DE112015000052T5

DE112015000052T5 - Fahrzeugkarosseriefrontstruktur

Info

Publication number: DE112015000052T5
Application number: DE112015000052.6T
Authority: DE
Inventors: Yosuke Kikuchi; Yoichi Goto
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2014-02-05
Filing date: 2015-02-03
Publication date: 2016-01-14
Anticipated expiration: 2035-02-04
Also published as: DE112015000052B4; CN105164006A; CN105164006B; WO2015119106A1; JP2015147458A; JP6237290B2

Abstract

Aufgabe: Bereitstellen einer Fahrzeugkarosseriefrontstruktur, die es einem Kotflügelverbindungselement ermöglicht, hinreichende Steifigkeit zu erlangen und gleichzeitig eine hohe Lastaufnahmefähigkeit zu gewährleisten. Mittel zur Lösung der Aufgabe: Eine Anordnung einer Fahrzeugkarosseriefrontstruktur 100 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Frontklappe 102, einen Frontkotflügel 110, ein Karosserie-Strukturelement (Trennwandseitenelement 120) und ein Kotflügelverbindungselement 130. Das Kotflügelverbindungselement weist auf: einen Wölbungsabschnitt 132, der sich nach oben wölbt und an einer in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung weiter innen als der Endabschnitt der Frontklappe befindlichen Position an einer unteren Seite des Frontkotflügels fixiert ist; einen inneren Flansch 134, der auf einer Innenseite in Fahrzeugquerrichtung von einem unteren Ende einer Längswand des Wölbungsabschnitts aus in Fahrzeugquerrichtung nach innen verläuft und einen äußeren Flansch 136, der auf einer Außenseite in Fahrzeugquerrichtung von einem unteren Ende einer Längswand des Wölbungsabschnitts aus in Fahrzeugquerrichtung nach außen verläuft. Der innere Flansch ist an einer oberen Fläche des Karosserie-Strukturelements fixiert, und der äußere Flansch stellt ein freies Ende dar.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosseriefrontstruktur, die eine Frontklappe eines Fahrzeugs umfasst.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Eine Frontklappe eines Fahrzeugs bildet eine obere Fläche eines Frontabschnitts einer Karosserie und deckt einen oberen Abschnitt eines Motorraums ab. Unter der Frontklappe ist ein Frontkotflügel angeordnet, der eine Seitenfläche des Frontabschnitts der Karosserie bildet. Zum Anbringen des Frontkotflügels an einem Karosserie-Strukturelement ist zum Beispiel eine Anordnung wie die in Patentdokument Nr. 1 offenbarte bekannt, bei welcher der Frontkotflügel über ein Kotflügelverbindungselement mit dem Karosserie-Strukturelement verbunden ist. Wird das in Patentdokument Nr. 1 offenbarte Kotflügelverbindungselement vorgesehen, kann eine von oben auf die Frontklappe einwirkende Kollisionslast über ein Kotflügelblech an das Kotflügelverbindungselement übertragen werden. Das Kotflügelverbindungselement verformt sich daraufhin, wenn es die Last aufnimmt. Dadurch lässt sich die Wucht des Aufpralls eines Kollisionsobjekts wie etwa eines Fußgängers reduzieren.
VORBEKANNTE TECHNISCHE DOKUMENTE
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument Nr. 1: JP 2011-136597A

ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
Wie vorstehend beschrieben verformt sich bei einer herkömmlichen Anordnung wie der in Patentdokument Nr. 1 offenbarten das Kotflügelverbindungselement und nimmt dadurch die Kollisionslast auf. So wird gemäß Patentdokument Nr. 1 die Verformung unter Last gefördert, indem von der Längswand, die sich verformen soll, ein Abschnitt entfernt wird, indem etwa ein Loch in der Längswand ausgebildet oder eine Sollknickstelle vorgesehen wird, auf der sich die Last konzentrieren soll. Zwar können solche Anordnungen die Lastaufnahmefähigkeit erhöhen, doch ist die Steifigkeit des Kotflügelverbindungselements bei der Montage am Frontkotflügel oder dem Karosserie-Strukturelement sowie während normaler Nutzung des Fahrzeugs möglicherweise unzureichend.
Angesichts dieser Probleme liegt der vorliegenden Erfindung als Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugkarosseriefrontstruktur bereitzustellen, die es einem Kotflügelverbindungselement ermöglicht, hinreichende Steifigkeit zu erlangen, und gleichzeitig eine hohe Lastaufnahmefähigkeit gewährleistet.
MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
Die vorstehend beschriebene Aufgabe wird durch eine beispielhafte Anordnung einer Fahrzeugkarosseriefrontstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst, bei der es sich um eine Fahrzeugkarosseriefrontstruktur handelt, die eine Frontklappe eines Fahrzeugs umfasst, und die Fahrzeugkarosseriefrontstruktur umfasst ferner: einen Frontkotflügel, der unterhalb eines Endabschnitts der Frontklappe in Fahrzeugquerrichtung angeordnet ist und sich unter dem Endabschnitt in Fahrzeugquerrichtung erstreckt, ein Karosserie-Strukturelement, das unter dem oder in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung weiter innen als der Frontkotflügel angeordnet ist und in Fahrzeuglängsrichtung verläuft, und ein Kotflügelverbindungselement mit hutförmigem Querschnitt, der sich bei Betrachtung des Fahrzeugs von vorn nach unten öffnet, wobei das Kotflügelverbindungselement aufweist: einen Wölbungsabschnitt, der sich nach oben wölbt und an einer in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung weiter innen als der Endabschnitt der Frontklappe befindlichen Position an einer unteren Seite des Frontkotflügels fixiert ist, einen inneren Flansch, der auf einer Innenseite in Fahrzeugquerrichtung von einem unteren Ende einer Längswand des Wölbungsabschnitts aus in Fahrzeugquerrichtung nach innen verläuft, und einen äußeren Flansch, der auf einer Außenseite in Fahrzeugquerrichtung von einem unteren Ende einer Längswand des Wölbungsabschnitts aus in Fahrzeugquerrichtung nach außen verläuft, wobei der innere Flansch an einer oberen Fläche des Karosserie-Strukturelements fixiert ist und der äußere Flansch als freies Ende ausgebildet ist.
Bei dieser Anordnung wird eine Kollisionslast, die von oben auf die Frontklappe einwirkt, über den Frontkotflügel an das Kotflügelverbindungselement übertragen. Diese Last bewirkt, dass sich das Kotflügelverbindungselement derart verformt, dass sich der äußere Flansch, der das freie Ende darstellt, und die Längswand auf der Außenseite des Fahrzeugs, die mit dem äußeren Flansch kontinuierlich ist, nach unten bewegen. Demgemäß wird ein hinreichender Verformungshub des an dem Kotflügelverbindungselement fixierten Frontkotflügels, und damit auch der Frontklappe, in Abwärtsrichtung erzielt, und es kann eine hohe Lastaufnahmefähigkeit gewährleistet werden.
Andererseits ist der innere Flansch an der oberen Fläche des Karosserie-Strukturelements fixiert, und daher wird die Längswand auf der Innenseite des Fahrzeugs, die mit dem inneren Flansch kontinuierlich ist, von der Last nicht verformt und nicht nach unten bewegt. Somit trägt die Längswand auf der Innenseite des Fahrzeugs nicht zur Lastaufnahme bei, und die herkömmlich vorhandene Notwendigkeit, einen schwachen Abschnitt in dieser Längswand vorzusehen, indem beispielsweise ein Abschnitt davon entfernt oder eine Sollknickstelle bereitgestellt wird, fällt weg. Dementsprechend kann hinreichende Steifigkeit des Kotflügelverbindungselements gewährleistet werden. Demgemäß ist es nicht mehr erforderlich, die Blechdicke zu erhöhen, um eine verringerte Steifigkeit zu kompensieren, wie sie herkömmlich von dem schwachen Abschnitt verursacht wurde, und folglich kann das Komponentengewicht und damit das Gewicht des gesamten Fahrzeugs reduziert werden.
Vorzugsweise weist das Kotflügelverbindungselement ferner einen fortgesetzten Abschnitt auf, der von dem äußeren Flansch aus zu einer Front oder einem Heck des Fahrzeugs hin fortgesetzt und an einer Position, die zu dem Wölbungsabschnitt in Fahrzeuglängsrichtung beabstandet ist, an dem Karosserie-Strukturelement fixiert ist. Dies ermöglicht es, das Kotflügelverbindungselement an dem Karosserie-Strukturelement zusätzlich an seinem fortgesetzten Abschnitt zu fixieren, welcher diagonal zu der Fixierungsposition des inneren Flansches angeordnet ist, an welcher das Kotflügelverbindungselement an dem Karosserie-Strukturelement fixiert ist. Somit lässt sich die Steifigkeit in Bezug auf ein Drehmoment steigern, das beim Festziehen entsteht, wenn zum Fixieren des Frontkotflügels an dem Kotflügelverbindungselement eine Schraube verwendet wird. Demgemäß ist keine Erhöhung der Blechdicke erforderlich, um die Steifigkeit zu gewährleisten, und dies kann zu einer Reduzierung des Komponentengewichts beitragen. Außerdem ist der fortgesetzte Abschnitt an der von dem Wölbungsabschnitt beabstandeten Position angeordnet und behindert daher die Verformung des Wölbungsabschnitts unter Last nicht, so dass sich eine günstige Lastaufnahmefähigkeit ergeben kann.
Vorzugsweise sind der fortgesetzte Abschnitt und der äußere Flansch in derselben Ebene kontinuierlich miteinander. Dadurch lässt sich ein Abschnitt, auf welchem der fortgesetzte Abschnitt und der äußere Flansch miteinander kontinuierlich sind, einfach in vertikaler Richtung verformen. Während die Festigkeit der Fixierung des Kotflügelverbindungselements an dem Karosserie-Strukturelement erhöht ist, lässt sich der äußere Flansch selbst in einem Zustand, in dem der fortgesetzte Abschnitt an dem Karosserie-Strukturelement fixiert ist, leicht verformen.
Vorzugsweise ist ein Winkel der Biegung oder ein Radius der Krümmung, die eine obere Fläche des Wölbungsabschnitts und die Längswand auf der Innenseite in Fahrzeugquerrichtung beschreiben, größer als ein Winkel der Biegung bzw. ein Radius der Krümmung, die die obere Fläche des Wölbungsabschnitts und die Längswand auf der Außenseite in Fahrzeugquerrichtung beschreiben. Dies macht es möglich, bei Einwirken einer Last von oben die Abwärtsbewegung der Längswand auf der Außenseite in Fahrzeugquerrichtung zu fördern und gleichzeitig eine Verformung der Längswand auf der Innenseite in Fahrzeugquerrichtung zu unterdrücken.
Vorzugsweise ist die Längswand des Wölbungsabschnitts auf der Innenseite in Fahrzeugquerrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der oberen Fläche des Wölbungsabschnitts, und die Längswand des Wölbungsabschnitts auf der Außenseite in Fahrzeugquerrichtung verläuft in Fahrzeugquerrichtung dergestalt schräg nach außen, dass die Längswand mit zunehmender Entfernung zu der oberen Fläche des Wölbungsabschnitts zunehmend weiter außen angeordnet ist. Mit dieser Anordnung wird die Steifigkeit der Längswand auf der Innenseite in Fahrzeugquerrichtung in Bezug auf eine Last von oben erhöht, und somit kann eine Verformung dieser Längswand vorzugsweise verhindert werden. Darüber hinaus kann aufgrund der nach außen gerichteten Schräge der Längswand des Wölbungsabschnitts auf der Außenseite in Fahrzeugquerrichtung diese Längswand einfach nach außen in Fahrzeugquerrichtung verformt (bewegt) werden, wenn eine Last darauf einwirkt. Demgemäß kann ein größerer Verformungshub gewährleistet und die Lastaufnahmefähigkeit noch weiter erhöht werden.
Die vorstehend beschriebene Aufgabe wird durch eine weitere Anordnung einer Fahrzeugkarosseriefrontstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst, bei der es sich um eine Fahrzeugkarosseriefrontstruktur handelt, die eine Frontklappe eines Fahrzeugs umfasst, wobei die Fahrzeugkarosseriefrontstruktur ferner umfasst: einen Frontkotflügel, der unterhalb eines Endabschnitts der Frontklappe in Fahrzeugquerrichtung angeordnet ist und sich unter dem Endabschnitt in Fahrzeugquerrichtung erstreckt, ein Karosserie-Strukturelement, das unter dem oder in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung weiter innen als der Frontkotflügel angeordnet ist und in Fahrzeuglängsrichtung verläuft, und ein Kotflügelverbindungselement mit hutförmigem Querschnitt, der sich bei Betrachtung des Fahrzeugs von vorn nach oben wölbt und nach unten öffnet, wobei eine obere Fläche des Kotflügelverbindungselements an einer in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung weiter innen als der Endabschnitt der Frontklappe befindlichen Position an einer unteren Seite des Frontkotflügels fixiert ist, ein unteres Ende einer Längswand des Kotflügelverbindungselements an einer Innenseite in Fahrzeugquerrichtung an einer oberen Fläche des Karosserie-Strukturelements fixiert ist, und ein unteres Ende einer Längswand des Kotflügelverbindungselements an einer Außenseite in Fahrzeugquerrichtung als freies Ende ausgebildet ist. Selbst wenn eine Anordnung gewählt wird, bei welcher, wie vorstehend beschrieben, die Längswand auf der Innenseite in Fahrzeugquerrichtung und die Längswand auf der Außenseite in Fahrzeugquerrichtung nicht mit Flanschen versehen sind, lassen sich dieselben Effekte wie vorstehend beschrieben erzielen, indem das untere Ende der Längswand auf der Innenseite in Fahrzeugquerrichtung an der oberen Fläche des Karosserie-Strukturelements fixiert wird und das untere Ende der Längswand auf der Außenseite in Fahrzeugquerrichtung als das freie Ende benutzt wird.
EFFEKT DER ERFINDUNG
Mit der vorliegenden Erfindung lässt sich eine Fahrzeugkarosseriefrontstruktur bereitstellen, die es einem Kotflügelverbindungselement ermöglicht, hinreichende Steifigkeit zu erlangen, und gleichzeitig eine hohe Lastaufnahmefähigkeit gewährleistet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Fahrzeugkarosseriefrontstruktur gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 1b.
3 zeigt ein in 1 und 2 gezeigtes Kotflügelverbindungselement im Detail.
4 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines verformten Zustands, wenn von oben eine Last auf die in 2 gezeigte Fahrzeugkarosseriefrontstruktur einwirkt.
5 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines verformten Zustands, wenn von oben eine Last auf die in 2 gezeigte Fahrzeugkarosseriefrontstruktur einwirkt.
BEZUGSZEICHENLISTE

100 ... Fahrzeugkarosseriefrontstruktur; 102 ... Frontklappe; 104 ... Motorraum; 110 ... Frontkotflügel; 120 ... Trennwandseitenelement; 130 ... Kotflügelverbindungselement; 132 ... Wölbungsabschnitt; 132a ... obere Fläche; 132b ... innere Längswand; 132c ... äußere Längswand; 133a ... Schraubenloch; 133b ... Schraubenloch; 134 ... innerer Flansch; 136 ... äußerer Flansch; 138 ... fortgesetzter Abschnitt; 140 ... Schraube.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird im Folgenden eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail erläutert. Alle Abmessungen, Materialien und weitere konkrete Zahlen werden in der Ausführungsform nur im Sinne eines Beispiels angeführt und sollen das Verständnis der Erfindung erleichtern, nicht jedoch die vorliegende Erfindung einschränken, sofern dies nicht explizit erwähnt wird. Es sei ferner angemerkt, dass in dieser Patentschrift und den Zeichnungen Elemente mit im Wesentlichen identischer Funktion und/oder Struktur gleiche Bezugszeichen tragen und die wiederholte Beschreibung solcher Elemente unterblieben ist. Ferner sind in den Figuren möglicherweise Elemente nicht gezeigt, die nicht in direktem Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung stehen.
1 zeigt eine Fahrzeugkarosseriefrontstruktur 100 gemäß einer Ausführungsform. 1a zeigt eine rechte Seite eines Frontabschnitts einer Karosserie bei Betrachtung von vorn links, und 1b zeigt die in 1a gezeigte Fahrzeugkarosseriefrontstruktur bei Betrachtung von oben. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 1b. Es sei angemerkt, dass zum einfacheren Verständnis in den 1a und 1b eine Frontklappe 102 nicht gezeigt ist und 1b einen Zustand zeigt, in welchem ein Frontkotflügel 110 durchsichtig ist (siehe 2).
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die Fahrzeugkarosseriefrontstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform die Frontklappe 102, welche einen Motorraum 104 eines Fahrzeugs (nicht in Gänze gezeigt) abdeckt. Der Frontkotflügel 110, der eine Seitenfläche der Fahrzeugkarosseriefrontstruktur 100 bildet, ist unter einem Endabschnitt der Frontklappe 102 in Fahrzeugquerrichtung angeordnet und verläuft quer über den Endabschnitt der Frontklappe 102 in Fahrzeugquerrichtung. Darüber hinaus ist unter und in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung weiter innen als der Frontkotflügel 110 ein als Karosserie-Strukturelement dienendes Trennwandseitenelement 120 angeordnet, das in Fahrzeuglängsrichtung verläuft.
Es sei angemerkt, dass zwar als Beispiel für das Karosserie-Strukturelement bei der vorliegenden Ausführungsform das Trennwandseitenelement 120 beschrieben ist, die vorliegende Erfindung jedoch nicht hierauf eingeschränkt ist und auch ein anderes Element als das Trennwandseitenelement 120 als Karosserie-Strukturelement benutzt werden kann. Weiterhin ist das als das Karosserie-Strukturelement dienende Trennwandseitenelement 120 zwar bei der vorliegenden Erfindung unter dem und in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung weiter innen als der Frontkotflügel 110 angeordnet, doch ist auch dies lediglich ein Beispiel, und es ist hinreichend, wenn das Karosserie-Strukturelement unter dem oder in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung weiter innen als der Frontkotflügel 110 angeordnet ist.
Wie in den 1a und 2 gezeigt ist, sind bei der Fahrzeugkarosseriefrontstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform der Frontkotflügel 110 und das Trennwandseitenelement 120 über ein Kotflügelverbindungselement 130 miteinander verbunden. Wie in 2 gezeigt ist, weist das Kotflügelverbindungselement 130 der vorliegenden Ausführungsform einen hutförmigen Querschnitt auf, der sich bei Betrachtung des Fahrzeugs von vorn nach unten öffnet.
3 zeigt das in 1 und 2 gezeigte Kotflügelverbindungselement 130 im Detail. 3a ist eine perspektivische Ansicht des Kotflügelverbindungselements 130, und 3b zeigt das Kotflügelverbindungselement 130 aus 3a bei Betrachtung von oben. Wie in 3a und 3b gezeigt ist, weist das Kotflügelverbindungselement 130 der vorliegenden Ausführungsform einen Wölbungsabschnitt 132, einen inneren Flansch 134 und einen äußeren Flansch 136 auf.
Wie in 2 und 3a gezeigt ist, wölbt sich der Wölbungsabschnitt 132 nach oben, und eine obere Fläche 132a davon ist an einer in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung weiter innen als der Endabschnitt der Frontklappe 102 befindlichen Position an einer unteren Seite (unteren Fläche) des Frontkotflügels 110 fixiert. Wie in den 3a und 3b gezeigt ist, sind bei der vorliegenden Ausführungsform in der oberen Fläche 132a Schraubenlöcher 133a und 133b ausgebildet. Das Kotflügelverbindungselement 130 wird wie in 2 gezeigt an dem Frontkotflügel 110 fixiert, indem Schrauben 140 in die jeweiligen Schraubenlöcher 133a und 133b eingeführt werden. Es sei angemerkt, dass als Beispiel für die vorliegende Ausführungsform das Fixieren mit den Schrauben 140 beschrieben ist, die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf eingeschränkt ist und das Kotflügelverbindungselement 130 mit anderen Fixierverfahren an dem Frontkotflügel 110 fixiert sein kann.
Wie in den 2, 3a und 3b gezeigt ist, verlaufen in dem Wölbungsabschnitt 132 von einer in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung inneren bzw. äußeren Kante der oberen Fläche 132a aus Längswände (im Weiteren als innere Längswand 132b und äußere Längswand 132c bezeichnet) nach unten. Des Weiteren verläuft ausgehend von einem unteren Ende der inneren Längswand 132b, bei welcher es sich um diejenige Längswand des Wölbungsabschnitts 132 handelt, die in Fahrzeugquerrichtung auf der Innenseite liegt, der innere Flansch 134 in Fahrzeugquerrichtung nach innen, und ausgehend von einem unteren Ende der äußeren Längswand 132c, bei welcher es sich um diejenige Längswand des Wölbungsabschnitts 132 handelt, die in Fahrzeugquerrichtung auf der Außenseite liegt, verläuft der äußere Flansch 136 in Fahrzeugquerrichtung nach außen.
Wie in 2 gezeigt ist, ist als Merkmal der vorliegenden Ausführungsform der innere Flansch 134 des Kotflügelverbindungselements 130 an Schweißstellen A und B (siehe 3) an einer oberen Fläche des Trennwandseitenelements 120 – dem Karosserie-Strukturelement – fixiert. Andererseits ist der äußere Flansch 136 über dem Trennwandseitenelement 120 angeordnet und stellt ein freies Ende dar. Es sei angemerkt, dass zwar für die vorliegende Ausführungsform Schweißen als Beispiel für das Verfahren zum Fixieren des inneren Flanschs 134 an dem Trennwandseitenelement 120 beschrieben ist, die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf eingeschränkt ist und diese Komponenten auch mit anderen Verfahren aneinander fixiert werden können. Darüber hinaus ist zwar für die vorliegende Ausführungsform als Beispiel eine Anordnung beschrieben, bei welcher der äußere Flansch 136 an einer Position über der oberen Fläche des Trennwandseitenelements 120 ein freies Ende bildet, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf eingeschränkt, und der äußere Flansch 136 kann auch unter der oberen Fläche des Trennwandseitenelements 120 angeordnet sein.
4 und 5 sind schematische Darstellungen zur Erläuterung eines verformten Zustands, wenn eine Last von oben auf die in 2 gezeigte Fahrzeugkarosseriefrontstruktur 100 einwirkt. Wenn bei der in 2 gezeigten Fahrzeugkarosseriefrontstruktur 100 von oben eine Last auf die Frontklappe 102 einwirkt, verformt sich die Frontklappe 102 wie in 4 gezeigt. So kommt ein unteres Ende der Frontklappe 102 mit dem Frontkotflügel 110 in Kontakt, und die auf die Frontklappe 102 einwirkende Last wird an den Frontkotflügel 110 übertragen.
Wenn die Last an den Frontkotflügel 110 übertragen wird, wird sie daraufhin auf das Kotflügelverbindungselement 130 übertragen, und das Kotflügelverbindungselement 130 wird, wie in 5 gezeigt, von dem Frontkotflügel 110 nach unten gedrückt und dadurch derart verformt, dass sich die obere Fläche 132a des Kotflügelverbindungselements 130 nach unten neigt. Hierbei ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der äußere Flansch 136 das freie Ende, das nicht an dem Trennwandseitenelement 120 fixiert ist. Daher bewegen sich, wie in 5 gezeigt, der äußere Flansch 136 und die damit kontinuierliche äußere Längswand 132c an eine Position unterhalb der oberen Fläche des Trennwandseitenelements 120 und verformen sich somit dergestalt, dass sie sich zum Fahrzeugäußeren hin neigen. Auf diese Weise wird ein hinreichender Verformungshub des an dem Kotflügelverbindungselement 130 fixierten Frontkotflügels 110, und damit auch der Frontklappe 102, in Abwärtsrichtung erzielt, und es wird eine hohe Lastaufnahmefähigkeit gewährleistet.
Während der äußere Flansch 136 und die äußere Längswand 132c wie vorstehend beschrieben von einer Last verformt werden, ist der innere Flansch 134 an der oberen Fläche des Trennwandseitenelements 120 fixiert. Daher werden, wie in 4 und 5 gezeigt, der innere Flansch 134 und die damit kontinuierliche innere Längswand 132b nicht von einer Last nach unten bewegt. Das heißt, dass bei der Fahrzeugkarosseriefrontstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform die innere Längswand 132b nicht zur Aufnahme von Lasten beiträgt. Daher entfällt die herkömmlich vorhandene Notwendigkeit, einen schwachen Abschnitt in dieser Längswand vorsehen zu müssen, indem beispielsweise ein Abschnitt davon entfernt oder eine Sollknickstelle bereitgestellt wird, und somit kann eine hinreichende Steifigkeit des Kotflügelverbindungselements 130 gewährleistet werden.
Weiterhin kann die äußere Längswand 132c die Last hinreichend aufnehmen, weil ein hinreichender Verformungshub in Abwärtsrichtung gewährleistet ist, und daher besteht, auf analoge Weise wie bei der inneren Längswand 132b, auch hier keine Notwendigkeit, einen schwachen Abschnitt zur Förderung der Verformung in dieser äußeren Längswand auszubilden. Demgemäß ist es mit der Fahrzeugkarosseriefrontstruktur 100 der vorliegenden Ausführungsform nicht mehr erforderlich, die Blechdicke zu erhöhen, um eine verringerte Steifigkeit zu kompensieren, wie sie herkömmlich von dem schwachen Abschnitt verursacht wurde, und das Komponentengewicht und damit das Gewicht des gesamten Fahrzeugs können reduziert werden.
Insbesondere ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, der Radius der Krümmung, die die obere Fläche 132a des Wölbungsabschnitts 132 und die innere Längswand 132b beschreiben, größer als der Radius der Krümmung, die die obere Fläche 132a des Wölbungsabschnitts 132 und die äußere Längswand 132c beschreiben. Wenn eine Last von oben über den Frontkotflügel 110 übertragen wird, wie in 5 gezeigt, ist es wahrscheinlicher, dass eine Verformung zwischen der oberen Fläche 132a des Wölbungsabschnitts 132 und der inneren Längswand 132b auftritt. Infolgedessen kann die äußere Längswand 132c nach unten bewegt werden, ohne eine Verformung der inneren Längswand 132b zu verursachen. Demgemäß kann eine Abwärtsbewegung der äußeren Längswand 132c gefördert und gleichzeitig eine Verformung der inneren Längswand 132b unterdrückt werden, und die vorstehend beschriebene Lastaufnahmefähigkeit kann noch weiter erhöht werden.
Es sei angemerkt, dass als Beispiel für die vorliegende Ausführungsform zwar ein Fall beschrieben ist, in dem Abschnitte zwischen der oberen Fläche 132a des Wölbungsabschnitts 132 und der inneren Längswand 132b sowie zwischen der oberen Fläche 132a und der äußeren Längswand 132c individuell gekrümmt sind, die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf eingeschränkt ist und diese Abschnitte auch gewinkelt sein können. Es ist selbstverständlich, dass in diesem Fall der Winkel der Biegung zwischen der oberen Fläche 132a des Wölbungsabschnitts 132 und der inneren Längswand 132b größer gewählt sein kann als der Winkel der Biegung zwischen der oberen Fläche 132a des Wölbungsabschnitts 132 und der äußeren Längswand 132c.
Ferner ist bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, die innere Längswand 132b im Wesentlichen senkrecht zu der oberen Fläche 132a des Wölbungsabschnitts 132 eingerichtet, und die äußere Längswand 132c ist derart schräg nach außen in Fahrzeugquerrichtung verlaufend eingerichtet, dass die Längswand 132c mit zunehmender Entfernung zu der oberen Fläche 132a des Wölbungsabschnitts 132 zunehmend weiter außen angeordnet ist. Das heißt, bei der vorliegenden Ausführungsform verlaufen die innere Längswand 132b und die äußere Längswand 132c unsymmetrisch in unterschiedlichen Winkeln in Fahrzeugquerrichtung nach unten.
Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung kann die Steifigkeit der inneren Längswand 132b in Bezug auf eine Last von oben erhöht werden, und ihre Verformung wird somit vorzugsweise verhindert. Gleichzeitig kann die Verformung (Bewegung) nach außen der äußeren Längswand 132c in Fahrzeugquerrichtung gefördert werden, weil die äußere Längswand 132c schräg nach außen in Fahrzeugquerrichtung verläuft. Daher kann ein größerer Verformungshub gewährleistet und die Lastaufnahmefähigkeit noch weiter erhöht werden. Darüber hinaus bewegt sich die äußere Längswand 132c an einem äußeren Endabschnitt des Trennwandseitenelements 120 in Fahrzeugquerrichtung entlang und hält dabei Kontakt mit diesem äußeren Endabschnitt. Somit kann die äußere Längswand 132c als Führung während der Verformung (während der Bewegung) benutzt werden.
Außerdem weist gemäß der vorliegenden Erfindung das Kotflügelverbindungselement 130, wie in 3 gezeigt, einen fortgesetzten Abschnitt 138 auf, der von dem äußeren Flansch 136 aus in Richtung eines Hecks des Fahrzeugs fortgesetzt und an einer Position vorgesehen ist, die zu dem Wölbungsabschnitt 132 in Fahrzeuglängsrichtung beabstandet ist. Das Kotflügelverbindungselement 130 ist an dem Trennwandseitenelement 120 (siehe 2), welche das Karosserie-Strukturelement ist, fixiert, indem es an einer Schweißstelle C in diesem fortgesetzten Abschnitt 138 daran angeschweißt ist.
Dadurch, dass der fortgesetzte Abschnitt 138 wie vorstehend beschrieben vorgesehen ist, kann das Kotflügelverbindungselement 130 an dem inneren Flansch 134 und an dem fortgesetzten Abschnitt 138, welcher diagonal zu dem inneren Flansch 134 angeordnet ist, an dem Trennwandseitenelement 120 fixiert werden. Somit lässt sich die Steifigkeit in Bezug auf ein Drehmoment steigern, das beim Festziehen entsteht, wenn zum Fixieren des Frontkotflügels 110 an dem Kotflügelverbindungselement 130 wie bei der vorliegenden Ausführungsform Schrauben 140 benutzt werden. Demgemäß ist keine Erhöhung der Blechdicke erforderlich, um Steifigkeit zu gewährleisten, und dies kann zu einer Reduzierung des Komponentengewichts beitragen. Darüber hinaus ist der fortgesetzte Abschnitt 138 an einer Position angeordnet, die zu dem Wölbungsabschnitt 132 beabstandet ist, und behindert daher die Verformung des Wölbungsabschnitts 132 nicht, wenn eine Last von oben darauf einwirkt, so dass sich die vorstehend beschriebenen Effekte zuverlässig erzielen lassen.
Ferner sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, der fortgesetzte Abschnitt 138 und der äußere Flansch 136 derart angeordnet, dass sie in derselben Ebene kontinuierlich miteinander sind. Somit lässt sich ein Abschnitt, auf welchem der fortgesetzte Abschnitt 138 und der äußere Flansch 136 miteinander kontinuierlich sind, einfach in vertikaler Richtung verformen. Demgemäß lässt sich die Festigkeit der Fixierung des Kotflügelverbindungselements 130 an dem Trennwandseitenelement 120 erhöhen, ohne eine Abwärtsbewegung (Verformung) des äußeren Flansches 136 und der äußeren Längswand 132c zu behindern, wenn eine Last von oben darauf einwirkt.
Es sei angemerkt, dass zwar für die vorliegende Ausführungsform als Beispiel eine Anordnung beschrieben ist, bei welcher der fortgesetzte Abschnitt 138 von dem äußeren Flansch 136 in Richtung des Fahrzeughecks fortgesetzt ist, die vorliegende Erfindung jedoch nicht darauf eingeschränkt ist und sich dieselben Effekte auch erzielen lassen, indem ein fortgesetzter Abschnitt 138 vorgesehen wird, der von dem äußeren Flansch 136 in Richtung der Fahrzeugfront fortgesetzt ist. Außerdem ist bei der vorliegenden Ausführungsform der fortgesetzte Abschnitt 138 zwar durch Schweißen an dem Trennwandseitenelement 120 fixiert, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf eingeschränkt, und diese Komponenten können auch durch ein anders Verfahren als Schweißen aneinander fixiert werden.
Darüber hinaus ist bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform als Beispiel eine Anordnung beschrieben, bei welcher an den jeweiligen unteren Enden der Längswand (inneren Längswand 132b) des Kotflügelverbindungselements 130 (genauer gesagt des Wölbungsabschnitts 132) auf der Innenseite in Fahrzeugquerrichtung und der Längswand (äußeren Längswand 132c) des Kotflügelverbindungselements 130 auf der Außenseite in Fahrzeugquerrichtung die Flansche vorgesehen sind. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf eingeschränkt. Es kann auch eine Anordnung gewählt werden, bei welcher an dem Verbindungselement 130, welches einen hutförmigen Querschnitt aufweist, der bei Betrachtung des Fahrzeugs von vorn nach oben gewölbt und nach unten offen ist, keine Flansche an den jeweiligen unteren Enden der Längswand des Kotflügelverbindungselements auf der Innenseite in Fahrzeugquerrichtung und der Längswand des Kotflügelverbindungselements auf der Außenseite in Fahrzeugquerrichtung vorgesehen sind. Auch in diesem Falle lassen sich dieselben Effekte wie vorstehend beschrieben erzielen, indem die obere Fläche des Kotflügelverbindungselements 130 an einer Position an der unteren Seite des Frontkotflügels 110 fixiert wird, die in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung weiter innen als der Endabschnitt der Frontklappe 102 liegt, das untere Ende der Längswand auf der Innenseite in Fahrzeugquerrichtung an der oberen Fläche des Karosserie-Strukturelements (des Trennwandseitenelements 120) fixiert wird und das untere Ende der Längswand auf der Außenseite in Fahrzeugquerrichtung als freies Ende benutzt wird.
Im Vorstehenden wurde zwar eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert, jedoch versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend gezeigte Ausführungsform beschränkt ist. Für den Fachmann dürfte ersichtlich sein, dass innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, der in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, diverse Modifikationen vorgenommen werden können und Varianten möglich sind, und es versteht sich, dass diese Modifikationen und Varianten in den technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann bei einer Fahrzeugkarosseriefrontstruktur angewendet werden, die eine Frontklappe eines Fahrzeugs umfasst.

Claims

Fahrzeugkarosseriefrontstruktur, die eine Frontklappe eines Fahrzeugs umfasst und ferner Folgendes aufweist: einen Frontkotflügel, der unterhalb eines Endabschnitts der Frontklappe in Fahrzeugquerrichtung angeordnet ist und sich unter dem Endabschnitt in Fahrzeugquerrichtung erstreckt; ein Karosserie-Strukturelement, das unter dem oder in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung weiter innen als der Frontkotflügel angeordnet ist und in Fahrzeuglängsrichtung verläuft; und ein Kotflügelverbindungselement mit hutförmigem Querschnitt, der sich bei Betrachtung des Fahrzeugs von vorn nach unten öffnet, wobei das Kotflügelverbindungselement aufweist: einen Wölbungsabschnitt, der sich nach oben wölbt und an einer in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung weiter innen als der Endabschnitt der Frontklappe befindlichen Position an einer unteren Seite des Frontkotflügels fixiert ist; einen inneren Flansch, der auf einer Innenseite in Fahrzeugquerrichtung von einem unteren Ende einer Längswand des Wölbungsabschnitts aus in Fahrzeugquerrichtung nach innen verläuft; und einen äußeren Flansch, der auf einer Außenseite in Fahrzeugquerrichtung von einem unteren Ende einer Längswand des Wölbungsabschnitts aus in Fahrzeugquerrichtung nach außen verläuft, wobei der innere Flansch an einer oberen Fläche des Karosserie-Strukturelements fixiert ist und der äußere Flansch als freies Ende ausgebildet ist.
Fahrzeugkarosseriefrontstruktur nach Anspruch 1, wobei das Kotflügelverbindungselement ferner einen fortgesetzten Abschnitt aufweist, der von dem äußeren Flansch zu einer Front oder einem Heck des Fahrzeugs hin fortgesetzt und an einer Position, die zu dem Wölbungsabschnitt in Fahrzeuglängsrichtung beabstandet ist, an dem Karosserie-Strukturelement fixiert ist.
Fahrzeugkarosseriefrontstruktur nach Anspruch 2, wobei der fortgesetzte Abschnitt und der äußere Flansch in derselben Ebene kontinuierlich miteinander sind.
Fahrzeugkarosseriefrontstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Winkel der Biegung oder ein Radius der Krümmung, die eine obere Fläche des Wölbungsabschnitts und die Längswand auf der Innenseite in Fahrzeugquerrichtung beschreiben, größer ist als ein Winkel der Biegung bzw. ein Radius der Krümmung, die die obere Fläche des Wölbungsabschnitts und die Längswand auf der Außenseite in Fahrzeugquerrichtung beschreiben.
Fahrzeugkarosseriefrontstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Längswand des Wölbungsabschnitts auf der Innenseite in Fahrzeugquerrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der oberen Fläche des Wölbungsabschnitts ist und die Längswand des Wölbungsabschnitts auf der Außenseite in Fahrzeugquerrichtung dergestalt schräg nach außen verläuft, dass die Längswand mit zunehmender Entfernung zu der oberen Fläche des Wölbungsabschnitts zunehmend weiter außen angeordnet ist.
Fahrzeugkarosseriefrontstruktur, die eine Frontklappe eines Fahrzeugs umfasst und ferner Folgendes aufweist: einen Frontkotflügel, der unterhalb eines Endabschnitts der Frontklappe in Fahrzeugquerrichtung angeordnet ist und sich unter dem Endabschnitt in Fahrzeugquerrichtung erstreckt; ein Karosserie-Strukturelement, das unter dem oder in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung weiter innen als der Frontkotflügel angeordnet ist und in Fahrzeuglängsrichtung verläuft; und ein Kotflügelverbindungselement mit hutförmigem Querschnitt, der sich bei Betrachtung des Fahrzeugs von vorn nach oben wölbt und nach unten öffnet, wobei eine obere Fläche des Kotflügelverbindungselements an einer in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung weiter innen als der Endabschnitt der Frontklappe befindlichen Position an einer unteren Seite des Frontkotflügels fixiert ist, ein unteres Ende einer Längswand des Kotflügelverbindungselements auf einer Innenseite in Fahrzeugquerrichtung an einer oberen Fläche des Karosserie-Strukturelements fixiert ist und ein unteres Ende einer Längswand des Kotflügelverbindungselements an einer Außenseite in Fahrzeugquerrichtung als freies Ende ausgebildet ist.