DE102023005031A1

DE102023005031A1 - Ein Verstärkungsbauteil für eine Karosserie-Rohbau-Struktur

Info

Publication number: DE102023005031A1
Application number: DE102023005031.8A
Authority: DE
Inventors: BhavaniSankar Vankayalapati; Venkatesh Doddamani; Chandran Subramani
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2022-12-22
Filing date: 2023-12-07
Publication date: 2024-06-27

Abstract

Eine Karosserie-Rohbau-Struktur (100) eines Fahrzeugs wird beschrieben. Die Struktur besteht aus einer Untergestellbaugruppe, einer Seitenwandbaugruppe und einer Dachbaugruppe, die sich in Längsrichtung erstreckt. Eine Mehrzahl von Pfeilerelementen (102) ist zwischen der Seitenwand und der Dachanordnung an vordefinierten Positionen definiert. mindestens ein Verstärkungselement (200) ist so konfiguriert, dass es an einer hinteren Säule (104) der Vielzahl von Säulenelementen befestigt ist, und ist dazu ausgelegt, die hintere Säule zu verstärken. Jedes der mindestens einen Verstärkungselemente weist einen Halterungskörper auf, der an einer Oberfläche der hinteren Säule befestigt werden kann und mit einem ersten Abschnitt (202) definiert ist, der sich entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Der erste Teil besteht darin, ein im Wesentlichen Z-förmiges Profil zu definieren. Ferner erstreckt sich ein zweiter Abschnitt (204) von einem Ende des ersten Abschnitts in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs.

Description

Die folgende Beschreibung beschreibt insbesondere die Erfindung und die Art und Weise, in der sie ausgeführt werden soll.
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf den Bereich der Kraftfahrzeuge, Insbesondere, aber nicht ausschließlich, bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf die hintere Struktur eines Fahrzeugs. Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschreiben ein Verstärkungselement für eine D-Säule an der hinteren Struktur des Fahrzeugs.
Motorisierte Fahrzeuge werden in der Regel aus Metallen und Kunststoffen hergestellt. Dementsprechend neigen motorisierte Fahrzeuge auch dazu, hohe Geräusche und Vibrationen zu erzeugen, die in den Metallen und Kunststoffen nachhallen. Aus diesem Grund ist es auf dem Gebiet bekannt, Geräusche, Vibrationen und Rauheit („NVH“), auch bekannt als Lärm und Vibration („N&V“), sowohl im Innen- als auch im Außenbereich von motorisierten Fahrzeugen zu untersuchen. Die NVH im Innenraum wird in Bezug auf die Geräusche und Vibrationen gemessen, die von den Insassen der motorisierten Fahrzeuge wahrgenommen werden, während die NVH im Außenbereich relativ zu den von den motorisierten Fahrzeugen abgestrahlten Geräuschen und Vibrationen gemessen wird und in der Regel Tests für das Vorbeifahren umfasst. Obwohl Lärm und Vibrationen leicht gemessen werden können, ist Härte eine subjektive Eigenschaft, die in der Regel entweder durch „Jury“-Bewertungen oder mit analytischen psychoakustischen Instrumenten gemessen wird, die Ergebnisse liefern, die menschliche subjektive Eindrücke widerspiegeln.
NVH-Quellen in motorisierten Fahrzeugen sind vielfältig, darunter Motoren, Antriebsstränge, Reifenkontakte, Rahmen- und Strukturelemente, Bremsen, Straßenbeläge und Wind. Viele Geräusche und Vibrationen werden auf den Rahmen und die Strukturelemente der motorisierten Fahrzeuge übertragen und dann akustisch in die Kabine abgestrahlt. Diese Arten von Geräuschen und Vibrationen werden typischerweise als „körpergetragen“ klassifiziert. Zum Beispiel haben bestimmte Kraftfahrzeuge, einschließlich Kombis, Sport Utility Vehicles und Minivans, eine hintere Öffnung, durch die Zugang zu einem Innenraum des Kraftfahrzeugs erhalten wird. Die hintere Öffnung erstreckt sich zwischen dem Boden und dem Dach des Kraftfahrzeugs, um das Be- und Entladen von Gegenständen zu ermöglichen. In der Regel sind der Boden und das Dach über ein Pfeilerelement verbunden. Das NVH, das am hinteren Ende des Fahrzeugs entsteht, insbesondere in der Nähe des Säulenträgers, ist unerwünscht. Körperschall und Vibrationen werden in der Regel durch Isolierung gedämpft. Traditionell gibt es drei Hauptmethoden zur Verbesserung von NVH sowohl in motorisierten Fahrzeugen als auch in anderen Artikeln. Das erste Verfahren umfasst das Verringern einer Stärke der Geräusch- und Schwingungsquelle und das zweite Verfahren umfasst das Unterbrechen eines Pfades des Geräusch- und Schwingungspfades durch die Verwendung von Verstärkungselementen und/oder Isolatoren. Andere traditionelle Mittel zur Verbesserung der NVH sind die Verwendung von Dämpfern mit abgestimmter Masse, die Verwendung von Hilfsrahmen, das Auswuchten beweglicher Teile, die Änderung der Steifigkeit und Masse von Strukturen, die Neuabstimmung von Auspuffen und Einlässen, die Änderung der Eigenschaften von Isolatoren, das Hinzufügen von schalldämpfenden oder absorbierenden Materialien und die Verwendung aktiver Geräuschschutzmaßnahmen.
Viele der oben genannten Mechanismen zur Reduzierung von NVH sind nicht mit den erforderlichen Normen und Anforderungen vereinbar. Dementsprechend besteht die Möglichkeit, ein Verstärkungselement/Stützelement zu entwickeln, das Geräusche und Vibrationen in vielen verschiedenen Artikeln reduziert und gleichzeitig das Gewicht reduziert und die Energieeffizienz verbessert. Es existiert ein herkömmliches Verstärkungselement oder Stützelement zur Verstärkung des hinteren Endes des Fahrzeugs. Die herkömmlichen Bewehrungsstäbe weisen jedoch eine Vielzahl von Einschränkungen auf. Es ist der Stand der Technik hinsichtlich der Verwendung eines Verstärkungselements zur Verstärkung von Abschnitten des hinteren Endes bekannt, um die Heckklappe zu verbinden. Zum Beispiel offenbart die Patentveröffentlichungsnummer CN108032909A eine Struktur mit einer sich erstreckenden Platte, deren Seitenteil mit einem hinteren Ende einer unteren Platte durch ein Widerstandspunktschweißverfahren verbunden ist. Eine untere Außenplatte der D-Säule wird mit dem hinteren Ende der unteren Platte im Widerstandspunktschweißverfahren verbunden. D-Säulen-Winkelplatten sind jeweils mit einer Seitenwand einer Außenplatte und der Ausziehplatte verbunden. Das hintere Ende der unteren Platte, die untere äußere Platte der D-Säule und die Seitenwand der äußeren Platte sind umschlossen, um einen Hohlraum zu bilden. Die untere Eckplatte D ist mit einer Schweißprozessbohrung versehen.
Obwohl der Stand der Technik die Verwendung des Verstärkungselements für den Heckklappenabschnitt offenbart, reduziert das herkömmliche Verstärkungselement die NVH-Pegel in der Kabine nicht. Auch sorgt das herkömmliche Verstärkungselement nicht für die Steifigkeit am hinteren Ende des Fahrzeugs.
Die vorliegende Offenbarung ist darauf gerichtet, eine oder mehrere der oben genannten Einschränkungen oder andere derartige Beschränkungen, die mit dem Stand der Technik verbunden sind, zu überwinden.
Die Informationen, die in diesem Hintergrund des Offenbarungsabschnitts offenbart sind, dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Anerkennung oder irgendeine Form der Andeutung verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann bereits bekannt ist.
Ein oder mehrere Unzulänglichkeiten herkömmlicher Systeme werden überwunden, und zusätzliche Vorteile werden durch die Anordnung und das System, wie sie in der vorliegenden Offenbarung beansprucht werden, bereitgestellt. Zusätzliche Merkmale und Vorteile werden durch die Techniken der vorliegenden Offenbarung realisiert. Andere Ausführungsformen und Aspekte der Offenbarung sind hierin ausführlich beschrieben und werden als Teil der beanspruchten Offenbarung betrachtet.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform der Offenbarung wird eine Karosserie-Schalen-Struktur eines Fahrzeugs beschrieben. Die Karosserie-Rohbau-Struktur umfasst eine Untergestellanordnung und eine Seitenwandanordnung, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Ferner weist die Karosserie-Rohbau-Struktur eine Dachanordnung auf, die sich in Längsrichtung erstreckt und so konfiguriert ist, dass sie eine Fahrgastkabine des Fahrzeugs verdeckt. Zwischen der Seitenwandanordnung und der Dachanordnung ist eine Vielzahl von Säulenelementen an vordefinierten Positionen entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs definiert. Mindestens ein Verstärkungselement ist so konfiguriert, dass es an einer hinteren Säule der Vielzahl von Säulenelementen befestigt ist, und ist dazu ausgelegt, die hintere Säule zu verstärken. Jedes der mindestens einen Verstärkungselemente weist einen Halterungskörper auf, der an einer Oberfläche der hinteren Säule befestigt werden kann und mit einem ersten Abschnitt definiert ist, der sich entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Der erste Teil besteht darin, ein im Wesentlichen Z-förmiges Profil zu definieren. Ferner erstreckt sich ein zweiter Abschnitt von einem Ende des ersten Abschnitts in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs.
In Ausführungsform der Offenbarung sind der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt einstückig ausgebildet. Der zweite Abschnitt erstreckt sich winkelförmig von einem Umfang des ersten Abschnitts und entspricht der Form des ersten Abschnitts.
In einer Ausführungsform der Offenbarung umfasst die Mehrzahl von Säulen eine A-Säule, eine B-Säule, eine C-Säule und eine D-Säule.
In einer Ausführungsform der Offenbarung ist das mindestens eine Verstärkungselement an der D-Säule und teilweise an der C-Säule befestigt.
In einer Ausführungsform der Offenbarung weist die Körper-Mantel-Struktur einen Grat auf, der entlang eines Umfangs des zweiten Abschnitts definiert ist. Der Grat erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zum zweiten Abschnitt und verläuft parallel zum ersten Abschnitt. Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt sind mit einer Vielzahl von Sicherungspunkten definiert.
In einer anderen nicht einschränkenden Ausführungsform der Offenbarung ist ein Verstärkungselement ausgebildet, um die hintere Säule zu verstärken. Das Verstärkungselement weist einen Halterungskörper auf, der an einer Oberfläche der hinteren Säule befestigt werden kann. Die Karosserie-Rohbau-Struktur umfasst eine Untergestellanordnung und eine Seitenwandanordnung, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Ferner weist die Karosserie-Rohbau-Struktur eine Dachanordnung auf, die sich in Längsrichtung erstreckt und so konfiguriert ist, dass sie eine Fahrgastkabine des Fahrzeugs verdeckt. Zwischen der Seitenwandanordnung und der Dachanordnung ist eine Vielzahl von Säulenelementen an vordefinierten Positionen entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs definiert. Mindestens ein Verstärkungselement ist so konfiguriert, dass es an einer hinteren Säule der Vielzahl von Säulenelementen befestigt ist, und ist dazu ausgelegt, die hintere Säule zu verstärken. Jedes der mindestens einen Verstärkungselemente weist einen Halterungskörper auf, der an einer Oberfläche der hinteren Säule befestigt werden kann und mit einem ersten Abschnitt definiert ist, der sich entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Der erste Teil besteht darin, ein im Wesentlichen Z-förmiges Profil zu definieren. Ferner erstreckt sich ein zweiter Abschnitt von einem Ende des ersten Abschnitts in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs.
Die vorstehende Zusammenfassung dient nur der Veranschaulichung und soll in keiner Weise einschränkend sein. Zusätzlich zu den oben beschriebenen erläuternden Aspekten, Ausführungsformen und Merkmalen werden weitere Aspekte, Ausführungsformen und Merkmale durch Bezugnahme auf die Zeichnungen und die folgende detaillierte Beschreibung ersichtlich.
Die neuen Merkmale und Merkmale der Offenbarung sind in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Offenbarung selbst sowie eine Art der Verwendung, weitere Ziele und deren Vorteile werden jedoch am besten unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird. Eine oder mehrere Ausführungsformen werden nun nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente darstellen und in denen:

1 veranschaulicht eine beispielhafte schematische Ansicht eines Fahrzeugs, das einen hinteren Abschnitt mit einem Verstärkungselement darstellt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 zeigt eine vergrößerte Ansicht des hinteren Abschnitts, der das Verstärkungselement von 1 darstellt.
3 zeigt eine schematische Ansicht des in dem Fahrzeug verwendeten Verstärkungselements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

Die Figuren stellen Ausführungsformen der Offenbarung nur zu Zwecken der Veranschaulichung dar. Ein Fachmann wird aus der folgenden Beschreibung leicht erkennen, dass alternative Ausführungsformen der hierin dargestellten Strukturen und Verfahren verwendet werden können, ohne von den hierin beschriebenen Grundsätzen der Offenbarung abzuweichen.
Während die Ausführungsformen in der Offenbarung verschiedenen Modifikationen und alternativen Formen unterliegen, wurden spezifische Ausführungsformen davon beispielhaft in den Figuren gezeigt und werden im Folgenden beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, dass es nicht beabsichtigt ist, die Offenbarung auf die bestimmte offenbarte Form zu beschränken, sondern dass die Offenbarung im Gegenteil alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abdecken soll, die in den Schutzbereich der Offenbarung fallen.
Es ist anzumerken, dass ein Fachmann durch die vorliegende Offenbarung motiviert wäre und verschiedene Merkmale des Systems oder der Anordnung modifizieren würde, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Daher werden solche Änderungen als Teil der Offenbarung angesehen. Dementsprechend zeigen die Zeichnungen nur die spezifischen Details, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind, um die Offenbarung nicht mit Details zu verdecken, die für den Durchschnittsfachmann, der von der hierin enthaltenen Beschreibung profitiert, leicht ersichtlich sind. Auch kann das System der vorliegenden Offenbarung in jeder Art von Fahrzeugen verwendet werden, einschließlich Nutzfahrzeugen, Personenkraftwagen und dergleichen. Weder das Fahrzeug noch der komplette Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs sind in den Zeichnungen der Offenbarung der Einfachheit halber dargestellt.
Die Begriffe „umfasst... a“, „umfassend“ oder andere Variationen davon, die in der Offenbarung verwendet werden, sollen nicht-exklusive Einschlüsse abdecken, so dass ein System, das eine Liste von Komponenten umfasst, nicht nur diese Komponenten umfasst, sondern auch andere Komponenten enthalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt oder einem solchen Mechanismus inhärent sind. Mit anderen Worten, ein oder mehrere Elemente im Mechanismus, der von „umfasst... a“ schließt ohne weitere Einschränkungen das Vorhandensein anderer Elemente oder zusätzlicher Elemente in dem System oder der Vorrichtung nicht aus.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung offenbaren eine Karosserie-Rohbau-Struktur eines Fahrzeugs. Genauer gesagt kann die Neuheit und Weiterentwicklung der vorliegenden Offenbarung durch ein Verstärkungselement realisiert werden, das verwendet wird, um eine hintere Säule der Vielzahl von Säulenelementen zu verstärken. Das Verstärkungselement der vorliegenden Offenbarung verbessert/reduziert Geräusche, Vibrationen und Rauheit, die auch als NVH bezeichnet werden, und wird von nun an austauschbar verwendet. Das Verstärkungselement der vorliegenden Offenbarung kann im Wesentlichen leicht sein. Auch um das Verstärkungselement an der hinteren Säule zu befestigen, ist eine minimale oder wesentlich geringere Anzahl von Verbindungen erforderlich.
Wie oben beschrieben, wird die Karosserie-Rohbau-Struktur des Fahrzeugs aufgeklärt. Die Karosserie-Rohbau-Struktur umfasst eine Untergestellanordnung und eine Seitenwandanordnung, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Ferner weist die Karosserie-Rohbau-Struktur eine Dachanordnung auf, die sich in Längsrichtung erstreckt und so konfiguriert ist, dass sie eine Fahrgastkabine des Fahrzeugs verdeckt. Zwischen der Seitenwandanordnung und der Dachanordnung ist eine Vielzahl von Säulenelementen an vordefinierten Positionen entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs definiert. Mindestens ein Verstärkungselement ist so konfiguriert, dass es an einer hinteren Säule der Vielzahl von Säulenelementen befestigt ist, und ist dazu ausgelegt, die hintere Säule zu verstärken.
Jedes der mindestens einen Verstärkungselemente weist einen Halterungskörper auf, der an einer Oberfläche der hinteren Säule befestigt werden kann und mit einem ersten Abschnitt definiert ist, der sich entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Der erste Teil besteht darin, ein im Wesentlichen Z-förmiges Profil zu definieren. Ferner erstreckt sich ein zweiter Abschnitt schräg von einem Ende des ersten Abschnitts in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs. Die Konfiguration und die Feinheiten der Karosserie-Rohbau-Struktur einschließlich des Verstärkungselements werden im Folgenden im Detail erläutert.
Die folgenden Absätze beschreiben die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf Fig(s) 1 bis 3. In der Abbildung werden das gleiche Element oder die gleichen Elemente, die ähnliche Funktionen haben, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Unter allgemeiner Bezugnahme auf die Zeichnungen ist ein Verstärkungselement für eine Karosserie-Schalen-Struktur gemäß den Lehren einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 200 gekennzeichnet. Die Karosserie-Rohbau-Struktur bei Verwendung des Verstärkungselements (200) ist durch die Bezugszahl 100 in den entsprechenden Figuren dargestellt. Weitere Merkmale des Verstärkungselements (200) und der Karosserie-Schalenstruktur (100) sind im Laufe der Erläuterung und in der Liste der Bezugszeichen in der Beschreibung dargestellt. Es versteht sich, dass die Lehren der vorliegenden Offenbarung nicht auf ein bestimmtes Vehikel beschränkt sind. Auch die entsprechenden Abbildungen zeigen nur einen Teil des Fahrzeugs. In den Figuren ist nur ein hinteres Ende bzw. ein hinterer Teil des Fahrzeugs dargestellt. Weder das Gesamtfahrzeug noch die Bestandteile des Gesamtfahrzeugs sind in den entsprechenden Figuren der Einfachheit und Verständlichkeit halber dargestellt.
Die folgende detaillierte Beschreibung hat lediglich beispielhaften Charakter und ist nicht dazu gedacht, die Anwendung und Verwendung einzuschränken. Darüber hinaus besteht nicht die Absicht, an eine Theorie gebunden zu sein, die im vorstehenden Hintergrund oder in der Zusammenfassung oder in der folgenden detaillierten Beschreibung dargestellt wird. Es versteht sich, dass die Offenbarung verschiedene alternative Ausrichtungen annehmen kann, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Es versteht sich auch, dass die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten und in der folgenden Beschreibung beschriebenen spezifischen Vorrichtungen oder Komponenten lediglich beispielhafte Ausführungsformen der in den beigefügten Ansprüchen definierten erfinderischen Konzepte sind. Daher sind spezifische Abmessungen oder andere physikalische Eigenschaften, die sich auf die Ausführungsformen beziehen, die offenbart werden können, nicht als einschränkend anzusehen, es sei denn, die Ansprüche geben ausdrücklich etwas anderes an. Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Während einige spezifische Begriffe, die auf eine bestimmte Richtung gerichtet sind, verwendet werden, besteht der Zweck der Verwendung dieser Begriffe oder Wörter lediglich darin, das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, die sich auf die Zeichnungen bezieht. Dementsprechend sollte angemerkt werden, dass die Bedeutung dieser Begriffe oder Wörter den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung nicht unangemessen einschränken sollte.
Ferner sollte der Begriff der Annäherung, wie z. B. „im Wesentlichen“, wenn er in Bezug auf physikalische Eigenschaften in der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, so verstanden werden, dass er eine Reihe von Abweichungen in Betracht zieht, die von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet geschätzt würden, um für eine entsprechende Verwendung, Funktion, einen entsprechenden Zweck oder dergleichen zufriedenstellend zu funktionieren. Der Begriff „im Wesentlichen“ ist ein beschreibender Begriff, der üblicherweise in Offenbarungen verwendet wird, um eine strenge numerische Begrenzung des spezifizierten Parameters zu vermeiden. Der Begriff „im Wesentlichen“ sollte in Verbindung mit den Begriffen „senkrecht“, „zentral“, „kreisförmig“, „entlang eines Radius“, „vertikal“, „konform“ usw. gelesen werden.
Es versteht sich auch, dass die hier verwendete Phraseologie und Terminologie der Beschreibung dient und nicht als einschränkend angesehen werden sollte. Sofern nicht anders angegeben oder eingeschränkt, werden die Begriffe „aufgenommen“, „montiert“, „verbunden“, „gestützt“ und „gekoppelt“ und Variationen davon weit gefasst und umfassen sowohl direkte als auch indirekte Befestigungen, Verbindungen, Stützen und Kupplungen. Darüber hinaus sind „verbunden“ und „gekoppelt“ nicht auf physikalische oder mechanische Verbindungen oder Kupplungen beschränkt. Es versteht sich, dass diese Offenbarung nicht auf die spezifischen Vorrichtungen, Verfahren, Anwendungen, Bedingungen oder Parameter beschränkt ist, die hierin beschrieben und/oder gezeigt werden, und dass die hierin verwendete Terminologie bestimmte Ausführungsformen beispielhaft beschreiben soll und nicht dazu gedacht ist, die beanspruchte Erfindung einzuschränken. Im Folgenden werden in der folgenden Beschreibung verschiedene Ausführungsformen beschrieben. Zu Zwecken der Erläuterung werden spezifische Konfigurationen und Details skizziert, um ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen zu ermöglichen. Es wird jedoch auch für einen Fachmann offensichtlich sein, dass die Ausführungsformen ohne die spezifischen Details praktiziert werden können. Weiterhin können bekannte Merkmale weggelassen oder vereinfacht werden, um die beschriebene Ausführungsform nicht zu verdecken. Im Folgenden wird das in der Karosserie-Schalen-Struktur (100) eingesetzte Verstärkungselement (200) unter Bezugnahme auf Fig(s) 1 bis 3 in Verbindung ausführlich erläutert.
Es versteht sich auch, dass die hier verwendete Phraseologie und Terminologie der Beschreibung dient und nicht als einschränkend angesehen werden sollte. Sofern nicht anders angegeben oder eingeschränkt, werden die Begriffe „aufgenommen“, „montiert“, „verbunden“, „gestützt“ und „gekoppelt“ und Variationen davon weit gefasst und umfassen sowohl direkte als auch indirekte Befestigungen, Verbindungen, Stützen und Kupplungen. Darüber hinaus sind „verbunden“ und „gekoppelt“ nicht auf physikalische oder mechanische Verbindungen oder Kupplungen beschränkt. Es versteht sich, dass diese Offenbarung nicht auf die spezifischen Vorrichtungen, Verfahren, Anwendungen, Bedingungen oder Parameter beschränkt ist, die hierin beschrieben und/oder gezeigt werden, und dass die hierin verwendete Terminologie bestimmte Ausführungsformen beispielhaft beschreiben soll und nicht dazu gedacht ist, die beanspruchte Erfindung einzuschränken. Im Folgenden werden in der folgenden Beschreibung verschiedene Ausführungsformen beschrieben. Zu Zwecken der Erläuterung werden spezifische Konfigurationen und Details skizziert, um ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen zu ermöglichen. Es wird jedoch auch für einen Fachmann offensichtlich sein, dass die Ausführungsformen ohne die spezifischen Details praktiziert werden können. Weiterhin können bekannte Merkmale weggelassen oder vereinfacht werden, um die beschriebene Ausführungsform nicht zu verdecken.
Im Allgemeinen kann eine beispielhafte Ausführungsform eines Teils des Fahrzeugs offenbart werden. Das Fahrzeug kann eine Vielzahl von Rädern [nicht gezeigt] aufweisen, um dem Fahrzeug Mobilität zu ermöglichen. Ferner kann das Fahrzeug einen Fahrzeugrahmen und eine Karosserie umfassen [von der ein Teil in 1 dargestellt ist]. Die Karosserie kann am Fahrzeugrahmen befestigt werden. Dementsprechend kann das Fahrzeug die Karosserie auf einer Rahmenkonstruktion aufweisen, wie sie für die Verwendung als Personenkraftwagen oder dergleichen bekannt sein kann. Bei dem Fahrzeug kann es sich um einen Personenkraftwagen, ein Nutzfahrzeug, einen SUV (Sport Utility Vehicle), einen Kombi, ein MUV (Multi-Utility Vehicle) oder ein anderes Automobil handeln, ohne vom Geist der Offenbarung abzuweichen. Das Fahrzeug weist eine Vorderseite (nicht dargestellt), ein hinteres Ende oder einen hinteren Abschnitt (101) [in 1 dargestellt], eine rechte Seite und eine linke Seite auf, die eine Karosseriestruktur definieren. Wie für den Fachmann offensichtlich wäre, kann die Karosseriestruktur des Fahrzeugs so konfiguriert sein, dass sie einen Antriebsstrang trägt, der dazu ausgelegt ist, die Räder durch ein Übertragungssystem anzutreiben, um das Fahrzeug auf einer Oberfläche, wie z. B. einer Straße, in bekannter Weise zu bewegen. Ferner kann das vordere Ende der Karosserie Vorkehrungen zur Aufnahme einer Motorhaube aufweisen, die so konfiguriert sein kann, dass sie den Motorraum abdeckt. Die linke Seite und die rechte Seite können so strukturiert sein, dass sie eine oder mehrere Türen aufnehmen, die selektiv geöffnet oder geschlossen werden können, um Zugang zu den Innenräumen des Aufbaus zu erhalten. In ähnlicher Weise kann eine Heckklappe am hinteren Ende des Fahrzeugs befestigt sein und kann so konfiguriert sein, dass sie den hinteren Bereich des Fahrzeugs abdeckt. Der Fahrzeugrahmen mit Bodenplatten, Querträgern, Langträgern sowie Komponenten wie Achse usw. bildet eine Untergestellbaugruppe. Die genannte Untergestellanordnung kann sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Die rechte Seite und die linke Seite einschließlich des vorderen Endes, des hinteren Endes, der eine oder mehrerer Türen für die Seitenwandanordnung des Fahrzeugs. Das Fahrzeug kann ferner eine Dachanordnung aufweisen, die sich in Längsrichtung erstreckt, und kann so konfiguriert sein, dass sie eine Fahrgastkabine des Fahrzeugs verdeckt.
Die Karosserie-Schalen-Struktur (100) des Fahrzeugs weist eine Vielzahl von Säulenelementen (102, 104) auf. Jedes der mehreren Säulenelemente (102, 104) kann sich zwischen der Seitenwandanordnung und der Dachanordnung an vordefinierten Positionen entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Die Mehrzahl von Säulen (102, 104) kann eine A-Säule, eine B-Säule, eine C-Säule und eine D-Säule umfassen. Die Karosserie-Rohbau-Struktur (100) kann eine Schwelle umfassen, die eine vorn stehende Säule in Form einer Scharniersäule mit einer hinteren Stehsäule in Form einer B-Säule verbindet. Ferner kann sich eine A-Säule von der Scharniersäule nach oben erstrecken. Ein Viertelpaneel der Karosserie-Rohbau-Struktur kann eine Gürtellinie definieren, die sich in Richtung des hinteren Endes der Schalenstruktur von der B-Säule bis zu einem D-Säulenbereich erstreckt. Die Ausdrücke A-Säule, B-Säule, C, Säule und D-Säulenbereich werden hierin in ihrem üblichen Sinn verwendet, um die allgemeine Lage einer stehenden Säule in Bezug auf das vordere Ende des Fahrzeugs oder den Bereich der Karosserie-Rohbau-Struktur zu bezeichnen, der mit der allgemeinen Lage von vier stehenden Säulen verbunden wäre, die mit A bis D bezeichnet sind. Ausgehend von der Windschutzscheibe, bei einem Fahrzeug, wie z. B. einem typischen Kombi, der normalerweise vier Stehsäulen zur Unterstützung einer Hardtop-Dachbaugruppe umfasst.
Eine hintere Säule (104) der Mehrzahl von Säulenelementen (102, 104) kann mit mindestens einem Verstärkungselement (200) verstärkt sein. Die besagte hintere Säule (104) kann die D-Säule der Karosserie-Rohbau-Struktur (100) des Fahrzeugs sein. Die D-Säule gilt als einer der Hotspots mit dem Potenzial, den Nutzen von Steifigkeit und NVH zu maximieren. Um die Steifigkeit und NVH des Fahrzeugs zu verbessern, kann das mindestens eine Verstärkungselement (200) an der D-Säule (104) der Karosserie-Rohbau-Struktur (100) eingesetzt werden. Das mindestens eine Verstärkungselement (200) kann im Folgenden als das Verstärkungselement (200) bezeichnet und austauschbar verwendet werden. Das Verstärkungselement (200) der vorliegenden Offenbarung kann im Wesentlichen leicht sein. Auch kann das Verstärkungselement (200) die Steifigkeit an der hinteren Säule (104) oder der D-Säule (104) verbessern. Durch die Verwendung des mindestens einen Verstärkungselements (200) werden die NVH-Pegel des Fahrzeugs reduziert. Das Verstärkungselement (200) der vorliegenden Offenbarung ist unter Bezugnahme auf 3 in den entsprechenden Figuren erläutert. Das Verstärkungselement (200) der vorliegenden Offenbarung weist einen Halterungskörper (201) auf. Der genannte Halterungskörper (201) ist an der hinteren Säule (104) der Karosserie-Schalen-Struktur (100) sicherbar. Das heißt, der Konsolenkörper (201) des Verstärkungselements (200) kann an der D-Säule (104) der Karosserie-Rohbau-Struktur (100) befestigt werden.
Der besagte Halterungskörper (201) der vorliegenden Offenbarung kann so strukturiert sein, dass er die Steifigkeit der D-Säule (104) erhöht, wodurch die Festigkeit der D-Säule (104) weiter erhöht und somit die NVH-Werte im Fahrzeug verringert werden. In einer Implementierung kann der Klammerkörper (201) eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche [nicht explizit dargestellt] umfassen. Mindestens eine der ersten Hauptfläche und die zweite Hauptfläche können so ausgelegt sein, dass sie an einer vordefinierten Position an der D-Säule (104) befestigt sind. In einer Ausführung kann der Halterungskörper (201) an der D-Säule (104) befestigt sein und kann auch teilweise an der C-Säule (102) befestigt sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Der Halterungskörper (201) der vorliegenden Offenbarung kann einen ersten Abschnitt (202) umfassen, der sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Das heißt, der Halterungskörper (201) kann sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Der Halterungskörper (201) kann so angepasst sein, dass er sich der Form der hinteren Säule (104) anpasst. In einer Implementierung umfasst der besagte Klammerkörper (201) einen zweiten Teil (204). Der erste Abschnitt (202) und der zweite Abschnitt (204) können einstückig ausgebildet sein. Der erste Abschnitt (202) kann sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Der erste Abschnitt (202) kann ein im Wesentlichen Z-förmiges Profil in Längsrichtung des Fahrzeugs definieren. Der zweite Abschnitt (204) des Halterungskörpers (201) kann sich von einem Ende des ersten Abschnitts (202) in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Der zweite Abschnitt (204) kann sich von einem Umfang des ersten Abschnitts (202) aus winkelförmig erstrecken. Bei einer Umsetzung kann sich der zweite Abschnitt (204) nach innen in Richtung der D-Säule (104) der Karosserie-Rohbau-Struktur (100) erstrecken. Der zweite Abschnitt (204) kann sich entlang des Umfangs des ersten Abschnitts (202) entlang der Länge des ersten Abschnitts (202) erstrecken. Somit kann der zweite Abschnitt (204) der Form des ersten Abschnitts (202) entsprechen, d. h. der zweite Abschnitt (204) kann auch dem Z-förmigen Profil ähneln. Der erste Abschnitt (202) und der zweite Abschnitt (204), der sich in Fahrzeuglängenrichtung nach hinten erstreckt, können an der hinteren Säule (104) oder der D-Säule (104) gesichert werden.
In einer Ausführungsform kann das Verstärkungselement (200) mit einem Steg (208) definiert sein, der entlang eines Umfangs des zweiten Abschnitts (204) definiert sein kann. Der Steg (208) kann auch als Flansch bezeichnet werden, ohne von der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Der genannte Grat (208) kann sich im Wesentlichen senkrecht zu dem zweiten Abschnitt (204) des Klammerkörpers (201) erstrecken. Das heißt, der Grat (208) kann sich vom Umfang des zweiten Abschnitts (204) im Wesentlichen senkrecht und abwärts erstrecken, wie aus 3 in den entsprechenden Figuren ersichtlich ist. Der besagte Steg (208) kann auch der Form des ersten Abschnitts (202) und/oder des zweiten Abschnitts (204) entsprechen, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Der genannte Steg (208) kann im Wesentlichen parallel zu dem ersten Abschnitt (202) verlaufen und kann von dem ersten Abschnitt (202) um einen Abstand versetzt sein, der der Länge/Tiefe des zweiten Abschnitts (204) vom Umfang des ersten Abschnitts (202) entspricht. In einer Implementierung können der erste Abschnitt (202) und der zweite Abschnitt (204) mit einer Vielzahl von Sicherungspunkten (206) definiert werden, die in 2 und 3 dargestellt sind. Die Vielzahl von Sicherungspunkten (206) kann entlang des Stegs (208) und auch entlang der Hauptfläche des Halterungskörpers (201) definiert sein. Die Sicherungspunkte (206) können zur Befestigung des Bügelkörpers (201) an der D-Säule (104) verwendet werden. Der Halterungskörper (201) kann an der D-Säule (104) und teilweise an der C-Säule (102) unter Verwendung mindestens eines der mechanischen Fügeverfahren und/oder thermischen Fügeverfahren befestigt werden. Zum Beispiel kann der Halterungskörper (201) des Verstärkungselements (200) an der D-Säule (104) und dem Abschnitt der C-Säule (102) durch thermisches Fügeverfahren, einschließlich Punktschweißen und dergleichen, befestigt werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Wie in 2 dargestellt, kann das Verstärkungselement (200) an der D-Säule (104) der Karosserie-Mantel-Struktur (100) befestigt werden, um die Steifigkeit und Festigkeit der D-Säule (104) zu verbessern.
In einer Ausführungsform verbessert/reduziert das Verstärkungselement (200) der vorliegenden Offenbarung Geräusche, Vibrationen und Rauheit, die auch als NVH bezeichnet werden. Das Verstärkungselement (200) der vorliegenden Offenbarung kann wesentlich weniger Gewicht haben. Auch um das Verstärkungselement an der hinteren Säule zu befestigen, sind minimale oder wesentlich geringere Verbindungen erforderlich.
Es versteht sich, dass ein Durchschnittsfachmann ein System ähnlicher Konfiguration entwickeln kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Solche Modifikationen und Variationen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher ist beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung solche Modifikationen und Variationen abdeckt, sofern sie in den Bereich der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.
In Bezug auf die Verwendung von im Wesentlichen beliebigen Plural- und/oder Singular-Begriffen hierin können diejenigen, die auf dem Gebiet der Technik sind, vom Plural in den Singular und/oder vom Singular in den Plural übersetzen, wie es dem Kontext und/oder der Anwendung angemessen ist. Die verschiedenen Singular/Plural-Permutationen können hier aus Gründen der Klarheit ausdrücklich dargelegt werden.
Es wird von Fachleuten verstanden, dass im Allgemeinen Begriffe, die hierin und insbesondere in den beigefügten Ansprüchen (z. B. Hauptteile der angehängten Ansprüche) verwendet werden, im Allgemeinen als „offene“ Begriffe gedacht sind (z. B. sollte der Begriff „einschließlich“ als „einschließlich, aber nicht beschränkt auf” interpretiert werden, der Begriff „haben“ sollte als „mindestens" Der Begriff „umfasst“ sollte als „umfasst, ist aber nicht beschränkt auf“ interpretiert werden usw.). Es wird von Fachleuten ferner verstanden, dass, wenn eine bestimmte Zahl einer eingeführten Anspruchsrezitation beabsichtigt ist, eine solche Absicht ausdrücklich in dem Anspruch angegeben wird, und in Ermangelung einer solchen Nennung ist eine solche Absicht nicht vorhanden. Zum Beispiel können die folgenden angehängten Ansprüche als Verständnishilfe die Verwendung der einleitenden Phrasen „mindestens einer“ und „einer oder mehrere“ enthalten, um Anspruchsrezitationen einzuleiten. Die Verwendung solcher Formulierungen sollte jedoch nicht so ausgelegt werden, dass die Einführung einer Anspruchsaufzählung durch die unbestimmten Artikel „a“ oder „ein“ einen bestimmten Anspruch, der eine solche eingeführte Anspruchswiedergabe enthält, auf Erfindungen beschränkt, die nur eine solche Nennung enthalten, selbst wenn derselbe Anspruch die einleitenden Sätze „einer oder mehrere“ oder „mindestens einen“ und unbestimmte Artikel wie „ein“ oder „ein“ (z. B. „a“ und/oder „an“ sollten in der Regel so interpretiert werden, dass sie „mindestens einen“ oder „einen oder mehrere“ bedeuten); Das Gleiche gilt für die Verwendung bestimmter Artikel, die zur Einleitung von Anspruchsrezitationen verwendet werden. Selbst wenn eine bestimmte Zahl einer eingeführten Anspruchsrezitation explizit zitiert wird, wird der Fachmann erkennen, dass eine solche Rezitation typischerweise so interpretiert werden sollte, dass sie zumindest die angeführte Zahl bedeutet (z. B. bedeutet die bloße Rezitation von „zwei Rezitationen“ ohne andere Modifikatoren typischerweise mindestens zwei Rezitationen oder zwei oder mehr Rezitationen). Darüber hinaus ist in den Fällen, in denen eine Konvention analog zu „mindestens eines von A, B und C usw.“ verwendet wird, im Allgemeinen eine solche Konstruktion in dem Sinne beabsichtigt, dass jemand, der auf dem Gebiet der Technik ist, die Konvention verstehen würde (z. B. würde „ein System mit mindestens einem von A, B und C“ Systeme einschließen, die nur A haben, aber nicht darauf beschränkt sein, B allein, C allein, A und B zusammen, A und C zusammen, B und C zusammen und/oder A, B und C zusammen usw.). In den Fällen, in denen eine Konvention analog zu „mindestens eines von A, B oder C usw.“ verwendet wird, ist eine solche Konstruktion im Allgemeinen in dem Sinne beabsichtigt, dass jemand, der auf dem Gebiet ist, die Konvention verstehen würde (z. B. würde „ein System mit mindestens einem von A, B oder C“ Systeme einschließen, die A allein haben, aber nicht darauf beschränkt sein, B allein, C allein, A und B zusammen, A und C zusammen, B und C zusammen und/oder A, B und C zusammen usw.). Es wird von Fachleuten ferner verstanden, dass praktisch jedes disjunktive Wort und/oder jeder Satz, der zwei oder mehr alternative Begriffe darstellt, sei es in der Beschreibung, in den Ansprüchen oder in den Zeichnungen, so verstanden werden sollte, dass es die Möglichkeiten in Betracht zieht, einen der Begriffe, einen der Begriffe, einen der Begriffe oder beide Begriffe aufzunehmen. Zum Beispiel wird der Ausdruck „A oder B“ so verstanden, dass er die Möglichkeiten von „A“ oder „B“ oder „A und B“ einschließt. Während verschiedene Aspekte und Ausführungsformen hierin offenbart wurden, werden andere Aspekte und Ausführungsformen für den Fachmann offensichtlich sein. Die verschiedenen Aspekte und Ausführungsformen, die hierin offenbart sind, dienen der Veranschaulichung und sollen nicht einschränkend sein, wobei der wahre Umfang und Geist durch die folgenden Ansprüche angegeben wird.
Liste der Referenzzeichen:

100: Karosserie-Rohbau-Struktur
101: Hinterer Teil
102: C-Säule
104: D-Säule
200: Bewehrungsstab
202: Erster Teil
204: Zweiter Teil
206: Sichern von Punkten
208: First oder Flansch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CN 108032909 A [0005]

Claims

Karosserie-Rohbau-Struktur (100) eines Fahrzeugs, wobei die Karosserie-Rohbau-Struktur (100) umfasst: eine Untergestellanordnung, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt; eine Seitenwandanordnung, die sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt; eine Dachanordnung, die sich in Längsrichtung erstreckt und so eingerichtet ist, dass sie eine Fahrgastkabine des Fahrzeugs verdeckt; eine Vielzahl von Säulenelementen (102, 104), die zwischen der Seitenwandanordnung und der Dachanordnung an vordefinierten Positionen entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs definiert sind; und mindestens ein Verstärkungselement (200) konfiguriert ist, um an einer hinteren Säule (104) der Vielzahl von Säulenelementen (102, 104) befestigt zu werden, und dazu ausgelegt ist, die hintere Säule (104) zu verstärken, wobei jedes der mindestens einen Verstärkungselemente (200) umfasst: einen Halterungskörper (201), der an einer Oberfläche der hinteren Säule (104) befestigt werden kann, wobei der Halterungskörper (201) definiert ist mit: einen ersten Abschnitt (202), der sich entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt und ein im Wesentlichen Z-förmiges Profil definiert; und Ein zweiter Abschnitt (204), der sich winkelförmig von einem Ende des ersten Abschnitts (202) in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, ein Abschnitt des ersten Abschnitts (202) und der zweite Abschnitt (204), der sich nach hinten erstreckt, sind an der hinteren Säule (104) sicherbar.
Karosserie-Mantel-Struktur (100) nach 1, wobei der erste Abschnitt (202) und der zweite Abschnitt (204) einstückig ausgebildet sind.
Karosserie-Schalen-Struktur (100) nach Anspruch 1, wobei sich der zweite Abschnitt (204) winkelförmig von einem Umfang des ersten Abschnitts (202) erstreckt und sich der Form des ersten Abschnitts (202) anpasst.
Karosserie-Schalen-Struktur (100) nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl der Säulen (102, 104) eine A-Säule, eine B-Säule, eine C-Säule und eine D-Säule umfasst.
Karosserie-Schalen-Struktur (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Verstärkungselement (200) an der D-Säule (104) und teilweise an der C-Säule (102) befestigt ist.
Die Karosserie-Mantel-Struktur (100) nach Anspruch 1 weist einen Grat (208) auf, der entlang eines Umfangs des zweiten Abschnitts (204) definiert ist.
Karosserie-Schalen-Struktur (100) nach Anspruch 6, wobei sich der Steg (108) im Wesentlichen senkrecht zu dem zweiten Abschnitt (204) erstreckt und parallel zu dem ersten Abschnitt (202) verläuft.
Karosserie-Schalen-Struktur (100) nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt (202) und der zweite Abschnitt (204) mit einer Vielzahl von Sicherungspunkten (206) definiert sind.
Verstärkungselement (200), das zur Verstärkung der hinteren Säule (104) ausgebildet ist, wobei das Verstärkungselement (200) umfasst: einen Halterungskörper (201), der an einer Oberfläche der hinteren Säule (104) befestigt werden kann, wobei der Halterungskörper (201) definiert ist mit: einen ersten Abschnitt (202), der sich entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt und ein im Wesentlichen Z-förmiges Profil definiert; ein zweiter Abschnitt (204), der einstückig mit dem ersten Abschnitt (202) ausgebildet ist und sich winkelförmig von einem Ende des ersten Abschnitts (202) in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs erstreckt, wobei der zweite Abschnitt (204) der Form des ersten Abschnitts (202) entspricht; und ein Grat (208), der entlang eines Umfangs des zweiten Abschnitts (204) definiert ist, wobei sich der Grat (108) im Wesentlichen senkrecht zu dem zweiten Abschnitt (204) erstreckt und parallel zu dem ersten Abschnitt (202) verläuft.
Fahrzeug, das die Karosserie-Rohbau-Struktur nach Anspruch 1 umfasst.