DE19524361B4

DE19524361B4 - Seitenschwellenkonstruktion für eine Kraftfahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE19524361B4
Application number: DE19524361A
Authority: DE
Inventors: Shouji Wako Yamazaki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-07-07
Filing date: 1995-07-04
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2015-07-05
Also published as: DE19524361A1; JPH0820363A; US5613727A

Abstract

Seitenschwellerkonstruktion für eine Kraftfahrzeugkarosserie, bei der ein auf einer Bodenplatte der Karosserie vorgesehenes Querglied (21, 22), das sich in Breitenrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckt, mit jedem Seitenschweller (1) in einer Position verbunden ist, die gegenüber jeder mittleren Säule (11) versetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenschweller (1) innen mit einem Verstärkungsträger (3) mit geschlossenem Querschnitt ausgestattet ist, der sich zumindest in einem Bereich (L) zwischen dem Verbindungsabschnitt des Querglieds (21, 22) und dem Kreuzungsabschnitt der mittleren Säule (11) erstreckt und den Querschnitt des Seitenschwellers (1) kreuzt, und dass der Verstärkungsträger (3) an seiner Außenseite fest mit dem Seitenschweller (1) verbunden und an seiner Innenseite über seine gesamte Länge mit dem Seitenschweller (1) verschweißt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Seitenschwellerkonstruktion für eine Kraftfahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Seitenschwellerkonstruktion ist aus der US-5 242 209 A bekannt. Innerhalb des Seitenschwellers ist ein Verstärkungselement vorgesehen, das sich in einem Bereich zwischen dem Bindungsabschnitt des Querglieds und dem Kreuzungsabschnitt der mittleren Säule bzw. einer Verstärkung der mittleren Säule oder einer Außenwandverstärkung des Seitenschwellers erstreckt.

Bei einem Seitenschweller gemäß US-4 934 751 A erstreckt sich ein Verstärkungsstrang zwischen der mittleren Säule und dem hinteren Radkasten. Der Verstärkungsstrang ist über ein Abstandselement und die Innenwand mit einem Querglied verbunden.

Gemäß US-4 944 553 A ist ein Verstärkungsrohr mit geschlossenem Querschnitt für einen Seitenschweller vorgesehen, wobei das Verstärkungsrohr über ein Tragelement am Seitenschweller befestigt ist. Ferner ist das Verstärkungsrohr über eine Kammeranordnung mit vorderer und mittlerer Säule verbunden. Das Verstärkungsrohr ist nur einseitig befestigt.

Schließlich ist aus US-5 370 438 A ein Seitenschweller bekannt, der einen Verstärkungsträger enthält, der über seine gesamte Länge mit dem Seitenschweller verschweißt ist, jedoch keinen geschlossenen Querschnitt aufweist, und mit seinem zur Außenseite des Kraftfahrzeugs weisenden Rand frei beweglich ist.

Die ungeprüfte japanische Patent – Offenlegungsschrift JP-10-18784(1989)-A zeigt einen Seitenschweller, an dem eine nach oben ragende vordere, eine mittlere und eine hintere Säule angeordnet sind, mit einem rohrförmigen Verstärkungsteil, das nahe der drei Kreuzungspunkte zwischen den einzelnen Säulen und dem Seitenschweller abgefangen ist.

In der ungeprüften japanischen Gebrauchsmuster – Offenlegungsschrift JP-58-87668(1983)-U ist in jedem Seitenschweller ein rohrförmiges Teil angeordnet, das an seinen beiden Enden abgefangen ist. Außerdem ist der Raum zwischen diesem rohrförmigen Teil und der Innenwandung des Seitenschwellers mit Schaumstoff ausgefüllt, wodurch eine Beschädigung des Seitenschwellers verhindert wird.

In der folgenden Beschreibung wird ein solches Teil, das auf beiden Breitseiten der Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen ist (z.B. ein Seitenschweller, eine mittlere Säule) der Einfachheit halber mitunter im Singular beschrieben. Damit ist natürlich gegebenenfalls „jedes" derartige Teil gemeint.

Wenn eine äußere Kraft auf die Kraftfahrzeugkarosserie einwirkt, die die mittlere Säule z.B. in Richtung auf den Innenraum der Fahrzeugkarosserie drückt, wird diese äußere Kraft über den Seitenschweller auf eine Bodenplatte übertragen. Die Bodenplatte ist zur Verstärkung mit einem Querglied ausgestattet, das sich in Breitenrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt und die Bodenplatte mit dem Seitenschweller verbindet. Daraus folgt, dass die mittlere Säule über den Seitenschweller von diesem Querglied gestützt wird, wenn die äußere Kraft auf die mittlere Säule einwirkt. Wegen der Montageposition eines Fahrzeugsitzes oder dgl. muss das Querglied manchmal gegenüber der mittleren Säule versetzt angeordnet sein. Wenn das Querglied gegenüber der mittleren Säule versetzt ist, übt die auf die mittlere Säule einwirkende äußere Kraft ein Torsionsmoment auf den zwischen der mittleren Säule und dem Querglied liegenden Abschnitt des Seitenschwellers aus. Dies hat den Nachteil, dass der kastenförmige Seitenschweller verformt wird, was wiederum dazu führt, dass die mittlere Säule ungenügend gestützt wird.

Aber selbst wenn in dem Seitenschweller wie bei der oben beschriebenen bekannten Konstruktion ein rohrförmiges Verstärkungsglied angeordnet ist, das nur an den erwähnten drei Punkten an dem Seitenschweller abgefangen wird, wird der Seitenschweller in den Abschnitten zwischen den jeweiligen Unterstützungspunkten nicht festgehalten. Deshalb wird die Verwindungssteifigkeit des Seitenschwellers nicht wesentlich erhöht, so dass die auf die mittlere Säule einwirkende äußere Kraft nicht wirksam auf das Querglied übertragen werden kann. Obwohl durch das Ausfüllen des Zwischenraums zwischen dem rohrförmigen Glied und der Innenwandung des Seitenschwellers mit Schaumstoff Beschädigungen verhindert werden können, ist hierdurch keine Verbesserung der Verwindungssteifigkeit zu erwarten, weil die Festigkeit des Schaumstoffs gering ist.

Im Hinblick auf die vorangehend beschriebenen Probleme liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Seitenschwellerkonstruktion für eine Kraftfahrzeugkarosserie anzugeben, die eine auf die mittlere Säule einwirkende äußere Kraft wirksam auf das Querglied überträgt, also die Verwindungssteifigkeit des Seitenschwellers weiter erhöht und damit die Stützfestigkeit der mittleren Säule vergrößert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weiter gebildet.

Da der zwischen dem Verbindungsabschnitt des Querglieds und dem Kreuzungsabschnitt der mittleren Säule liegende Abschnitt des Seitenschwellers erfindungsgemäß von dem Verstärkungsträger gehalten wird, unterliegt er keiner Verwindungsverformung, und die auf die mittlere Säule einwirkende äußere Kraft kann über den Seitenschweller wirksam auf das Querglied übertragen werden. Mit anderen Worten, das Querglied kann über den Seitenschweller die auf die mittlere Säule einwirkende äußere Kraft wirksam aufnehmen, was dazu führt, dass die Tragfestigkeit der mittleren Säule verbessert wird.

Wenn in diesem Fall der Seitenschweller innen mit einer im Verbindungsbereich des Querglieds angeordneten Trennwand ausgestattet ist und der Verstärkungsträger mit dieser Trennwand verbunden ist, kann die Tragfestigkeit des Seitenschwellers weiter erhöht werden. Außerdem wird die äußere Kraft noch wirksamer von dem Verstärkungsträger über die Trennwand auf das Querglied übertragen mit der Folge, dass die Tragfestigkeit der mittleren Säule weiter verbessert werden kann.

Der Bereich, in dem die mittlere Säule den Seitenschweller kreuzt oder die mit diesem verbunden ist, besitzt sehr hohe Festigkeit und wird selbst dann nicht verformt, wenn eine äußere Kraft auf ihn einwirkt. Deshalb braucht der Verstärkungsträger nicht den gesamten Kreuzungsbereich der mittleren Säule abzudecken. Wenn statt dessen ein Ende des Verstärkungsträgers auf Seiten der mittleren Säule in einem Bereich liegt, der, in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs gesehen, von den beiden Enden des Kreuzungsabschnitts der mittleren Säule begrenzt wird, kann die äußere Kraft von der mittleren Säule aufgenommen werden. Im Ergebnis lässt sich dadurch das Gewicht der Kraftfahrzeugkarosserie reduzieren, ohne die Tragfestigkeit der mittleren Säule zu verringern.

Die oben beschriebenen sowie weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung weiter verdeutlicht, die auf die anliegenden Zeichnungen Bezug nimmt.

1 zeigt eine Anordnung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,
2 zeigt eine Querschnittsansicht entsprechend der Linie II-II in 1
3 zeigt die Beziehung zwischen dem Verstärkungsträger und den Quergliedern in einer schematischen Ansicht,
4 zeigt die Beziehung zwischen dem Verstärkungsträger und den Quergliedern nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Ansicht,
5 zeigt die Position der Enden der Verstärkungsträger nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Ansicht.
In 1 und 2 ist ein Seitenschweller, der auf der rechten bzw. der linken Seite einer Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen ist, mit 1 bezeichnet. Etwa in der Mitte des Seitenschwellers 1 ragt aus diesem eine mittlere Säule 11 nach oben. An dem Seitenschweller 1 ist eine Bodenplatte 2 angeschweißt, die den Boden einer Kammer oder des Innenraums des Kraftfahrzeugs bildet. In der Bodenplatte 2 ist ein gegenüber der mittleren Säule 11 nach vorn versetztes Querglied 21 eingepresst, das zur Verstärkung dient und in Breitenrichtung der Kraftfahrzeugkarosserie verläuft. Das Querglied 21 ist mit einem als Bodentunnel bezeichneten Teil 23 verbunden. Im hinteren Teil der Bodenplatte 2 ist ein Querglied 22 ausgebildet, das eine ansteigende oder aufwärtsragende Wand zur Verbindung zwischen einem hinteren Boden 24 und der Bodenplatte 2 bildet und die Kraftfahrzeugkarosserie verstärkt. In dem Seitenschweller befindet sich ein Verstärkungsträger 3, der über die gesamte Länge in einem zwischen den beiden Quergliedern 21 und 22 liegenden Bereich L angeschweißt ist. Dieser Verstärkungsträger 3 hat einen geschlossenen Querschnitt, der dadurch gebildet wird, dass ein gewelltes Plattenteil 32 (d. h. ein Teil mit annähernd W-förmigem Querschnitt) von zwei bandförmigen Teilen 31, 33 sandwichartig umfasst wird und die drei Teile zusammengeschweißt werden. Der Verstärkungsträger 3 kreuzt den Querschnitt des Seitenschwellers 1 und ist mit diesem, wie beschrieben, über den ganzen Bereich L verschweißt.
Die Beziehung zwischen den Quergliedern 21, 22 und dem Verstärkungsträger 3 ist schematisch in 3 dargestellt. Weil die Verwindungssteifigkeit des Seitenschwellers 1 durch den Verstärkungsträger 3 verstärkt wird, wird der Seitenschweller 1 selbst dann nicht verformt, wenn eine äußere Kraft, die auf den Innenraum des Kraftfahrzeugs gerichtet ist, auf die mittlere Säule 11 einwirkt. Infolgedessen wird die mittlere Säule 11 nicht in Richtung auf den Innenraum verbogen, sondern von den beiden Quergliedern 21, 22 gehalten.
Es kann auch die folgende in 4 dargestellte Anordnung verwendet werden, bei der eine innerhalb des Seitenschwellers 1 mit dem Querglied 21 verbundene Trennwand 21a und eine mit dem Querglied 22 verbundene Trennwand 22a vorgesehen sind. Die beiden Enden des Verstärkungsträgers 3 sind mit den Trennwänden 21a, 22a verschweißt. Durch die Anordnung der Trennwände 21a, 22a und das Verschweißen des Verstärkungsträgers 3 mit diesen kann die Verwindungssteifigkeit des Seitenschwellers 1 weiter vergrößert werden.
Bei den beiden in 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen bildet der Verstärkungsträger 3 ein einziges relativ langes Teil, das sich über den gesamten Bereich L erstreckt und mit der Innenseite des Seitenschwellers 1 verschweißt ist. Da der Abschnitt, in dem sich der Seitenschweller 1 und die mittlere Säule 11 kreuzen, jedoch mit einer (nicht dargestellten) Versteifung ausgestattet sind, weist dieser bereits erhöhte Festigkeit auf. Daraus folgt, dass ausreichende Festigkeit auch dann erzielt werden kann, wenn der Verstärkungsträger 3, wie in 5 dargestellt, in einem Bereich A zwischen den beiden Enden des Kreuzungsabschnitts der mittleren Säule 11, in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs betrachtet, nicht befestigt ist. Deshalb kann in dem Bereich A ein Abschnitt vorgesehen sein, in dem sich kein Verstärkungsträger befindet, wenn man in den in Längsrichtung vorderen und hinteren Positionen zwei relativ kurze Verstärkungsträger 30 vorsieht. In diesem Fall müssen jedoch diejenigen Enden 3a der Verstärkungsträger 30, die sich auf Seiten der mittleren Säule 11 befinden, innerhalb des Bereichs A liegen. Wenn man auf diese Weise einen Abschnitt vorsieht, in welchem kein Verstärkungsträger vorhanden ist, kann das Gewicht der Kraftfahrzeugkarosserie verringert werden, ohne dass die Verwindungssteifigkeit des Seitenschwellers 1 herabgesetzt wird.
Es ist leicht erkennbar, dass mit der vorangehend beschriebenen Seitenschwellerkonstruktion für eine Kraftfahrzeugkarosserie alle oben erwähnten Ziele erreicht werden, wobei diese Konstruktion außerdem den Vorteil einer umfangreichen kommerziellen Nutzbarkeit bietet. Die oben beschriebene spezielle Form der Erfindung dient natürlich nur als Beispiel und kann von dem einschlägigen Fachmann innerhalb des Schutzumfangs der erfindungsgemäßen Lehre modifiziert werden.

Claims

Seitenschwellerkonstruktion für eine Kraftfahrzeugkarosserie, bei der ein auf einer Bodenplatte der Karosserie vorgesehenes Querglied (21, 22), das sich in Breitenrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckt, mit jedem Seitenschweller (1) in einer Position verbunden ist, die gegenüber jeder mittleren Säule (11) versetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenschweller (1) innen mit einem Verstärkungsträger (3) mit geschlossenem Querschnitt ausgestattet ist, der sich zumindest in einem Bereich (L) zwischen dem Verbindungsabschnitt des Querglieds (21, 22) und dem Kreuzungsabschnitt der mittleren Säule (11) erstreckt und den Querschnitt des Seitenschwellers (1) kreuzt, und dass der Verstärkungsträger (3) an seiner Außenseite fest mit dem Seitenschweller (1) verbunden und an seiner Innenseite über seine gesamte Länge mit dem Seitenschweller (1) verschweißt ist.
Seitenschwellerkonstruktion für eine Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenschweller (1) innen mit einer Trennwand (21a, 22a) ausgestattet ist, die in dem Verbindungsabschnitt des Querglieds (21, 22) angeordnet ist, und dass der Verstärkungsträger (3) mit der Trennwand (21a, 22a) verbunden ist.
Seitenschwellerkonstruktion für eine Kraftfahrzeugkarosserie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich (A) vorgesehen ist, der in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs von den beiden Enden des Kreuzungsabschnitts der mittleren Säule (11) begrenzt wird und in dem ein Abschnitt vorgesehen ist, in dem sich kein Verstärkungsträger befindet, wobei der mittleren Säule (11) zugeordnete Enden des Verstärkungsträgers (3) innerhalb dieses Bereiches (A) liegen.