig mit der vorstehenden Halterung versehen sein kann, wobei ein Nutträger mit dem Verstärkungsteil in Eingriff sein kann, um dem Dachlängsträgerelement gegenüberzustehen, und wobei der Nutträger mit der Einführungsnut versehen sein kann, so dass der Einführungsvorsprung mit der Einführungsnut in der einfügenden Weise in Eingriff bringbar ist.
-
Der Einführungsvorsprung und die Einführungsnut können miteinander in Eingriff sein, wenn ein oberes Ende des hinteren Säulenelements in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie in Richtung des hinteren Endes des Dachlängsträgerelements bewegt wird, wobei das hintere Säulenelement durch den Eingriff zwischen dem Einführungsvorsprung und der Einführungsnut daran gehindert sein kann, in vertikaler Richtung und in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie bewegt zu werden.
-
Der Einführungsvorsprung kann einen Halsabschnitt und einen Verriegelungsabschnitt umfassen, wobei der Halsabschnitt von der vorstehenden Halterung in Richtung des hinteren Säulenelements vorsteht und der Verriegelungsabschnitt an einem Ende des Halsabschnitts vorgesehen ist und eine relativ größere Querschnittsbreite als die des Halsabschnitts aufweist. Die Einführungsnut kann eine vertiefte Form haben, die den Außenlinien des Halsabschnitts und des Verriegelungsabschnitts des Einführungsvorsprungs entspricht.
-
Eine Mehrzahl von Einführungsvorsprüngen und eine Mehrzahl von Einführungsnuten können in einer Anordnung vorgesehen sein, in der die Einführungsvorsprünge und die Einführungsnuten jeweils in einer Richtung von vorne nach hinten, die die Längsrichtung des Dachlängsträgerelements sein kann, voneinander beabstandet sein können.
-
Die Abdeckungshalterung kann umfassen: eine erste Abdeckungshalterung, die an einer Innenseite der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, um das hintere Ende des Dachlängsträgerelements, das Ende des hinteren Dachquerträgerelements und den oberen Abschnitt des hinteren Säulenelements integral zu bedecken; eine zweite Abdeckungshalterung, die an einer Außenseite der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, um das hintere Ende des Dachlängsträgerelements und das Ende des hinteren Dachquerträgerelements integral zu bedecken; und eine dritte Abdeckungshalterung, die an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, um das hintere Ende des Dachlängsträgerelements und den oberen Abschnitt des hinteren Säulenelements integral zu bedecken.
-
Die zweite und die dritte Abdeckungshalterung können miteinander verbunden sein, ohne dass dazwischen ein Spalt verbleibt, da die zweite und die dritte Abdeckungshalterung am Dachlängsträgerelement außerhalb der Fahrzeugkarosserie miteinander in Kontakt sind und miteinander in einer flachen Oberflächenkontaktform verbunden sind.
-
Die erste Abdeckungshalterung und die dritte Abdeckungshalterung können so angeordnet sein, dass sie sich gegenseitig überlappen und so ein Flanschteil mit einer vorgegebenen Fläche bilden. Das Flanschteil kann an einem Abschnitt zwischen dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements und dem oberen Abschnitt des hinteren Säulenelements angeordnet sein.
-
Der Flanschteil der Abdeckungshalterung kann so angeordnet sein, dass er zusätzlich zum Verstärkungsteil des hinteren Säulenelements die vorstehende Halterung mit dem Einführungsvorsprung und dem Nutträger mit der Einführungsnut integral abdeckt.
-
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist bei der Konstruktion einer modularisierten Space-Frame-Fahrzeugkarosserie der obere Abschnitt des hinteren Säulenelements, der einer hinteren Säule (C-Säule) eines Fahrzeugs entspricht, mit dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements durch den Einführungsvorsprung und die Einführungsnut in der einfügenden Weise verbunden, so dass das hintere Säulenelement und das Dachlängsträgerelement mit einem einfachen Montageverfahren und mit ausgezeichneter Festigkeit und Steifigkeit miteinander verbunden sind. Dementsprechend kann die Verbindungsstruktur der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung eine stärkere Kopplungskraft, Festigkeit und Steifigkeit gewährleisten und hinsichtlich Haltbarkeit verbessert sein.
-
Figurenliste
-
Die oben genannten und weitere Gegenstände, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind in der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, wobei:
- 1 eine Ansicht ist, die eine modularisierten Space-Frame-Fahrzeugkarosserie zeigt;
- 2 eine Ansicht ist, die eine Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkarosserie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt, wobei ein Dachlängsträgerelement und ein hinteres Säulenelement in einer einfügenden Weise miteinander verbunden sind;
- 3 eine Ansicht von unten aus der Perspektive von 2 ist;
- 4 eine perspektivische Explosionszeichnung ist, die ein Dachlängsträgerelement mit einem Einführungsvorsprung und ein hinteres Säulenelement mit einer Einführungsnut gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zeigt;
- 5 eine perspektivische Ansicht von unten ist, die das Dachlängsträgerelement zeigt, an das eine vorstehende Halterung mit dem Einführungsvorsprung von 4 gekoppelt ist; und
- 6A bis 6C Ausführungsformen zeigen, in denen die Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkarosserie auf verschiedene Karosseriestrukturen angewendet ist.
-
Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
-
Im Folgenden ist eine Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkarosserie nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
1 ist eine Ansicht, die eine modularisierten Space-Frame-Fahrzeugkarosserie zeigt. Unter Bezugnahme auf 1 umfasst eine Bodenanordnung 109 eine Frontschürzenanordnung 101, eine Armaturenbrettanordnung 103, eine mittlere Bodenanordnung 105 und eine hintere Bodenanordnung 107. Eine obere Anordnung 119 umfasst eine Seitenanordnung 111, eine Viertelanordnung 113 (z.B. Karosserietafel zwischen hinterer Tür und Kofferraum), eine hintere Anordnung 115 und einen Dachträger 117. Wenn die Bodenanordnung 109 und die obere Anordnung 119 zusammengebaut sind, wird eine Außenhautanordnung 127, einschließlich eines Kotflügels 121, eines seitlichen Außenteils 123 und einer Dachplatte 125, daran gekoppelt, um die Space-Frame-Fahrzeugkarosserie zu bilden.
-
Als eine Referenz dient die obige Beschreibung der Zeichnung in 1, jedoch lediglich zum einfachen Verständnis der Konfiguration des in dieser Offenbarung erwähnten Space-Frame-Fahrzeugkörpers, wobei sie keine Montagefolge von Abschnitten darstellt, die einen tatsächlichen Space-Frame-Fahrzeugkörper bilden. Die tatsächliche Reihenfolge des Zusammenbaus kann je nach den verschiedenen Situationen variieren.
-
Der Dachträger 117 umfasst Dachlängsholme 129, einen Windlauf 131, mittlere Dachholme 133 und einen hinteren Dachholm 135, die eine Space-Frame-Struktur bilden. Die Dachlängsholme 129 befinden sich an gegenüberliegenden Seiten eines Fahrzeugs, wobei der Windlauf 131, die mittleren Dachholme 133 und der hintere Dachholm 135, die zwischen den Dachlängsholmen 129 vorgesehen sind, um die Dachlängsholme 129 miteinander zu verbinden, in einer hohlen, geschlossenen Rohrstruktur ausgebildet sind. Da die Dachlängsholme 129 in Längsrichtung einer Fahrzeugkarosserie und der Windlauf 131, die mittleren Dachholme 133 und der hintere Dachholm 135 in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie verlängert und verkürzt werden können, kann der Dachträger 117 leicht angepasst und auf verschiedene Fahrzeugtypen und verschiedene Fahrzeugmodelle angewendet werden.
-
Die Frontschürzenanordnung 101, die Armaturenbrettanordnung 103, die mittlere Bodenanordnung 105 und die hintere Bodenanordnung 107, die so modularisiert sind, dass sie die Bodenanordnung 109 bilden, werden in unterschiedlichen Längen oder Breiten zusammengebaut. Die Bodenanordnung 109 lässt sich somit leicht umwandeln und auf verschiedene Fahrzeugtypen und verschiedene Fahrzeugmodelle anwenden.
-
Wenn der Dachträger 117 und die Bodenanordnung 109 geändert sind, sind andere Komponenten durch Anpassung ihrer Formen oder Größen zusammenfügbar. Dementsprechend ist es einfach, eine für einen neuen Fahrzeugtyp oder ein neues Fahrzeugmodell geeignete Fahrzeugkarosserie zu entwickeln, so dass die Entwicklung des neuen Fahrzeugtyps einfach sein kann und die Struktur der Fahrzeugkarosserie effektiv auf die Produktion kleiner Serien anwendbar ist.
-
Dabei können die Außenhautanordnung 127 einschließlich des Kotflügels 121, die Seitenaußenseite 123 und das Dachblech 125 aus verschiedenen Materialien wie kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) sowie aus herkömmlichen Edelstählen hergestellt sein. Somit kann jede Form der Komponenten je nach Fahrzeugtyp oder Fahrzeugmodell frei angepasst werden, so dass sie auf den oben beschriebenen Space Frame anwendbar sind, so dass verschiedene Fahrzeuge in einfacher Weise herstellbar sind.
-
Die Verbindungsstruktur für eine Fahrzeugkarosserie kann so ausgebildet sein, dass sie auf die Space-Frame-Fahrzeugkarosserie mit der oben beschriebenen Konfiguration anwendbar ist. Wie in der Ausführungsform von 2 und 3 gezeigt, umfasst die Verbindungsstruktur für eine Fahrzeugkarosserie ein Dachlängsträgerelement 10, das sich in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt, ein hinteres Dachquerträgerelement 20, das sich in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt und dessen eines Ende mit einem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10 verbunden ist, ein hinteres Säulenelement 30, das sich in vertikaler Richtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt und dessen oberer Abschnitt mit dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10 verbunden ist, während es mit dem Ende des hinteren Dachquerträgerelements 20 ausgerichtet ist, und eine Abdeckungshalterung 40, die in einer Platte ausgebildet ist und einen Abschnitt abdeckt, an dem das hintere Ende des Dachlängsträgerelements 10, das Ende des hinteren Dachquerträgerelements 20 und der obere Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 miteinander verbunden sind, wobei die Abdeckungshalterung 40 mit dem Abschnitt in einem einzigen Körper integrierbar ist. Das hintere Ende des Dachlängsträgerelements 10 und der obere Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 sind durch einen Einführungsvorsprung 60 und eine Einführungsnut 80 miteinander verbunden.
-
Das heißt, das Dachlängsträgerelement 10 ist zwischen dem hinteren Dachquerträgerelement 20 und dem hinteren Säulenelement 30 eingefügt, und das hintere Dachquerträgerelement 20 und der hintere Säulenelement 30 sind jeweils im rechten Winkel mit dem Dachlängsträgerelement 10 verbunden. Außerdem deckt und verstärkt die Abdeckungshalterung 40 den Abschnitt, an dem das hintere Ende des Dachlängsträgerelements 10, das Ende des hinteren Dachquerträgerelements 20 und der obere Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 miteinander verbunden sind, und bildet so die Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkarosserie.
-
Das Dachlängsträgerelement 10, das hintere Dachquerträgerelement 20 und das hintere Säulenelement 30 können alle als Hohlträger oder Holme ausgebildet sein, um die Space-Frame-Struktur zu bilden.
-
In 1 kann das Dachlängsträgerelement 10 eine Konfiguration aufweisen, die den Dachlängsträgerelementen 129 entspricht, wobei das hintere Dachquerträgerelement 20 eine Konfiguration aufweisen kann, die dem hinteren Dachholm 135 entspricht.
-
Weiterhin kann das hintere Säulenelement 30 einer Komponente entsprechen, die im Allgemeinen als C-Säule oder als hintere Säule eines Fahrzeugs bezeichnet wird.
-
Wie in 1 dargestellt, kann das hintere Säulenelement 30 ausgerichtet und mit einem Abschnitt am hinteren Ende der Dachlängsholme 129 verbunden sein, z.B. mit dem Abschnitt, mit dem der hintere Dachholm 135 verbunden ist, wobei die Abdeckungshalterung 40 mit der Space-Frame-Struktur gekoppelt sein kann, um einen verbundenen Abschnitt abzudecken, in dem die oben genannten drei Komponenten miteinander verbunden sind.
-
Außerdem kann die Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkarosserie so verwendet werden, dass das hintere Säulenelement 30 mit einem Objekt wie der Bodenanordnung 109 in 1 verbunden ist.
-
Das heißt, die Verbindungsstruktur kann einer Struktur entsprechen, bei der ein unteres Ende des hinteren Säulenelements 30 mit einem hinteren Ende eines Seitenschwellers verbunden ist, der sich an der Seite der Bodenanordnung 109 befindet.
-
Die oben beschriebene Bodenanordnung 109 kann mit einem Querträger versehen sein, der sich von der oben genannten Komponente unterscheidet und in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie ausgebildet ist. Dementsprechend kann die Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkarosserie in 1 durch Entsprechung des in der Bodenanordnung 109 vorgesehenen Querträgers mit dem hinteren Dachholm 135, der im Dachträger 117 vorgesehen ist, in 2 als dieselbe Struktur verwendet werden, bei der das hintere Säulenelement 30 mit dem hinteren Ende des Seitenschwellers der Bodenanordnung 109 gekoppelt ist, während nur eine Richtung der Verbindungsstruktur nach oben und unten geändert wird.
-
Praktisch sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung durch das Konzept ausgedrückt, welches sowohl die Kopplung des hinteren Säulenelements 30 mit dem hinteren Ende der Dachlängsholme 129 als auch die Kopplung mit dem hinteren Ende des Seitenschwellers der Bodenanordnung 109, wie oben beschrieben, einschließt. Das heißt, die Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkarosserie nach der vorliegenden Offenbarung kann üblicherweise in Strukturen verwendet werden, bei denen das in vertikaler Richtung der Fahrzeugkarosserie gebildete hintere Säulenelement 30 sowohl mit einer Oberseite als auch mit einer Unterseite der Fahrzeugkarosserie verbunden ist.
-
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist das hintere Dachquerträgerelement 20 in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie senkrecht zum Dachlängsträgerelement 10 angeordnet. Das Ende des hinteren Dachquerträgerelements 20 ist mit dem Dachlängsträgerelement 10 so verbunden, dass es direkt mit dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10 gekoppelt ist.
-
Die Verbindung zwischen dem hinteren Dachquerträgerelement 20 und dem Dachlängsträgerelement 10 kann durch Schweißen, Strukturkleber oder separate Verbindungselemente erfolgen.
-
Da das Ende des hinteren Dachquerträgerelements 20 und das hintere Ende des Dachlängsträgerelements 10 direkt miteinander verbunden sind, kann ein Kopplungsabschnitt zwischen dem hinteren Dachquerträgerelement 20 und dem Dachlängsträgerelement 10 für ausreichende Festigkeit und Steifigkeit sorgen.
-
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist das hintere Säulenelement 30 im rechten Winkel zum Dachlängsträgerelement 10 in vertikaler Richtung der Fahrzeugkarosserie angeordnet. Der obere Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 kann mit dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10 in einer Form verbunden sein, in der der obere Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 mit dem Ende des hinteren Dachquerträgerelements 20 ausgerichtet ist.
-
Wie oben beschrieben, können das hintere Ende des Dachlängsträgerelements 10 und das Ende des hinteren Dachquerträgerelements 20 durch Schweißen miteinander verbunden sein, wobei das hintere Ende des Dachlängsträgerelements 10 und der obere Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 durch Schweißen miteinander verbunden sein können. In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist die Verbindung zwischen dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10 und dem oberen Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 jedoch nicht durch Schweißen, sondern durch den Einführungsvorsprung 60 und die Einführungsnut 80 in einer einfügenden Weise ausgeführt.
-
Das heißt, wie in den 2 bis 5 gezeigt, ist ein oberes Ende des hinteren Säulenelements 30 in Längsrichtung des Dachlängsträgerelements 10 gebogen, um ein Verstärkungsteil 31 zu bilden. Das Verstärkungsteil 31 und das hintere Ende des Dachlängsträgerelements 10 sind durch die Befestigung in Einfügungsrichtung miteinander verbunden.
-
Da das obere Ende des hinteren Säulenelements 30 in Längsrichtung des Dachlängsträgerelements 10 L-förmig gebogen ist, um das Verstärkungsteil 31 zu bilden, kann ein Verbindungsabschnitt zwischen dem oberen Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 und dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10 für ausreichende Festigkeit und Steifigkeit sorgen.
-
Die Kopplungsstruktur zwischen dem Einführungsvorsprung 60 und der Einführungsnut 80 wird nun im Detail beschrieben. Eine vorstehende Halterung 50 ist mit dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10 verbunden, um in Richtung des hinteren Säulenelements 30 vorzustehen, wobei der Einführungsvorsprung 60 einstückig mit der vorstehenden Halterung 50 ausgebildet ist. Weiterhin ist ein Nutträger 70 mit dem Verstärkungsteil 31 des hinteren Säulenelements 30 verbunden, um in Richtung des Dachlängsträgerelements 10 vorzustehen, wobei die Einführungsnut 80 in dem Nutträger 70 vorgesehen ist, so dass der Einführungsvorsprung 60 in die Einführungsnut 80 einführbar ist.
-
Es ist natürlich möglich, eine Konstruktion anzuwenden, bei der der Einführungsvorsprung 60 und die Einführungsnut 80 als eine der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung entgegengesetzte Konfiguration miteinander in Eingriff gebracht sind, wenn die mit dem Einführungsvorsprung 60 versehene vorstehende Halterung 50 am oberen Ende des hinteren Säulenelements 30 und der mit der Einführungsnut 80 versehene Nutträger 70 am hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10 vorgesehen ist.
-
Der Einführungsvorsprung 60 und die Einführungsnut 80 werden in der einfügenden Weise miteinander in Eingriff gebracht, wenn das obere Ende des hinteren Säulenelements 30 in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie zum hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10 bewegt wird. Außerdem wird die Bewegung des hinteren Säulenelements 30 in vertikaler Richtung und in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie durch den Eingriff zwischen dem Einführungsvorsprung 60 und der Einführungsnut 80 begrenzt.
-
Der Einführungsvorsprung 60 einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Halsabschnitt 61, der von der vorstehenden Halterung 50 in Richtung des hinteren Säulenelements 30 vorsteht, und einen Verriegelungsabschnitt 62, der an einem Ende des Halsabschnitts 61 vorgesehen ist und eine relativ größere Querschnittsbreite als die des Halsabschnitts 61 aufweist.
-
Der Halsabschnitt 61 hat eine Form, bei der zwei Abschnitte einander zugewandt sind, während sie sich überlappen, und hat dabei eine relativ schmalere Querschnittsbreite als die des Verriegelungsabschnitts 62. Der Verriegelungsabschnitt 62 hat eine rechteckige Querschnittsform, die sich vom Halsabschnitt 61 aus erstreckt, und hat eine relativ größere Querschnittsbreite als der Halsabschnitt 61.
-
Die Einführungsnut 80 hat eine Form, die den Außenlinien des Halsabschnitts 61 und des Verriegelungsabschnitts 62 entspricht, und ist auf dem Nutträger 70 in einer vertieften Form ausgebildet.
-
Um den oberen Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 mit dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10 zu verbinden, wird dementsprechend zuerst die vorstehende Halterung 50 mit einer unteren Fläche des hinteren Endes des Dachlängsträgerelements 10 unter Verwendung eines Verbindungselements 91, wie z.B. eines Bolzens oder einer Schraube oder von Strukturklebern, verbunden. Als nächstes wird der Nutträger 70 mit einer oberen Fläche des Verstärkungsteils 31 des hinteren Säulenelements 30 unter Verwendung eines Verbindungselements 92, wie z.B. eines Bolzens oder einer Schraube oder von Strukturklebern, verbunden. Dann, wenn der Nutträger 70 des hinteren Säulenelements 30 in Querrichtung der Fahrzeugkarosserie in Richtung der vorstehenden Halterung 50 des Dachlängsträgerelements 10 bewegt wird, werden der Einführungsvorsprung 60 und die Einführungsnut 80 in der einfügenden Weise miteinander in Eingriff gebracht.
-
Wie oben beschrieben, ist, wenn das obere Ende des hinteren Säulenelements 30 und das hintere Ende des Dachlängsträgerelements 10 durch den Einführungsvorsprung 60 und die Einführungsnut 80 miteinander gekoppelt sind, das hintere Säulenelement 30 in einen eingeschränkten Zustand gebracht, in dem das hintere Säulenelement 30 in vertikaler Richtung und in Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie in Bezug auf das Dachlängsträgerelement 10 nicht bewegt werden kann. In diesem Zustand wird die Abdeckungshalterung 40 verwendet, um einen gekoppelten Abschnitt zwischen dem Einführungsvorsprung 60 und der Einführungsnut 80 abzudecken, wobei der Abschnitt den Verstärkungsteil 31 einschließt, wobei dann ein Schweißvorgang durchgeführt wird oder Strukturkleber oder ein Kopplungselement wie ein Bolzen oder eine Schraube im gekoppelten Abschnitt verwendet werden, um den Einführungsvorsprung 60 und die Einführungsnut 80 zu befestigen.
-
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind mehrere Einführungsvorsprünge 60 und mehrere Einführungsnuten 80 in einer Anordnung vorgesehen, in der die Einführungsvorsprünge 60 und die Einführungsnuten 80 jeweils in einer Richtung von vorne nach hinten, d.h. in der Längsrichtung des Dachlängsträgerelements 10, voneinander beabstandet sind. Dadurch können das Dachlängsträgerelement 10 und das hintere Säulenelement 30 eine stärkere Kopplungskraft haben und somit in Festigkeit, Steifigkeit und Haltbarkeit verbessert sein.
-
Die Abdeckungshalterung 40 einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst eine erste Abdeckungshalterung 41, die an einer Innenseite der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, um das hintere Ende des Dachlängsträgerelements 10, das Ende des hinteren Dachquerträgerelements 20 und den oberen Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 integral abzudecken, eine zweite Abdeckungshalterung 42, die an einer Außenseite der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, um das hintere Ende des Dachlängsträgerelements 10 und das Ende des hinteren Dachquerträgerelements 20 integral abzudecken, und eine dritte Abdeckungshalterung 43, die an der Außenseite der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, um das hintere Ende des Dachlängsträgerelements 10 und den oberen Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 integral abzudecken.
-
Das heißt, die erste Abdeckungshalterung 41, die zweite Abdeckungshalterung 42 und die dritte Abdeckungshalterung 43 sorgen für eine Abstützung, indem sie verbundene Abschnitte zwischen dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10, dem Ende des hinteren Dachquerträgerelements 20 und dem oberen Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 in allen Richtungen oberflächenkontaktierend abdecken. Auf diese Weise können die verbundenen Teile eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit gewährleisten.
-
Eine Außenkante der zweiten Abdeckungshalterung 42 und eine Außenkante der dritten Abdeckungshalterung 43 liegen am Dachlängsträgerelement 10 außerhalb der Fahrzeugkarosserie in Kontakt miteinander und sind flachflächig miteinander verbunden. Die zweite Abdeckungshalterung 42 und die dritte Abdeckungshalterung 43 sind miteinander verbunden, ohne dass dazwischen ein Spalt verbleibt. Dementsprechend können die zweite Abdeckungshalterung 42 und die dritte Abdeckungshalterung 43 eine stärkere Kopplungskraft haben.
-
Die erste Abdeckungshalterung 41, die zweite Abdeckungshalterung 42 und die dritte Abdeckungshalterung 43, die die Abdeckungshalterung 40 bilden, können mit der Verbindungsstruktur verbunden sein, indem sie durch Schweißen, Strukturklebstoffe oder ein Verbindungselement wie einen Bolzen oder eine Schraube befestigt sein, wenn die erste Abdeckungshalterung 41, die zweite Abdeckungshalterung 42 und die dritte Abdeckungshalterung 43 die verbundenen Bereiche abdecken, wo das Ende des hinteren Dachquerträgerelements 20, der obere Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 und das hintere Ende des Dachlängsträgerelements 10 miteinander verbunden sind.
-
Die erste Abdeckungshalterung 41 und die dritte Abdeckungshalterung 43 sind so angeordnet, dass sie sich gegenseitig überlappen, wodurch ein Flanschteil 44 entsteht, das eine vorgegebene Fläche aufweist. Das Flanschteil 44 ist so ausgebildet, dass es an einem Abschnitt zwischen dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10 und dem oberen Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 angeordnet sein kann. Dementsprechend kann der Verbindungsabschnitt zwischen dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10 und dem oberen Abschnitt des hinteren Säulenelements 30 eine verbesserte Festigkeit und Steifigkeit aufweisen.
-
Weiterhin ist der Flanschteil 44 vorgesehen, um die mit dem Einführungsvorsprung 60 versehenen vorstehende Halterung 50 und den mit der Einführungsnut 80 versehenen Nutträger 70 integral abzudecken, zusätzlich zu dem Verstärkungsteil 31, der in Längsrichtung des Dachlängsträgerelements 10 am oberen Ende des hinteren Säulenelements 30 gebogen ist. Somit kann der Einführungsabschnitt zwischen dem hinteren Säulenelement 30 und dem Dachlängsträgerelement 10 eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit bereitstellen.
-
Die Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkarosserie der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist, wie oben beschrieben, so ausgebildet, dass die Länge des hinteren Säulenelements 30 leicht variiert und mit dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10 verbindbar ist. Daher kann die Verbindungsstruktur der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung leicht auf verschiedene Strukturen eines Fahrzeugkarosserierahmens angewandt werden, wie in 6A-6C gezeigt.
-
In 6A-6C sind verschiedene Strukturen eines Karosserierahmens miteinander vergleichbar dargestellt. In jeder Struktur eines Karosserierahmens zeigen die Kreise A1 und C1 die Verbindungen an, die zur Bildung jedes Karosserierahmens vorgesehen sind. Unter den Kreisen sind die gegenüberliegenden Enden eines Bauteils, das dem hinteren Säulenelement 30 der vorliegenden Offenbarung entspricht, mit den Vollkreisen C1 gekennzeichnet, wobei die oben beschriebene Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkarosserie der vorliegenden Offenbarung auf die Vollkreise C1 anwendbar ist.
-
Das heißt, die Verbindungsstruktur einer Fahrzeugkarosserie kann, wie in 6A-6C gezeigt, leicht gemeinsam auf die verschiedenen Fahrzeugtypen angewendet werden, wenn die Längenänderung des hinteren Säulenelements 30 und die leichte Verformung damit verbunden sind. Dementsprechend ist die Entwicklung neuer Fahrzeugtypen leicht durchführbar, wobei es möglich ist, eine technologische Infrastruktur bereitzustellen, die effektiv auf die Produktion kleiner Serien anwendbar ist.
-
Bei der Konfiguration einer Fahrzeugkarosseriestruktur vom Typ des modularisierten Space Frame wird der obere Abschnitt des hinteren Säulenelements 30, das einer hinteren Säule (C-Säule) eines Fahrzeugs entspricht, nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit dem hinteren Ende des Dachlängsträgerelements 10 durch den Einführungsvorsprung 60 und die Einführungsnut 80 in der einfügenden Weise verbunden, so dass die Verbindung zwischen dem hinteren Säulenelement 30 und dem Dachlängsträgerelement 10 mit einfacher Montierbarkeit und ausgezeichneter Festigkeit und Steifigkeit ausgeführt ist. Dementsprechend kann die Verbindungsstruktur eine stärkere Kopplungskraft, Festigkeit und Steifigkeit gewährleisten und somit die Haltbarkeit verbessern.
-
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zur Veranschaulichung beschrieben wurden, wird der entsprechende Fachmann verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Substitutionen vornehmen, ohne dabei vom Umfang und Geist der Erfindung, wie sie in den begleitenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
