DE202014103276U1 - Kurze Versatz-Blechverstärkung zur Begrenzung der Rotation während eines Unfalls - Google Patents

Kurze Versatz-Blechverstärkung zur Begrenzung der Rotation während eines Unfalls Download PDF

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Abstract

Fahrzeugrahmen, umfassend: eine Säule mit einer inneren Fläche, die einen Säulenhohlraum und eine Durchbiegungsfläche definiert; eine erste Verstärkung, die zumindest teilweise auf der inneren Fläche an der Durchbiegungsfläche angeordnet ist; und eine zweite Verstärkung, die mit der ersten Verstärkung an der ersten und der zweiten Kante der zweiten Verstärkung gekoppelt ist, wobei ein Spaltabstand zwischen der ersten und der zweiten Verstärkung nahe der Durchbiegungsfläche definiert ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Fahrzeugstrukturrahmen und insbesondere auf einen Fahrzeugstrukturrahmen mit einem kurzen Verstärkungselement, das gegenüber dem primären Strukturelement versetzt angeordnet ist.
  • Die Strukturträger für ein Dach eines Fahrzeugs umfassen verschiedene Säulen, die sich vom Dach entweder zu den Seitenverkleidungen oder zu dem Bodenelement des Fahrzeugs nach unten erstrecken. Bei einem Fahrzeug wie einem Sedan umfasst der Rahmen eine vordere A-Säule, eine mittlere B-Säule und eine hintere C-Säule. Diese Säulen sind so konzipiert, dass sie Kräfte von der Art eines Aufpralls, die auf ein Dach bei einem Überschlagunfall oder einer anderen Art eines Unfalls einwirken, bei welchem eine vertikale Kraft auf das Dach des Fahrzeugs einwirkt, aufnehmen. Bei diesen Säulen sind die Schwachstellen mit einem Blech verstärkt, das an der Säule angeschweißt ist. Wenn aber eine Schwachstelle verstärkt wird, so ergeben sich andere Schwachstellen. Diese Entwicklung, eine Verstärkung anzubringen, kann fortgesetzt werden, bis die Säule ihre Belastungsgrenze erreicht, während innerhalb der Säule dennoch Schwachstellen verbleiben. Dieses Vorgehen der Verstärkung dient im Allgemeinen dazu, die geschwächten Stellen der Säule von einem Punkt zum anderen zu verschieben.
  • Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fahrzeugrahmen eine Säule mit einer inneren Fläche, welche einen Säulenhohlraum und eine Durchbiegungsfläche definiert. Eine im Säulenhohlraum angeordnete erste Verstärkung ist zumindest teilweise an der inneren Fläche des Säulenhohlraums nahe der Durchbiegungsfläche befestigt. Eine zweite Verstärkung ist mit der ersten Verstärkung an einer ersten und einer zweiten Kante der zweiten Verstärkung gekoppelt. Auf diese Weise wird zwischen Abschnitten der ersten und der zweiten Verstärkung nahe der Durchbiegungsfläche ein Spaltabstand definiert.
  • Gemäß eines anderen Aspektes der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fahrzeugrahmen eine Säule mit einem inneren und einem äußeren Element und einer inneren Fläche, welche den Säulenhohlraum definiert. Eine erste Verstärkung ist innerhalb des Säulenhohlraums positioniert, und sie ist zumindest teilweise auf der inneren Fläche angeordnet und an das innere Element angeschweißt. Eine zweite Verstärkung mit einem Kanal, der sich zwischen der ersten und der zweiten Kante erstreckt, ist an die erste Verstärkung angeschweißt, wobei die erste und die zweite Kante an die erste Verstärkung angeschweißt sind und der Kanal distal von der ersten Verstärkung liegt, um einen nahe einer Durchbiegungsfläche der Säule angeordneten Spaltabstand zu definieren.
  • Diese und andere Aspekte, Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden von Fachleuten auf dem Gebiet der Technik nach Studium der folgenden Beschreibung, der Ansprüche und den angehängten Zeichnungen verstanden und anerkannt.
  • In den Zeichnungen:
  • ist 1 eine Aufrissansicht eines Fahrzeugs, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • ist 2 ein Schnitt der Ausführungsform der 1 an der Linie II-II;
  • ist 3 eine perspektivische Explosionsansicht der Ausführungsform der 2, gesehen von der Fahrgastraumseite der Säule;
  • ist 4 eine perspektivische Explosionsansicht der Ausführungsform der 2, gesehen von der Außenseite der Säule;
  • ist 5 ein Schnitt der Ausführungsform der 2 an der Linie V-V;
  • ist 6 ein Schnitt der Ausführungsform der 2 an der Linie VI-VI;
  • ist 7 ein detaillierter Schnitt der Ausführungsform der 2 an der Fläche VII;
  • ist 8A ein schematisches Detail einer Ausführungsform der Erfindung, welches die Säule ohne Durchbiegung zeigt;
  • ist 8B eine schematische Ansicht der Ausführungsform der 8A, die eine erste Durchbiegung der Säule zeigt; und
  • 8C ist eine schematische Ansicht der Ausführungsform der 8A, die eine zweite Durchbiegung der Säule zeigt.
  • Zu Zwecken der Beschreibung beziehen sich hierin die Begriffe „oben“, „unten“, „rechts“, „links“, „vorne“, „hinten“, „vertikal“, „horizontal“ und Abwandlungen davon auf die Erfindung, wie sie in 1 ausgerichtet ist. Es ist aber zu verstehen, dass die Erfindung verschiedene alternative Ausrichtungen annehmen kann, außer wenn ausdrücklich das Gegenteil angeführt ist. Es ist ebenfalls zu verstehen, dass die spezifischen Vorrichtungen und Vorgänge, die in den angehängten Zeichnungen veranschaulicht und in der folgenden Beschreibung beschrieben sind, nur beispielhafte Ausführungsformen der erfinderischen Konzepte sind, die in den angehängten Ansprüchen definiert sind. Somit sind spezifische Dimensionen und andere physische Eigenschaften, die sich auf die hierin geoffenbarten Ausführungsformen beziehen, nicht als einschränkend anzusehen, sofern die Ansprüche dies nicht anders darlegen.
  • Wie in den 14 dargestellt ist, bezieht sich die Verweisziffer 10 im Allgemeinen auf ein Radnabenmotorfahrzeug mit einem Rahmen 12 und umfassend eine vordere A-Säule 14, eine mittlere B-Säule 16 und eine hintere C-Säule 18. Die B-Säule 16 umfasst ein inneres und ein äußeres Elemente 20, 22, eine innere Fläche 24, die einen Säulenhohlraum 26 und eine Aufpralldurchbiegungsfläche 28 definiert. Eine erste Verstärkung 30 ist innerhalb des Säulenhohlraums 26 angeordnet und zumindest teilweise an der inneren Fläche 24 des inneren Elements 20 nahe der Aufpralldurchbiegungsfläche 28 befestigt. Eine zweite Verstärkung 32 umfasst einen Kanal 34, der sich zwischen der ersten und der zweiten Kante 36, 38 erstreckt, wobei die erste und die zweite Kante 36, 38 an der ersten Verstärkung 30 nahe der Aufpralldurchbiegungsfläche 28 angeschweißt sind. Der Kanal 34 der zweiten Verstärkung 32 ist distal von der ersten Verstärkung 30 positioniert, um einen Spaltabstand 40 nahe der Aufpralldurchbiegungsfläche 28 zu definieren, so dass die erste und die zweite Verstärkung 30, 32 einen Träger mit verzögerter Durchbiegung definieren, der so konfiguriert ist, dass er der Säule an der Aufpralldurchbiegungsfläche 28 zusätzliche Strukturstütze verleiht, nachdem sich die Säule um einen vorbestimmten Abstand durchgebogen hat.
  • Wie in den 14 gezeigt ist, ist die B-Säule 16 veranschaulicht, wobei die B-Säule 16 sich an der Seite des Fahrgastraums 60 des Fahrzeugs zwischen einer vorderen Fahrgastraumfläche 62 und einer hinteren Fahrgastraumfläche 64 nahe den vorderen und der hinteren Seitentüren 66, 68 des Fahrzeugs 10 befindet. Die Säulen des Fahrzeugrahmens 12 sind so konzipiert, dass sie im Wesentlichen vertikale Kräfte, die auf das Dach 70 einwirken, aufnehmen. Kräfte vom Aufpralltyp können auf ein Fahrzeugdach 70 als Folge von Unfällen wie einem Aufprall, einer Überschlagkollision, einem Aufschlag von oben oder anderen nach unten gerichteten Aufschlagkräften, die auf das Dach 70 einwirken, einwirken. Die B-Säule 16 umfasst ein inneres Element 20, das mit einem äußeren Element 22 verbunden ist, wobei das innere und das äußere Element 20, 22 zusammenwirkend so konzipiert sind, dass sie eine spezifische Geometrie aufweisen, welche die Aufpralldurchbiegungsfläche 28 an einer vorbestimmten Stelle auf der B-Säule 16 lokalisieren. Wie in den Darstellungen gezeigt ist, besteht die Aufpralldurchbiegungsfläche 28 aus einer Reihe von konvexen und konkaven Abschnitten 72, die zusammenwirken, um nach unten gerichtete Kräfte zu nach außen wirkenden seitlichen Kräften zu übertragen, die eine kontrollierte Durchbiegung in der B-Säule 16 bewirken, welche notwendig ist, um die Fahrzeuginsassen der Fahrgastraumfläche 60 des Fahrzeugs 10 zu schützen. Die B-Säule 16 nimmt diese Belastungen auf, indem sie sich an einer vorbestimmten Stelle durchbiegt, in diesem Fall an der Aufpralldurchbiegungsfläche 28. Die Aufpralldurchbiegungsfläche 28 ist so konfiguriert, dass die B-Säule 16, wenn eine Aufprallkraft auf das Dach 70 einwirkt, sich in eine vorbestimmte Richtung durchbiegt, in diesem Fall nach außen, an der Aufpralldurchbiegungsfläche 28, um ein Eindringen des Dachs 70 und der B-Säule 16 in den Fahrgastraum des Fahrzeugs 10 zu minimieren, wodurch Verletzungen minimiert werden, die durch die Aufprallkraft und die resultierende Durchbiegung des Fahrzeugrahmens 12 bewirkt werden. Die Aufpralldurchbiegungsfläche 28 ist in einem oberen Abschnitt 74 der B-Säule 16 angeordnet, wo die erste und die zweite Verstärkung 30, 32 innerhalb des Säulenhohlraums 26 angeordnet sind. Es ist zu verstehen, dass die genau Stelle, Konfiguration, Durchbiegungsrichtung und Geometrie der Aufpralldurchbiegungsfläche 28 abhängig vom Design des Fahrzeugs 10 variieren können.
  • Mit Bezug nun auf die 47 ist die erste Verstärkung 30 angrenzend an das innere Element 20 der B-Säule 16 positioniert, wobei das innere Element 20 an einer Fahrgastraumseite 60 der B-Säule 16 angeordnet ist und das äußere Element 22 an einer Außenseite der B-Säule 16 angeordnet ist. Die erste Verstärkung 30 umfasst einen konvexen Abschnitt 80, der von der inneren Fläche 24 der B-Säule 16 aufgenommen ist. Die zwei äußeren Flansche 82 der ersten Verstärkung 30 sind an der B-Säule 16 nahe der Stelle, wo das innere Element 20 der B-Säule 16 und das äußere Element 22 der B-Säule 16 verbunden sind, angeschweißt. Der konvexe Abschnitt 80 der ersten Verstärkung 30 kann auch an das innere Element 20 der B-Säule 16 angeschweißt sein. In verschiedenen Ausführungsformen können die erste Verstärkung 30 und das innere Element 20 der B-Säule 16 kleinere Innenkanäle 84 der B-Säule 16 definieren, welche die B-Säule 16 in typischen Belastungssituationen, die während des typischen Betriebs des Fahrzeugs 10 auftreten, zusätzlichen stützen können. Zusätzlich dazu können die kleineren Innenkanäle 84 die B-Säule 16 und die Aufpralldurchbiegungsfläche 28 dabei unterstützen, in der vorbestimmten Richtung während verschiedener Unfallsituationen durchzubiegen, welche Aufprall, vertikale Aufschläge, seitliche Aufschläge und dergleichen umfassen können, nicht aber darauf beschränkt sind. Zusätzlich zu den Einwirkungen vom Aufpralltyp können die geoffenbarten Ausführungsformen ergänzende Strukturstütze auch bei anderen Arten von Unfällen bereitstellen, welche vordere, rückwärtige und seitliche Aufschläge umfassen können, nicht aber darauf beschränkt sind.
  • Wie in den 57 dargestellt ist, umfasst die zweite Verstärkung 32 ein gekrümmtes Element mit einer ersten und einer zweiten Kante 36, 38, mit einem Kanal 34, der sich zwischen diesen erstreckt. Die erste und die zweite Kante 36, 38 sind an der ersten Verstärkung 30 nahe der Aufpralldurchbiegungsfläche 28 angeschweißt, wo das innere Element 20 und das äußere Element 22 der B-Säule 16 verbunden sind. Der Kanal 34 der zweiten Verstärkung 32 ist distal von der ersten Verstärkung 30 positioniert, so dass der Spaltabstand 40 zwischen der ersten und der zweiten Verstärkung 30, 32 definiert ist. Die erste Verstärkung 30 und die zweite Verstärkung 32 sind nahe der Aufpralldurchbiegungsfläche 28 der Säule positioniert, so dass in der Situation eines Unfalls die erste und die zweite Verstärkung 30, 32 der B-Säule 16 zusätzliche und dynamische Strukturstütze verleihen, wie dies nachfolgend ausführlicher beschrieben ist.
  • In verschiedenen Ausführungsformen sind die ersten und die zweite Kante 36, 38 der zweiten Verstärkung 32 an die erste Verstärkung 30 durch eine einzelne Linie von Schweißnähten 90 an der ersten und der zweiten Kante 36, 38 angeschweißt. Weil nur die Kanten der zweiten Verstärkung 32 an die erste Verstärkung 30 angeschweißt sind, kann sich die erste Verstärkung 30 innerhalb des Spaltabstands 40 unabhängig von der zweiten Verstärkung 32 um den innerhalb des Spaltabstands 40 definierten Abstand durchbiegen, wie dies nachfolgend ausführlicher beschrieben ist. In verschiedenen anderen Ausführungsformen können zwei Linien von Schweißnähten 90 verwendet werden, um die zweite Verstärkung 32 mit der ersten Verstärkung 30 zu verbinden, wobei die zwei Linien von Schweißnähten 90 an der ersten und der zweiten Kante 36, 38 der zweiten Verstärkung 32 eine stärkere Verbindung zwischen der ersten Verstärkung 30 und der zweiten Verstärkung 32 bereitstellen. Die stärkere Verbindung wiederum resultiert in einer zusätzlichen Strukturstütze für die B-Säule 16 während einer Unfallsituation. Es ist zu verstehen, dass zusätzliche Linien von Schweißnähten 90 und verschiedene alternative Konfigurationen der Schweißnähte 90 verwendet werden können, um die zweite Verstärkung 32 an der ersten Verstärkung 30 zu befestigen. Diese alternativen Konfigurationen können so lange verwendet werden, solange sich der Kanal 34 der zweiten Verstärkung 32 distal von der ersten Verstärkung 30 befindet, so dass der Spaltabstand 40 zwischen der ersten Verstärkung 30 und der zweiten Verstärkung 32 erhalten bleibt.
  • In verschiedenen Ausführungsformen beträgt der Spaltabstand 40 zwischen der zweiten Verstärkung 32 und der ersten Verstärkung 30 etwa 3 Millimeter oder mehr und vorzugsweise zwischen etwa 3 Millimeter bis etwa 35 Millimeter. In der veranschaulichten Ausführungsform beträgt der Spaltabstand etwa 5 Millimeter. In alternativen Ausführungsformen kann der Spaltabstand größer oder kleiner sein, abhängig von der Konfiguration der B-Säule 16, von der Art und Weise, wie die B-Säule 16 zur Durchbiegung konzipiert ist, von den verwendeten Materialien und von anderen Überlegungen hinsichtlich des Designs. Dieser Abstand kann vom größten Abstand zwischen dem Kanal 34 der zweiten Verstärkung 32 und der ersten Verstärkung 30 gemessen werden. Der durchschnittliche Abstand kann auch zur Messung des Spaltabstands 40 verwendet werden. Die zweite Verstärkung 32 kann so konfiguriert sein, dass sie sich zur ersten Verstärkung 30 hin nahe der ersten und der zweiten Kante 36, 38 der zweiten Verstärkung verjüngt, während sich der Spaltabstand 40 in der Dicke verschmälert, was zu einer Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Verstärkung 30, 32 führt. In verschiedenen alternativen Ausführungsformen kann die B-Säule 16 die erste Verstärkung 30 nicht umfassen. In einer solchen Ausführungsform ist die zweite Verstärkung 32 an das innere und/oder an das äußere Element 20, 22 der B-Säule 16 an der ersten und der zweite Kante 36, 38 der zweiten Verstärkung 32 angeschweißt, und der Spaltabstand 40 kann zwischen dem Kanal 34 der zweiten Verstärkung 32 und dem inneren Element 20 der B-Säule 16 definiert sein.
  • Wie in den 6 und 7 dargestellt ist, erstreckt sich der Spaltabstand 40 vertikal entlang der gesamten Länge der zweiten Verstärkung 32, so dass der gesamte Kanal 34 von der ersten Verstärkung 30 versetzt ist. In verschiedenen Ausführungsformen kann sich die zweite Verstärkung 32 entlang der Länge der zweiten Verstärkung 32 verjüngen, um sich der allgemeinen verjüngenden Form der B-Säule 16 anzupassen. In verschiedenen anderen Ausführungsformen kann der Kanal 34 der zweiten Verstärkung 32 mehr als einen Kanal umfassen, wenn die zweite Verstärkung 32 zur Bildung von zwei oder mehr Kanälen 34 eine Wellenbewegung macht. In einer solchen Ausführungsform definiert der Spaltabstand auch eine wellenförmige Geometrie, wobei die Dicke des Spaltabstands 40 nicht konsistent ist und an gewissen Abschnitten 35 Millimeter überschreiten kann. Die durch die wellenförmige Konfiguration der zweiten Verstärkung 32 gebildeten zusätzlichen Kanäle können zusätzliche Strukturstütze bereitstellen, wenn die B-Säule 16 sich in den Spaltabstand 40 durchbiegt und in die zweite Verstärkung 32 eingreift.
  • Mit Bezug nun auf die 8A8C ist die schematische Darstellung des Betriebs der Aufpralldurchbiegungsfläche 28 veranschaulicht. Wie in 8A dargestellt ist, zeigt die schematische Darstellung das innere Element 20 der B-Säule 16 auf der Fahrgastraumseite 60 der B-Säule 16 positioniert, die erste Verstärkung 30 an das innere Element 20 gekoppelt und die zweite Verstärkung 32 distal von der ersten Verstärkung 30 positioniert, wodurch der Spaltabstand 40 zwischen der ersten und der zweiten Verstärkung 30, 32 definiert wird. 8B zeigt die B-Säule 16 in einem ersten Durchbiegungsabstand aufgrund der Einwirkung einer geringeren Aufprallbelastung 92 auf das Dach 70 des Fahrzeugs 10. Das innere Element 20 und die erste Verstärkung 30 zeigen eine Durchbiegung, so dass die B-Säule 16 in eine Richtung aus dem Fahrgastraum 60 des Fahrzeugs 10 hinaus zur zweiten Verstärkung 32 hin zusammengedrückt wird. Ein gewisses Ausmaß an Durchbiegung des inneren Elements 20 und der ersten Verstärkung 30 ist zulässig, bevor die erste Verstärkung 30 in den Kanal 34 der zweiten Verstärkung 32 eingreift. Ist der Spaltabstand 40 zwischen der ersten Verstärkung 30 und der zweiten Verstärkung 32 größer, so kommt es zu mehr Durchbiegung, bevor die erste Verstärkung 30 in den Kanal 34 der zweiten Verstärkung 32 eingreift.
  • Wie oben ausgeführt wurde, ist die B-Säule 16 so konfiguriert, dass, wenn eine Aufprallkraft auf die B-Säule 16 angelegt wird, die Aufpralldurchbiegungsfläche 28 der erste Abschnitt der B-Säule 16 ist, der durchgebogen wird. Auf diese Weise kann die Aufpralldurchbiegungsfläche 28 dazu gebracht werden, als ein Resultat der Geometrie der B-Säule 16, der Konfiguration des Materials an der Aufpralldurchbiegungsfläche 28, der Positionierung von Verstärkungen angrenzend an die Aufpralldurchbiegungsfläche 28 oder Kombinationen der obigen als erste durchzubiegen. Als Resultat dessen darf sich die B-Säule 16 um einen vorbestimmten Abstand durchbiegen, so dass das innere Element 20 und die erste Verstärkung 30 zur zweiten Verstärkung 32 hin und in diese hinein durchbiegen und nach Durchbiegung um den vorbestimmten Abstand in die zweite Verstärkung 32 eingreifen.
  • Wie in 8C dargestellt ist, biegen sich das innere Element 20 und die erste Verstärkung 30 unter einer größeren Aufprallbelastung 94 um einen größeren Abstand durch. Sobald sich das innere Element 20 der B-Säule 16 und die erste Verstärkung 30 um den vorbestimmten Abstand durchbiegen, greift die erste Verstärkung 30 in den Kanal 34 der zweiten Verstärkung 32 ein. An diesem Punkt stellt die zweite Verstärkung 32 eine ergänzende Strukturstütze für die B-Säule 16 bereit, um das Ausmaß an weiterer Durchbiegung als ein Resultat der nach unten gerichteten Kraft, die auf das Dach 70 des Fahrzeugs 10 einwirkt, zu minimieren. Demgemäß umfasst die B-Säule 16 eine dynamische, ergänzende Strukturstütze, die so konzipiert ist, dass sie an einer vorbestimmten Stelle und sich um einen vorbestimmten Abstand durchbiegt, bevor in die zusätzliche Strukturstütze, in der Form des Kanals 34 der zweiten Verstärkung 32, eingegriffen wird, um die B-Säule 16 zu unterstützen und eine weitere Durchbiegung der B-Säule 16 zu minimieren.
  • Weil die zweite Verstärkung 32 nur an der ersten und der zweiten Kante 36, 38 der zweiten Verstärkung 32 angeschweißt ist, dürfen sich das innere Element 20 und die erste Verstärkung 30 im Wesentlichen unabhängig vom Abschnitt des Kanals 34 der zweiten Verstärkung 32 durchbiegen. Auf diese Weise biegt sich der Abschnitt des Kanals 34 der zweiten Verstärkung 32 nicht mit dem inneren Element 20 oder mit der ersten Verstärkung 30 durch, wenn eine Aufprallbelastung auf das Dach 70 des Fahrzeugs 10 einwirkt, bis das vorbestimmte Ausmaß von Durchbiegung erfolgt ist. Diese Konfiguration stellt eine dynamische Strukturstütze bereit, welche ein begrenztes und vorbestimmtes Ausmaß an Durchbiegung der B-Säule 16 und zusätzliche Strukturstütze für die B-Säule 16 zulässt, wenn das Ausmaß an begrenzter und vorbestimmter Durchbiegung erreicht ist. Auf diese Weise kann die Integrität des Fahrgastraums 60 im Wesentlichen intakt gehalten werden, um somit die Möglichkeit von Verletzungen an den Insassen des Fahrzeugs 10 während einer Einwirkung vom Aufpralltyp zu verringern.
  • In verschiedenen Ausführungsformen können zwei oder mehr zweite Verstärkungen 32 an der Aufpralldurchbiegungsfläche 28 verwendet werden, um eine zweite Schicht der dynamischen Stütze für die B-Säule 16 in Situationen bereitzustellen, in welchen größere Kräfte vom Aufpralltyp auf das Dach 70 des Fahrzeugs 10 einwirken. Eine solche Ausführungsform kann in größeren Fahrzeugen oder in Fahrzeugen, die typischerweise größere Lasten befördern, verwendet werden. Zusätzlich dazu kann die B-Säule 16 in verschiedenen Ausführungsformen zwei oder mehr Aufpralldurchbiegungsflächen enthalten, die jeweils eine unabhängige und getrennte zweite Verstärkung 32 aufweisen, die so konfiguriert ist, dass sie dynamisch die Bereitstellung einer Stütze für einen durchgebogenen Abschnitt der B-Säule 16 unterstützt, wie dies obig beschrieben ist. In einer solchen Ausführungsform kann die B-Säule 16 so konfiguriert sein, dass sie sich um einen vorbestimmten Abstand an einer ersten Aufpralldurchbiegungsfläche durchbiegt, bis in die entsprechende zweite Verstärkung 32 eingegriffen wurde, um ergänzende Stütze bereitzustellen. Sind die Aufprallkräfte groß genug, so beginnt eine zusätzliche Aufpralldurchbiegungsfläche sich in eine vorbestimmte Richtung durchzubiegen, bis in eine weitere entsprechende zweite Verstärkung 32 eingegriffen wird, um ergänzende Stütze für die durchgebogene B-Säule 16 bereitzustellen. In verschiedenen Ausführungsformen können die getrennten Aufpralldurchbiegungsflächen so konfiguriert sein, dass sie sich unter Kräften vom Aufpralltyp im Wesentlichen simultan durchbiegen. Auch kann abhängig vom spezifischen Design des Fahrzeugs 10 und des Fahrzeugrahmens 12 die Richtung der kontrollierten Durchbiegung der B-Säule 16 an der Aufpralldurchbiegungsfläche während eines Unfalls so variieren, so dass die exakte Stelle der zweiten Verstärkung 32 ebenfalls variieren kann, um ergänzende dynamische Stütze für die B-Säule 16 aufzunehmen und bereitzustellen.
  • In verschiedenen alternativen Ausführungsformen kann die zweite Verstärkung 32, wie sie oben beschrieben ist, auch in der A-Säule 14 und/oder der C-Säule 18 eines Fahrzeugs 10 abhängig von dem Design des Fahrzeugrahmens 12 und der Konfiguration der verschiedenen Aufpralldurchbiegungsflächen des Fahrzeugrahmens 12 verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die zweite Verstärkung 32, wie sie obig beschrieben ist, auch in einer Vielzahl von anderen Elementen in einem Rahmen 12 eines Fahrzeugs 10 verwendet werden, die über einen im Wesentlichen kanalförmigen Querschnitt verfügen, innerhalb welchen die zweite Verstärkung 32 angeordnet sein kann. Zusätzlich dazu kann die zweite Verstärkung 32, wie sie oben beschrieben ist, in Fahrzeugen wie z.B. einem Kleintransporter verwendet werden, welche nur eine A-Säule 14 und eine B-Säule 16 aufweisen.
  • Es ist zu verstehen, dass Variationen und Modifikationen an der zuvor angesprochenen Struktur vorgenommen werden können, ohne dabei von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es ist des Weiteren zu verstehen, dass solche Konzepte durch die folgenden Ansprüche abgedeckt sein sollen, sofern diese Ansprüche nicht durch ihre Aussagen selbst anderes darlegen.

Claims (15)

  1. Fahrzeugrahmen, umfassend: eine Säule mit einer inneren Fläche, die einen Säulenhohlraum und eine Durchbiegungsfläche definiert; eine erste Verstärkung, die zumindest teilweise auf der inneren Fläche an der Durchbiegungsfläche angeordnet ist; und eine zweite Verstärkung, die mit der ersten Verstärkung an der ersten und der zweiten Kante der zweiten Verstärkung gekoppelt ist, wobei ein Spaltabstand zwischen der ersten und der zweiten Verstärkung nahe der Durchbiegungsfläche definiert ist.
  2. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, wobei die zweite Verstärkung einen Kanal umfasst, der sich zwischen der ersten und der zweiten Kante erstreckt, und wobei der Spaltabstand durch die Länge des Kanals und die erste Verstärkung definiert ist.
  3. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, wobei jede der ersten und der zweiten Kante an der ersten Verstärkung durch eine einzelne Reihe von Schweißnähten angeschweißt ist.
  4. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, wobei jede der ersten und der zweiten Kante an der ersten Verstärkung durch zwei Reihen von Schweißnähten angeschweißt ist.
  5. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, wobei der Spaltabstand zwischen der ersten Verstärkung und der zweiten Verstärkung zwischen etwa 3mm bis etwa 35mm beträgt.
  6. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 5, wobei der Spaltabstand zwischen der ersten Verstärkung und der zweiten Verstärkung etwa 5mm beträgt.
  7. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, wobei die Durchbiegungsfläche so konfiguriert ist, dass sie sich in eine vorbestimmte Richtung durchbiegt, wenn eine vertikale Kraft auf ein Dach des Fahrzeugs einwirkt, und wobei die erste und die zweite Verstärkung einen Träger mit verzögerter Durchbiegung definieren, der so konfiguriert ist, dass er der Säule zusätzliche Strukturstütze verleiht, nachdem sich die Säule und die erste Verstärkung um einen vorbestimmten Abstand durchgebogen haben.
  8. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 1, wobei die Säule nahe einer vorderen Seitentür und einer hinteren Seitentür angeordnet ist.
  9. Fahrzeugrahmen, umfassend: eine Säule mit einem inneren und einem äußeren Element und einer inneren Fläche, die einen Hohlraum definiert; eine erste Verstärkung, die in dem Hohlraum angeordnet und an die innere Fläche angeschweißt ist; und eine zweite Verstärkung mit einer ersten und einer zweiten Kante und einem Kanal, der sich zwischen diesen erstreckt, wobei die erste und die zweite Kante an der ersten Verstärkung angeschweißt sind und der Kanal distal von der ersten Verstärkung nahe einer Durchbiegungsfläche der Säule positioniert ist.
  10. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 9, wobei jede der ersten und der zweiten Kante an der ersten Verstärkung durch eine einzelne Reihe von Schweißnähten angeschweißt ist.
  11. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 9, wobei jede der ersten und der zweiten Kante an der ersten Verstärkung durch zwei Reihen von Schweißnähten angeschweißt ist.
  12. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 9, wobei der Kanal der zweiten Verstärkung und der ersten Verstärkung zwischen sich einen Spaltabstand definieren, wobei der Spaltabstand zwischen etwa 3mm und etwa 35mm beträgt.
  13. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 12, wobei der Spaltabstand etwa 5mm beträgt.
  14. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 9, wobei die Durchbiegungsfläche so konfiguriert ist, dass sie sich durchbiegt, wenn eine vertikale Kraft auf ein Dach des Fahrzeugs einwirkt, und wobei die erste und die zweite Verstärkung einen Träger mit verzögerter Durchbiegung definieren, der so konfiguriert ist, dass er der Säule und der ersten Verstärkung zusätzliche Strukturstütze verleiht, nachdem sich die Säule um einen vorbestimmten Abstand durchgebogen hat, um in den Kanal der zweiten Verstärkung einzugreifen.
  15. Fahrzeugrahmen nach Anspruch 9, wobei die Säule eine B-Säule ist, die zwischen dem vorderen Abschnitt des Fahrgastraums und dem hinteren Abschnitt des Fahrgastraums angeordnet ist.
DE201420103276 2013-07-25 2014-07-16 Kurze Versatz-Blechverstärkung zur Begrenzung der Rotation während eines Unfalls Expired - Lifetime DE202014103276U1 (de)

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US13/950,528 2013-07-25
US13/950,528 US9045166B2 (en) 2013-07-25 2013-07-25 Short offset sheet metal reinforcement to limit rotation during crash

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