DE60023405T2

DE60023405T2 - Kraftfahrzeugrohbau

Info

Publication number: DE60023405T2
Application number: DE60023405T
Authority: DE
Inventors: Katsunori Aki-gun Hanakawa; Mitsugi Aki-gun Fukahori; Kyousou Aki-gun Ishida; Yukio Aki-gun Yamamoto; Motoyasu Aki-gun Asakawa
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1999-08-05
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2020-08-04
Also published as: US6474726B1; EP1074457B2; KR20010049950A; DE60023405D1; EP1074457A3; EP1074457A2; EP1074457B1; DE60023405T3

Description

Kraftfahrzeugrohbau
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Kraftfahrzeugrohbau und genauer auf eine Kraftfahrzeugrohbau-Rahmenstruktur, die darin angewandt ist, obwohl sie nicht darauf beschränkt ist.
(Beschreibung des Standes der Technik)
Die Rahmenstruktur der oben bezeichneten Art wird beispielsweise für Seitenmittelsäulen des Kraftfahrzeugrohbaus verwendet. Wie dies dem Fachmann gut bekannt ist, umfassen die Seitenmittelsäulen längliche äußere und innere Platten bzw. Tafeln bzw. Paneele, die miteinander entlang ihrer Seitenflansche bzw. -flanken verschweißt sind, um einen Hohlraum mit einem geschlossenen Schachtelquerschnitt zu definieren. Wenigstens ein Abschnitt der Seitenmittelsäule, wo eine Festigkeit und eine Steifigkeit insbesondere erforderlich sind, wird bzw. ist eine Verstärkungs- oder eine zwischenliegende Platte zwischen den äußeren und inneren Platten bzw. Paneelen zwischengelagert. In dieser Art der Rahmenstruktur wurden zum Erhöhen der Festigkeit, Steifigkeit und Stoßenergieabsorption verschiedene Versuche angewandt, um beispielsweise Paneele mit einer erhöhten Dicke und/oder zusätzlichen Verstärkungen anzuwenden bzw. einzusetzen.
Die japanische offengelegte Gebrauchsmusterpublikation Nr. 1-125278 offenbart die Verwendung der Rahmenstruktur der oben diskutierten Art für jede der seitlichen vorderen Säulen der Kraftfahrzeugrohbau-Rahmenstruktur. Gemäß dieser Publikation umfaßt bzw. beinhaltet jede seitliche vordere Säule einen oberen Säulenabschnitt bzw. -querschnitt und einen unteren Säulenabschnitt, der an einem Ende mit dem oberen Säulenabschnitt verbunden ist. Jeder des oberen und unteren Säulenabschnitts besteht aus äußeren und inneren Platten bzw. Paneelen, die miteinander verschweißt sind, um einen Hohlraum eines allgemein geschlossenen schachtelförmigen Querschnitts zu definieren. Jedoch ist an einer Verbindung zwischen dem oberen und unteren Säulenabschnitt eine Verspreizung bzw. Versteifung bzw. Strebe vorgesehen, um zwischen dem oberen und unteren Paneel einzutreten, wodurch der Hohlraum der Rahmenstruktur in geschlossene Außen- und Innenvolumina unterteilt wird.
Um eine Übertragung von Vibrationsgeräuschen auf eine Passagierkabine bzw. ein Fahrgastabteil zu unterdrücken und um auch die Absorption von Energien zu erhöhen, die im Fall einer Automobilkollision erzeugt bzw. generiert werden, offenbart die oben erwähnte Publikation die Verwendung eines expandierbaren Füllmaterials wie beispielsweise eines expandieren Urethanharzes, welches vollständig den Hohlraum in einem oberen Bereich des oberen Säulenabschnitts füllt und auch teilweise den Hohlraum in einem unteren Bereich des oberen Säulenabschnitts und einem oberen Bereich des unteren Säulenabschnitts füllt, d.h. nur innerhalb des geschlossenen äußeren bzw. Außenvolumens, das zwischen der Außenplatte und der Strebe begrenzt ist.
Ebenfalls gemäß der oben bezeichneten Publikation wird das expandierbare Füllmaterial extern in den Hohlraum in der Rahmenstruktur mittels einer Einfüllpistole injiziert und expandiert, um den erforderlichen Hohlraum zu füllen, wenn es darin eingespritzt wird.
Unter Berücksichtigung, daß in den letzten Jahren die Nachfrage betreffend den Anstieg der Kilometerleistung eines Automobils drängend bzw. dringlich wird, muß der Kraftfahrzeugrohbau im Gewicht reduziert werden, um dieser Anforderung zu genügen. Jedoch ist die Verwendung der Platten bzw. Paneele und/oder von Verstärkungen einer erhöhten Dicke ineffektiv, um das Gewicht des Kraftfahrzeugrohbaus zu reduzieren und auch um die Kilometerleistung als auch die Sicherheit gegen Autokollisionen zu erhöhen.
Dementsprechend kann die Verwendung des Füllstoffs, wie beispielsweise eines leichten expandierbaren Urethanharzes in dem Hohlraum der Rahmenstruktur ins Auge gefaßt werden, so daß nicht nur eine Gewichtserhöhung des Kraftfahrzeugrohbaus minimiert werden kann, sondern auch der Sicherheitsfaktor gegenüber Automobilkollisionen erhöht werden kann.
Der Füllstoff, wie aus dem expandierbaren Urethanharz gefertigt bzw. hergestellt ist, hat eine hohe Fähigkeit, sich bis zu einem bestimmten Ausmaß zu deformieren bzw. zu verformen, wenn eine Last darauf als ein Ergebnis einer Automobilkollision wirkt, und dementsprechend weist der Füllstoff, der in der Form des expandierbaren Urethanharzes angewandt ist, ein derartiges Problem auf, daß, da eine Stoßlast bzw. -beanspruchung kaum von dem Aufbringpunkt davon in alle Richtungen nach außen zu den Umgebungen durch die Paneele übertragen werden wird, wobei die Rahmenstruktur nachfolglich entsprechend an einem lokalen Abschnitt benachbart dem Punkt eines Aufbringens bzw. Auftreffens der Stoßlast deformiert werden wird, die Energieabsorption der Rahmenstruktur nicht zufriedenstellend erhöht werden kann.
Obwohl in bezug auf das Merkmal bzw. die Eigenschaft eines geringen Gewichts der Füllstoff vorzugsweise in einem Abschnitt des Querschnitts des Hohlraums der Rahmenstruktur angeordnet wird, welcher nicht innerhalb des gesamten Querschnitts des Hohlraums der Rahmenstruktur liegt, ist die Anordnung des Füllstoffs, der eine hohe Fähigkeit zum Deformieren aufweist, wie dies oben beschrieben ist, innerhalb eines Abschnitts des Querschnitts des Hohlraums der Rahmenstruktur ineffektiv, um die Energieabsorptionsleistung zu erhöhen, selbst obwohl es effektiv ist, um die Vibrationen und Geräusche zu reduzieren.
Als ein weiteres Beispiel bezieht sich die US-A-5,884,960 auf eine Kraftfahrzeugrohbau-Rahmenstruktur gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, die einen Verstärkungstürträger aufweist, umfassend eine hohle Schale mit einer im Inneren lokalisierten Verstärkung und einer länglichen hohlen Türträgerschale, wobei die lokale Verstärkung eine Länge aufweist, welche kleiner als etwa ein Drittel der Länge der länglichen hohlen Türträgerschale ist, und wobei die lokale Verstärkung eine Schicht aus einem thermisch expandierbaren, auf Harz basierenden Material und eine Innenschale aufweist.
Dementsprechend wurde die vorliegende Erfindung Mittel entwickelt, um eine verbesserte Kraftfahrzeugrohbau-Rahmenstruktur zur Verfügung zu stellen, wobei Charakteristika bzw. Merkmale des Materials für den Füllstoff sorgfältig gewählt werden, um es zu ermöglichen, daß der Kraftfahrzeugrohbau eine minimierte Menge des Füllstoffs anwendet, um die Gewichtsreduktion des Kraftfahrzeugrohbaus zu erzielen und auch den Sicherheitsfaktor gegen eine Fahrzeug- bzw. Automobilkollision zu erhöhen.
Um dieses und andere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung zu erzielen, wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Kraftfahrzeugrohbau-Rahmenstruktur zur Verfügung gestellt, die die in Anspruch 1 geoffenbarten Merkmale aufweist. Insbesondere umfaßt bzw. beinhaltet die Kraftfahrzeugrohbau-Rahmenstruktur ein allgemein längliches bzw. verlängertes erstes Paneel- bzw. Platten- bzw. Tafelglied, ein allgemein verlängertes zweites Paneel- bzw. Blechglied, welches gegenüberliegende Seitenrandabschnitte aufweist, welche mit dem ersten Paneelglied verbunden sind, um einen Hohlraum zwischen dem ersten und zweiten Paneelglied zu definieren. Ein Füllstoff ist bzw. wird innerhalb eines Abschnitts eines Querschnitts des Hohlraums zwischen dem ersten und zweiten Paneelglied angeordnet. Dieser Füllstoff ist auf einer Innenoberfläche von einem aus dem ersten und zweiten Paneelglied vorgesehen und hat eine mittlere bzw. durchschnittliche Druckfestigkeit gleich oder größer 4 Pa und eine maximale Biegefestigkeit gleich oder größer 10 MPa.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Füllstoff auf einem Abschnitt (Knick- bzw. Krümmungsabschnitt) der Paneelglieder angeordnet, welche deformiert bzw. verformt werden, um nach innen der Rahmenstruktur zu knicken, wenn eine Stoßlast bzw. -beanspruchung darauf aufgebracht wird, und daher kann eine Kraft, die auf jenen Abschnitt wirkt, durch den Füllstoff nach außen dispergiert bzw. verteilt werden. Dementsprechend ist es möglich, daß der Abschnitt des Paneelglieds effektiv Stoßenergien absorbiert, indem jegliches mögliche Biegen dieses Abschnitts unterdrückt wird und ein Biegen dieses Abschnitts erleichtert wird.
Wie zuvor beschrieben, hat der Füllstoff eine durchschnittliche bzw. mittlere Druckfestigkeit, wie sie später definiert werden wird, welche gleich oder größer 4 MPa ist, und/oder eine maximale Biegefestigkeit gleich oder größer 10 MPa. Dies deshalb, da, obwohl die Energieabsorption der Rahmenstruktur mit einem Anstieg der mittleren Druckfestigkeit oder der maximalen Biegefestigkeit des Füllstoffs ansteigen wird, das Ausmaß eines Anstiegs der Energieabsorption gesättigt wird, wenn die mittlere Druckfestigkeit oder die maximale Biegefestigkeit 4 MPa bzw. 10 MPa übersteigen.
Mit anderen Worten kann, wenn die mittlere Druckfestigkeit gleich oder größer 4 MPa ist, eine lokalisierte Deformation bzw. Verformung der Rahmenstruktur, welche zu einem Zusammenfalten bzw. Kollabieren der Rahmenstruktur führen wird, in vorteilhafter Weise minimiert werden. Auch kann, wenn die maximale Biegefestigkeit gleich oder größer 10 MPa ist, jedes mögliche Brechen des Füllstoffs in vorteilhafter Weise unterdrückt werden, um dadurch einen Sprödigkeitsbruch der Rahmenstruktur bis zu einem maximal möglichen Ausmaß zu unterdrücken, selbst obwohl die Rahmenstruktur lokal bemerkenswert definiert ist. Folglich kann, wenn der Füllstoff eines oder beide der Charakteristika erfüllt, die oben diskutiert sind, eingesetzt wird, die Energieabsorption etwa bis zu dem Maximalwert erhalten werden und es kann selbst obwohl der Füllstoff teilweise innerhalb der Rahmenstruktur angeordnet ist, der Sicherheitsfaktor gegenüber einer Kollision in vorteilhafter Weise erhöht werden.
Dementsprechend erfordert die vorliegende Erfindung nicht die Verwendung von Paneel- bzw. Plattengliedern, die eine erhöhte Dicke aufweisen, um die Energieabsorption zu er höhen, und es reicht, den leichtgewichtigen Füllstoff, wie beispielsweise ein expandierbares Füllstoffmaterial zu verwenden, das insbesondere aus Epoxyharz gefertigt bzw. hergestellt ist, um eine Gewichtsreduktion des Automobilrohbaus zu erzielen und die Kilometerleistung zu erhöhen.
Weiters kann eine Kraftfahrzeugrohbau-Rahmenstruktur zur Verfügung gestellt werden, welche ein allgemein längliches bzw. verlängertes erstes Paneel- bzw. Plattenglied, ein allgemein verlängertes zweites Paneel- bzw. Plattenglied, das gegenüberliegende Seitenkantenabschnitte, die mit dem ersten Paneelglied verbunden sind, um einen Hohlraum zwischen dem ersten und zweiten Paneelglied zu definieren, und ein zwischenliegendes Paneel- bzw. Plattenglied aufweist, das zwischen dem ersten und zweiten Paneelglied zwischengelagert ist, um den Hohlraum in ein erstes geschlossenes Volumen benachbart dem ersten Paneelglied und ein geschlossenes zweites Volumen benachbart dem zweiten Paneelglied zu unterteilen. Obere und untere Unterteilungselemente sind an einer der gegenüberliegenden Oberflächen des zwischenliegenden Paneelglieds benachbart dem ersten geschlossenen Volumen positioniert und sind um einen Abstand voneinander in einer Längsrichtung der Rahmenstruktur beabstandet, wobei jedes der unterteilenden bzw. Unterteilungselemente einen entsprechenden Spalt zwischen sich selbst und dem ersten Paneelglied definiert. Der Füllstoff wird expandiert, um einen Abschnitt des ersten geschlossenen Volumens zu füllen, welcher zwischen den oberen und unteren Unterteilungselementen begrenzt ist, wobei Endabschnitte des Füllstoffs die Spalte zwischen den oberen und unteren Unterteilungselementen und dem ersten Paneelglied füllen. Dieser Füllstoff wird, wenn er noch nicht expandiert ist, in jenem Abschnitt des ersten geschlossenen Volumens zu rückgehalten, das zwischen den oberen und unteren Unterteilungselementen begrenzt ist.
Weiters kann eine Kraftfahrzeugrohbau-Rahmenstruktur zur Verfügung gestellt werden, welche ein allgemein längliches erstes Paneel- bzw. Plattenglied, ein allgemein längliches zweites Paneel- bzw. Plattenglied, das gegenüberliegende Seitenkantenabschnitte aufweist, die mit dem ersten Paneelglied verbunden sind, um einen Hohlraum zwischen dem ersten und zweiten Paneelglied zu definieren, und ein zwischenliegendes Paneel- bzw. Plattenglied aufweist, das zwischen dem ersten und zweiten Paneelglied zwischengelagert ist, um den Hohlraum in ein erstes geschlossenes Volumen benachbart dem ersten Paneelglied und ein zweites geschlossenes Volumen benachbart dem zweiten Paneelglied zu unterteilen. Ein erster Füllstoff wird expandiert, um wenigstens einen Abschnitt des ersten geschlossenen Volumens aufzufüllen und welches Enden aufweist, die einander gegenüberliegen, und ein zweiter Füllstoff wird in dem Abschnitt des ersten geschlossenen Volumens expandiert und in Anschlag bzw. Anlage mit jedem der gegenüberliegenden Enden des ersten Füllstoffs gehalten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird leichter aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausbildungen davon verstanden werden, die unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen gemacht sind, in welchen gleiche Teile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und in welchen:
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Kraftfahrzeugrahmenstruktur ist, an welcher, obwohl sie nicht ausschließlich darauf beschränkt ist, die vorliegende Erfindung anwendbar ist;
2 eine fragmentarische bzw. teilweise Längsschnittansicht ist, die eine von gegenüberliegenden Seitenmittelsäulen der Kraftfahrzeugrahmenstruktur gemäß einer ersten bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 eine Querschnittsansicht der Seitenmittelsäule ist, die in 2 gezeigt ist;
4A bis 4C schematische Querschnittsansichten sind, die die Art zeigen, in welcher die Seitenmittelsäule ist, wobei ein Füllstoff darin gefüllt ist;
5A bis 4C Ansichten ähnlich zu 4A bis 4C sind, die ein modifiziertes Verfahren zum Zusammenbauen der Seitenmittelsäule zeigen;
6 eine fragmentarische Längsschnittansicht einer modifizierten Form der Seitenmittelsäule ist, die in 2 gezeigt ist;
7 eine Querschnittsansicht der modifizierten Seitenmittelsäule ist, die in 6 gezeigt ist;
8 eine schematische Längsschnittansicht von einem von vorderen Seitenrahmen der Kraftfahrzeugrahmenstruktur ist, die den Füllstoff in den vorderen Seitenrahmen gefüllt zeigt;
9 eine schematische Längsschnittansicht von einem von rückwärtigen Seitenrahmen der Kraftfahrzeugrahmenstruktur ist, die den Füllstoff in den rückwärtigen Seitenrahmen gefüllt zeigt;
10 eine Querschnittsansicht der Seitenmittelsäule gemäß einer zweiten bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist;
11 eine Ansicht ähnlich zu 10 ist, die die Art zeigt, in welcher ein Blatt an Füllstoffmaterial, welches schließlich den Füllstoff ausbildet, in der Seitenmittelsäule angeordnet ist, die in 10 gezeigt ist;
12 und 13 Ansichten ähnlich zu 10 sind, die entsprechende modifizierte Formen der Seitenmittelsäulen zeigen;
14 eine fragmentarische Längsschnittansicht der Seitenmittelsäule gemäß einer dritten bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist;
15 eine Ansicht ähnlich zu 14 ist, die die Seitenmittelsäule zeigt; bevor ein Blatt von Füllstoffmaterial expandiert ist, um den Füllstoff auszubilden;
16 bis 20 Ansichten ähnlich zu 14 sind, die entsprechende modifizierte Formen der Seitenmittelsäule zeigen, die in 14 gezeigt ist;
21 eine fragmentarische Längsschnittansicht der Seitenmittelsäule gemäß einer vierten bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist;
22 eine Ansicht ähnlich zu 21 ist, die die Seitenmittelsäule zeigt, bevor ein Blatt von Füllstoffmaterial expandiert wird, um den Füllstoff auszubilden;
23 eine Ansicht ähnlich zu 21 ist, die eine Ausbildung von zweiten Füllstoffen durch die Verwendung von Füllpistolen zeigt;
24 eine fragmentarische Längsschnittansicht der Seitenmittelsäule ist, die die Verwendung eines zweiten Füllstoffs zeigt, um zu verhindern, daß ein Abschnitt diesen Teil des ersten Füllstoffs bricht, wobei ein Verstärkungs- oder Zwischenpaneel, das in der Seitenmittelsäule von 21 angewandt bzw. eingesetzt ist, eine Perforation darin definiert aufweist;
25 eine Ansicht ähnlich zu 24 ist, die die Seitenmittelsäule zeigt, bevor Blätter des Füllstoffmaterials expandiert werden, um den ersten und zweiten Füllstoff auszubilden;
26 eine schematische Explosionsansicht der Seitenmittelsäule gemäß einer fünften bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist;
27 eine Längsschnittansicht mit einem ausgeschnittenen Abschnitt der Seitenmittelsäule von 26 in einem zusammengebauten Zustand ist, die eine Beziehung zwischen einem Blatt an Füllstoffmaterial und oberen und unteren Verstärkungsgliedern zeigt, die hierin angewandt sind;
28 eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXVIII-XXVIII ist, die in 27 gezeigt ist;
29 eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXVIIII-XXVIIII ist, die in 27 gezeigt ist;
30 bis 34 vordere Aufrißansichten sind, die unterschiedliche Formen bzw. Gestalten des Füllstoffs zeigen, die in der Ausführung der vorliegenden Erfindung angewandt werden;
35 bis 37 unterschiedliche Formen von Positionierlöchern zeigen, die in der Verstärkungs- bzw. zwischenliegenden Platte der Seitenmittelsäule angewandt sind, die in 27 gezeigt ist;
38 eine fragmentarische Längsschnittansicht der Seitenmittelsäule ist, die ein Beispiel zeigt, in welchem ein Blatt an Füllstoffmaterial, das schließlich den Füllstoff ausbildet, in seiner Position durch eine Klemme zurückgehalten ist;
39 ein Graph ist, der die statische Kompressionslast gegen eine Verlagerungscharakteristik einer Rahmenstruktur zeigt, die verwendet wird, um die mittlere Druckfestigkeit des Füllstoffs zu erklären;
40 eine schematische Querschnittsansicht der Rahmenstruktur ist, die während einem Drei-Punkt-Biegetest verwendet wird;
41 ein schematisches Diagramm ist, das eine Testmaschine zeigt, die verwendet wird, um den statischen Drei-Punkt-Biegetest der Rahmenstruktur auszuführen;
42 ein schematisches Diagramm ist, das einen Abschnitt der Testmaschine von 41 in einem vergrößerten Maßstab zeigt;
43 ein Graph ist, der die statische Biegelast zu der Rahmenstruktur gegen eine Verlagerung zeigt, das verwendet wird, um die Absorption der statischen Energie bzw. statische Energieabsorption zu erklären;
44 ein Graph ist, der die Relation bzw. den Zusammenhang zwischen der Masse des Füllmaterials und der Absorption der statischen Energie zeigt, die durch die Rahmenstruktur gezeigt wird;
45 ein Graph ist, der die Relation zwischen der mittleren Druckfestigkeit des Füllstoffs und der Absorption der statischen Energie der Rahmenstruktur zeigt;
46 ein Graph ist, der die Relation zwischen der maximalen Biegefestigkeit des Füllstoffs und der Absorption der statischen Energie der Rahmenstruktur zeigt;
47 ein Graph ist, der einen Abschnitt des Graphen von 46 in einem vergrößerten Maßstab zeigt;
48 ein erläuterndes Diagramm ist, das schematisch ein Biegen der Rahmenstruktur ohne den darin verwendeten Füllstoff zeigt;
49 ein erläuterndes Diagramm ist, das schematisch ein Biegen der Rahmenstruktur mit dem darin verwendeten Füllstoff zeigt;
50 ein schematisches Diagramm ist, das eine Testmaschine zeigt, die verwendet wird, um einen dynamischen Drei-Punkt-Biegetest auf der Rahmenstruktur auszuführen;
51 ein Graph ist, der die Relation zwischen der dynamischen Biegelast der Rahmenstruktur und der Verlagerung zeigt, der verwendet wird, um die Absorption der dynamischen Energie zu erklären;
52 ein Graph ist, der die Relation zwischen der Länge des Füllstoffs und der Absorption der dynamischen Energie bzw. dynamischen Energieabsorption der Rahmenstruktur zeigt;
53 ein Graph ist, der die Relation zwischen der Länge des Füllstoffs und der Geschwindigkeit bzw. Rate eines Anstiegs einer Energieabsorption während dem dynamischen Drei-Punkt-Biegetest zeigt;
54 ein schematisches Diagramm ist, das eine Testmaschine zeigt, die verwendet wird, um einen statischen Ausleger-Biegetest auf der Rahmenstruktur auszuführen;
55 eine schematische Querschnittsansicht der Rahmenstruktur ist, die während des statischen Ausleger-Biegetest verwendet wird;
56 ein Graph ist, der die Relation zwischen dem Biegewinkel und dem Biegemoment zeigt, welches durch die Rahmenstruktur in Abhängigkeit von der Art der unterschiedlichen Füllstoffe gezeigt wird;
57 ein Graph ist, der die Relation zwischen dem maximalen Biegemoment und der Energieabsorption zeigt, welche durch die Rahmenstruktur in Abhängigkeit von der Art der unterschiedlichen Füllstoffe gezeigt wird;
58 ein Graph ist, der die Relation zwischen der Haftscherfestigkeit der Klebeschicht und dem maximalen Biegemoment zeigt;
59 ein erläuterndes Diagramm ist, das ein Verfahren zum Messen der Haftscherfestigkeit zeigt;
60 eine Querschnittsansicht der Rahmenstruktur ist, die während des statischen Ausleger-Biegetests zum Vergleich zwischen der Rahmenstruktur mit dem Füllstoff und jener ohne dem Füllstoff verwendet wird;
61 ein Graph ist, der die Relation zwischen dem Biegewinkel und dem Biegemoment zeigt, das durch die Rahmenstrukturen mit und ohne den angewandten bzw. verwendeten Füllstoff zeigt;
62 ein Graph ist, der die Biegemomente zeigt, die durch die Rahmenstrukturen mit und ohne die angewandten Füllstoffe am Beginn eines Knickens davon gezeigt werden;
63 ein Graph ist, der die Biegemomente zeigt, die durch die Rahmenstrukturen mit und ohne die angewandten Füllstoffe pro Gewicht des verwendeten Füllstoffmaterials gezeigt werden;
64 ein Graph ist, der die Relation zwischen dem Abstand zwischen der Außenplatte bzw. dem äußeren Paneel und der Verstärkung und dem maximalen Biegemoment zeigt, welches anwendbar ist, wo der Füllstoff zwischen dem Außenpaneel und der Verstärkung gefüllt ist;
65A bis 65C schematische Querschnittsansichten der Seitenmittelsäulen sind, die jeweils während des statischen Ausleger-Biegetests getestet werden;
66 ein Graph ist, der die Relation zwischen dem Biegewinkel und dem Biegemoment zeigt, das durch jede der Seitenmittelsäulen gezeigt wird, die in 65A bis 65C gezeigt sind;
67A und 67B schematische Querschnittsansichten sind, die die Seitenmittelsäulen einer Art zeigen, die das obere und untere Verstärkungsglied aufweist; und
68 ein Graph ist, der die Relation zwischen dem Biegewinkel und dem Biegemoment zeigt, welches jeweils durch jede der Seitenmittelsäulen gezeigt wird, die in 67A bzw. 67B gezeigt sind.
Beschreibung der Ausbildungen
Beim Beschreiben von einigen bevorzugten Ausbildungen der vorliegenden Erfindung werden entsprechende Ausdrücke "vordere", "rückwärtige", "links" (naheliegend) und "rechts" (außerhalb) im Zusammenhang mit entsprechenden Positionen, Komponenten oder Teilen einer Automobil- bzw. Fahrzeugkörper- bzw. -karosseriestruktur verwendet. Diese Ausdrücke werden hierin relativ zu der Richtung eines Vorwärtsfahrens eines Fahrzeugs verwendet, wie es von einem Fahrzeugfahrer gesehen wird, der einen Fahrzeugsitz einnimmt. In gleicher Weise werden die Ausdrücke "aufwärts" oder "oberer" und "abwärts" oder "unterer" relativ zu der Bodenoberfläche oder jeder anderen Abstütz- bzw. Supportoberfläche verwendet, auf welcher die Kraftfahrzeugkörperstruktur aufruht.
Erste Ausbildung (1 bis 9)
Indem zuerst auf 1 Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeugrohbau 1 gezeigt, der beispielsweise nach dem Monocoque-Prinzip gebaut ist. Der dargestellte bzw. illustrierte Fahrzeugrohbau 1 umfaßt bzw. beinhaltet linke und rechte Seitenmittelsäulen 2, die sich jeweils allgemein vertikal erstrecken und auf entsprechenden Seiten von vorderen und rückwärtigen Türen (nicht gezeigt) positioniert sind, linke und rechte Längsdachseitenschienen 3, die sich allgemein in einer Richtung parallel zu der Längs richtung des Fahrzeugrohbaus 1 erstrecken und die einen allgemein zwischenliegenden Abschnitt aufweisen, der mit einem oberen Ende der entsprechenden Seitenmittelsäule 2 verbunden ist; linke und rechte Längsseitenschwellen 4, die sich auf einer entsprechenden Seite einer Dachplatten- bzw. -paneelstruktur allgemein in einer Richtung parallel zu der Längsrichtung des Fahrzeugrohbaus 1 erstrecken und einen allgemein zwischenliegenden Abschnitt aufweisen, der mit einem Bodenende der entsprechenden Seitenmittelsäule 2 verbunden ist; linke und rechte vordere Seitensäulen 5, die jeweils obere und Bodenenden aufweisen, die mit jeweiligen Vorderenden der entsprechenden Längsdachseitenschiene 3 und Längsseitenschwelle 4 verbunden sind; und linke und rechte rückwärtige bzw. hintere Seitensäulen 6, die jeweils obere und untere Enden aufweisen, die mit jeweiligen rückwärtigen Enden der entsprechenden Längsdachseitenschiene 3 und Längsseitenschwelle 4 verbunden sind.
Alle diese Rohbausegmente 2 bis 6 können in der Form einer Rahmenstruktur mit einem Querschnitt einer allgemein geschlossenen Schachtel bzw. Box vorliegen. Zusätzlich zu diesen Rohbausegmenten 2 bis 6 verwendet der Kraftfahrzeugrohbau 1 eine Anzahl von Rahmenstrukturen in verschiedenen Teilen des Kraftfahrzeugrohbaus 1, wie beispielsweise querverlaufende Stangen bzw. Querbalken, die die linke und rechte Längsdachseitenschiene 3 und die linke und rechte Längsseitenschwelle 4 miteinander verbinden, Streben bzw. Verstärkungen, einen Stoßdämpfer und dgl. Dementsprechend werden, obwohl in der folgenden Beschreibung auf eine der Seitenmittelsäulen 2 für den Zweck einer Erleichterung eines besseren und schnelleren Verständnisses der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, Fachleute beim Lesen der hierin getätigten Offenbarung schnell bzw.
leicht verstehen, daß die vorliegende Erfindung in gleicher Weise auf jegliche Rahmenstruktur verschieden von jenen angewandt werden kann, die im Zusammenhang mit dem Kraftfahrzeugrohbau aufgezählt sind.
Indem nun auf 2 und 3 Bezug genommen wird, weist die Seitenmittelsäule 2, die in einer teilweisen bzw. fragmentarischen Längsschnittansicht gezeigt ist, wie sie in einer Richtung in Übereinstimmung mit der Längsrichtung des Fahrzeugrohbaus 1 gesehen wird, einen geschäumten Füllstoff 11 auf, der in dem Hohlraum der Seitenmittelsäule 2 an einem Bereich angeordnet ist, der mit einer Gürtellinie oder allgemein einem Zwischenbereich der Höhe des Kraftfahrzeugrohbaus 1 ausgerichtet oder diesem benachbart angeordnet ist. Der geschäumte Füllstoff 11 dient dazu, um die Möglichkeit zu minimieren, daß der Gürtellinien-Bereich der Seitenmittelsäule 2 nach innen in eine Passagierkabine bzw. ein Fahrgastabteil in dem Fall eines Aufbringens einer Stoßlast geknickt wird, die in einer Richtung, wie sie durch den Pfeil As in 1 gezeigt ist, als ein Ergebnis von beispielsweise einer Automobilseitenkollision wirkt.
Spezifischer beinhaltet die Seitenmittelsäule 2 eine allgemein kanalförmige Außenplatte 12 bzw. ein äußeres Paneel mit Kanalquerschnitt, die bzw. das seitlich nach außen vorragende Seitenflansche 12a aufweist, ein allgemein kanalartiges inneres Paneel 13, das seitlich nach außen vorragende Seitenflansche 13a aufweist, und ein in gleicher Weise kanalförmiges Verstärkungs- oder Zwischenpaneel 14, das seitlich nach außen vorragende Seitenflansche 14a aufweist. Dieses äußere, innere und zwischenliegende Paneel 12 bis 14 können aus einer Stahlplatte durch die Verwendung von jeglicher bekannten Preßarbeit hergestellt werden und sind bzw. werden miteinander integriert, um die Seitenmittelsäule 2 zu definieren, wobei die Seitenflansche 12a bis 14a punktverschweißt sind bzw. werden in jeder bekannten Weise miteinander. In dem zusammengebauten Zustand, wie dies am besten in 3 gezeigt ist, erstrecken sich das äußere und zwischenliegende Paneel 12 und 14 allgemein parallel zueinander und ragen in einer Richtung weg von der Passagierkabine des Kraftfahrzeugrohbaus 1 vor, während das innere Paneel 13 in einer Richtung gegenüberliegend zu der Richtung eines Vorsprungs des äußeren und zwischenliegenden Paneels 12 und 14 und nach innen zu der Passagierkabine vorragt.
Die Außen- und Innenplatten bzw. -paneele 12 und 13, wobei ihre entsprechenden Seitenflansche 12a und 13a miteinander punktverschweißt sind, ergeben bzw. bewirken, daß der Querschnitt der resultierenden Seitenmittelsäule 2 die Form bzw. Gestalt einer allgemein geschlossenen, Box bzw. Schachtel darstellt, welche durch das zwischenliegende Paneel 14, das seine Seitenflansche 14a zwischen den Seitenflanschen 12a und 13a liegend aufweist, in ein allgemein geschlossenes Außenvolumen 2a benachbart zur Außenplatte 12 und ein allgemein geschlossenes Innenvolumen 2b benachbart zur Innenplatte 13 unterteilt ist. Wie dies deutlich in 3 gezeigt ist, sind das äußere und zwischenliegende Paneel 12 und 14 um einen kleineren Abstand beabstandet als jener zwischen dem zwischenliegenden und dem inneren Paneel 14 und 13, da das äußere und zwischenliegende Paneel 12 und 14 in derselben Richtung seitlich nach außen von der Passagierkabine vorragen, während das innere Paneel 13 seitlich nach innen von der Passagierkabine vorragt, im wesentlichen wie dies oben beschrieben ist.
Wie zuvor beschrieben, ist der geschäumte Füllstoff 11 angeordnet, daß er innerhalb des geschlossenen Außenvolumens 2a in der Seitenmittelsäule 2 an dem Bereich geschäumt wurde, der mit der Gürtellinie ausgerichtet oder dieser benachbart ist, welche sich in Längsrichtung des Kraftfahrzeugrohbaus 1 auf einem Niveau allgemein zwischenliegend in der Höhe des Kraftfahrzeugrohbaus 1 erstreckt. Der Bereich bzw. die Region der Seitenmittelsäule 2, wo der geschäumte Füllstoff 11 positioniert ist, kann dort sein, wo die maximal mögliche Aufprall- bzw. Schlaglast As auf einem Kraftfahrzeugrohbau 11 zum Zeitpunkt beispielsweise einer Automobilseitenkollision aufgebracht würde. Der Grund, daß der geschäumte Füllstoff 11 so angeordnet ist, um das geschlossene Außenvolumen 2a aufzufüllen und nicht das gesamte Volumen innerhalb der Seitenmittelsäule 2 ist, da, wenn die Aufprall- bzw. Stoßlast As, die in 1 gezeigt ist, extern auf die Seitenmittelsäule 2 aufgebracht wird, ein Biegemoment in der Seitenmittelsäule 2 mit einer Kompressions- bzw. Druckkraft entwickelt wird, die folglich in einem äußeren Seitenabschnitt der Seitenmittelsäule 11 in Bezug auf eine neutrale Achse der Seitenmittelsäule 11 anstelle in einem inneren Seitenabschnitt der Seitenmittelsäule 11 induziert wird. Mit anderen Worten, da der äußere Seitenabschnitt der Seitenmittelsäule 11 auf einer Seite der neutralen Achse der Seitenmittelsäule 11 empfindlicher für die Kompressionskraft, die aus dem Biegemoment resultiert, welches als ein Ergebnis der Aufprallast bzw. -belastung As entwickelt wird, als der innere Seitenabschnitt der Seitenmittelsäule 11 auf der gegenüberliegenden Seite der neutralen Achse davon ist, ist der gesamte Füllstoff 11 innerhalb jenes Abschnitts des geschlossenen Außenvolumens 2a und 2b angeordnet, der zwischen dem äußeren und zwischenliegenden Paneel 12 und 14 begrenzt ist.
Wenn in einer Richtung quer zur Längsrichtung der Seitenmittelsäule 11 gesehen wird, weist der geschäumte Füllstoff 11 innerhalb des geschlossenen Außenvolumens 2a eine allgemein U-förmige Konfiguration auf, die mit der Schnittdarstellung des geschlossenen Außenvolumens 2a übereinstimmt, wie dies deutlich in 3 gezeigt ist.
Der beim Ausüben der vorliegenden Erfindung verwendete Füllstoff 11 kann beispielsweise aus einem expandierbaren oder nicht-expandierbaren Epoxyharz gefertigt bzw. hergestellt sein und hat vorzugsweise eine mittlere Kompressions- bzw. Druckfestigkeit von nicht weniger als 4 MPa und noch bevorzugter von nicht weniger als 5 MPa und eine maximale Biegefestigkeit von nicht weniger als 10 MPa und noch bevorzugter von nicht weniger als 60 MPa. Wenn die mittlere Druckfestigkeit nicht kleiner als 4 MPa ist, kann jedes mögliche Zusammenfalten bzw. Kollabieren nach innen des gurt- bzw. bandartigen Bereichs der Seitenmittelsäule 2 nachfolgend auf eine Deformation davon, welche durch das Aufbringen bzw. die Anwendung der Aufprall- bzw. Schlaglast As herbeigeführt werden kann, in vorteilhafter Weise bis zu einem maximal möglichen Ausmaß unterdrückt werden. Wenn die maximale Biegefestigkeit nicht weniger als 10 MPa ist, kann jedes mögliche Brechen des Füllstoffs 11 in vorteilhafter Weise unterdrückt werden, selbst wenn die Seitenmittelsäule 11 bemerkenswert lokal deformiert ist, um dadurch einen Splitterbruch der Seitenmittelsäule 2 in einem maximal möglichen Ausmaß zu unterdrücken. Dementsprechend können jene kumulativen Effekte bestimmt erzielt bzw. erhalten werden, wenn der Füllstoff 11 sowohl eine mittlere Druckfestigkeit von nicht weniger als 5 MPa als auch eine maximale Biegefestigkeit von nicht weniger als 60 MPa aufweist.
Es ist festzuhalten, daß die mittlere Druckfestigkeit, wie sie oben erwähnt ist, ein durchschnittlicher bzw. Mittelwert der Drucklast, die für einen Würfel mit einem Volumen von 30 × 30 × 30 mm des Füllstoffs 11 erforderlich ist, um nach innen um eine Verlagerung (wobei die Menge des Füllstoffkubus komprimiert wurde) innerhalb des Bereichs von 0 bis 8 mm komprimiert zu werden, wenn die Drucklast bzw. Kompressionsbelastung in einer Richtung des Füllstoffwürfels bei einer Geschwindigkeit bzw. Rate von 10 mm/min aufgebracht wird; wie dies in 39 gezeigt ist.
Die Art eines Zusammenbauens der Seitenmittelsäule 2 der oben beschriebenen Struktur wird nun beschrieben. An erster Stelle wird, wie dies in 4A gezeigt ist, ein Blatt 10 aus nicht expandiertem Füllstoffmaterial, welches schließlich den Füllstoff 11 ausbilden wird, auf eine äußere bzw. Außenoberfläche der Verstärkung oder des zwischenliegenden Paneels 14 mit der Ausnahme der Flansche 14a aufgebracht, welche zu dem Außenpaneel 12 schauen. Das Außenpaneel 12 wird nachfolgend mit dem zwischenliegenden Paneel 14 verbunden, wobei ihre Flansche 12a und 14a miteinander punktverschweißt werden, um das Füllstoffblatt 10 innerhalb des geschlossenen Außenvolumens 2a einzuschließen, wie dies in 4B gezeigt ist. Danach wird, wie dies in 4C gezeigt ist, das Innenpaneel 13 mit dem Zwischenpaneel 14 verbunden, indem bzw. wobei ihre Flansche 13a und 14a miteinander punktverschweißt werden, um das geschlossene Innenvolumen 2b zwischen dem Zwischenpaneel 14 und dem Innenpaneel 13 zurückzulassen, wodurch die Seitenmittelsäule 2 vervollständigt ist.
Der Kraftfahrzeugrohbau 1 wird unter Verwendung von unter anderem den Seitenmittelsäulen 2 der oben beschriebenen Struktur zusammengebaut. Nachdem der Kraftfahrzeugrohbau 1 vervollständigt wurde, wird der Rohbau 1 in ein elektrophoretisches Farbbad getaucht, um einen elektrophoretischen Anstrich auf den Rohbau bzw. die Rahmenstruktur 1 aufzubringen. Nach dem Tauchverfahren bzw. -prozeß wird der Kraftfahrzeugrohbau 1 durch einen Ofen gefördert, der auf 180°C erhitzt ist, um sich in etwa 35 Minuten durch diesen zu bewegen, d.h. für 35 Minuten auf 180°C erhitzt, um den elektrophoretischen Anstrich zu trocknen. Während des Transports des Kraftfahrzeugrohbaus 1 durch den Ofen werden die Seitenmittelsäulen 2 auf eine Minimaltemperatur von etwa 150°C erhitzt.
Nachdem der elektrophoretische Anstrich getrocknet wurde, wird auf den Rohbau 1 eine Anstrichversiegelung aufgebracht und dann auf 140°C für 20 Minuten erhitzt, um die aufgebrachte Anstrichversiegelung zu trocknen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Seitenmittelsäulen 2 auf eine Temperatur von etwa 100°C erhitzt. Nachdem die Anstrichversiegelung getrocknet wurde, wird ein zwischenliegendes Beschichten ausgeführt, wobei der Rohbau 1 auf 140°C für 40 Minuten erhitzt wird, um die zwischenliegende Beschichtung zu trocknen, gefolgt durch einen Endanstrich bzw. eine Endbeschichtung, wobei der Rohbau bzw. die Rahmenstruktur 1 neuerlich auf 140°C für 40 Minuten erhitzt wird, um die Endbeschichtung zu trocknen. Während des Trocknens der zwischenliegenden Beschichtung werden die Seitenmittelsäulen 2 auf 140°C für 20 Minuten erhitzt und in gleicher Weise werden während des Trocknens der Endbeschichtung bzw. des Endanstrichs die Seitenmittelsäulen 2 auf 140°C für 20 Minuten erhitzt.
Während des Trocknens des elektrophoretischen Anstrichs wird das Füllstoffblatt 10 erhitzt, um zu expandieren bzw. sich aufzuweiten, um vollständig das geschlossene Außenvolumen 2a aufzufüllen. Da das Füllstoffblatt 10 durch die Wirkung von Wärme geschäumt und gehärtet wird, die verwendet wird, um den elektrophoretischen Anstrich zu trocknen, der auf den Rohbau 1 aufgebracht wird, ist keine zusätzliche Verarbeitungs- bzw. Bearbeitungsstation erforderlich, um das Füllstoffblatt 10 zum Expandieren zu veranlassen, wobei dies durch einen Anstieg an Produktivität begleitet ist.
Es ist festzuhalten, daß das Füllstoffblatt 10 etwa zur Hälfte während des Trocknens des elektrophoretischen Anstrichs expandiert und gehärtet wird, und vollständig während des Trocknens der zwischenliegenden und Endbeschichtung gehärtet wird. Es ist auch festzuhalten, daß während des Trocknens der Anstrichversiegelung die Temperatur der Seitenmittelsäulen 2 zu niedrig für das Füllstoffblatt 10 ist, um es tatsächlich auszuhärten.
In der vorhergehenden Ausbildung der vorliegenden Erfindung, die insbesondere unter Bezugnahme auf 4A bis 4C beschrieben wurde, wurde das Füllstoffblatt 10 auf das zwischenliegende Paneel 14 aufgebracht, bevor das äußere Paneel 12 mit dem zwischenliegenden Paneel 14 punktverschweißt wird. Jedoch kann, wie dies in 5A bis 5C gezeigt ist, die aufeinanderfolgenden Schritte entsprechend jenen zeigen, die in 4A bis 4C gezeigt sind, das Füllstoffblatt 10 auf eine Innenoberfläche des Außenpaneels 12 mit Ausnahme der Flansche 14a aufgebracht sein, welche zu dem innenliegenden Paneel 14 schauen bzw. gerichtet sind.
Nachfolgend wird die Art, in welcher die Seitenmittelsäule 2, wobei der Füllstoff 11 darin aufgenommen ist, arbeitet, beschrieben werden. Wie dies dem Fachmann gut bekannt ist, wirkt, wenn die Stoßlast As auf die Seitenmittelsäule 2 zum Zeitpunkt von beispielsweise einer Automobilseitenkollision aufgebracht wird, eine relativ große, lokale Kraft auf dem Bereich bzw. der Region des Außenpaneels 12, welches allgemein mit der Mittel- bzw. Gürtellinie des Kraftfahrzeugrohbaus 1 ausgerichtet ist, was sie veranlaßt, nach innen geknickt zu werden, um in das geschlossene Außenvolumen 2a vorzuragen. Jedoch kann gemäß der vorhergehenden Ausbildung der vorliegenden Erfindung, selbst obwohl eine derartige lokale Kraft extern auf die Seitenmittelsäule 2 wirkt, die angelegte lokale Kraft in vorteilhafter Weise durch den Füllstoff 11 in alle Richtungen nach außen von dem Aufbringpunkt einer derartigen Kraft auf die Seitenmittelsäule 2 dispergiert bzw. verteilt werden. Unter Berücksichtigung, daß der Füllstoff 11, der in der Praxis bzw. Ausführung der vorliegenden Erfindung angewandt ist, gewählt ist, um die mittlere Druckfestigkeit von nicht weniger als 4 MPa und die maximale Biegefestigkeit nicht kleiner als 10 MPa zu besitzen, wie dies zuvor diskutiert wurde, kann die Absorption von Energien etwa gleich der maximalen Energieabsorption erreicht werden, wodurch das Biegen der Seitenmittelsäule 2 minimiert wird. Andererseits macht, obwohl der Füllstoff 11 so positioniert ist, um nicht ein gesamtes Volumen aufzufüllen, das durch den Querschnitt der Seitenmittelsäule 2 dargestellt ist, sondern nur das geschlossene Außenvolumen 2a, das zwischen dem Außenpaneel 12 und dem zwischenliegenden Paneel 14 begrenzt ist, das Biegemoment zum Zeitpunkt eines Beginns der Knickbewegung keinen Unterschied mit jenem, das entwickelt wird, wenn der Füllstoff verwendet wird, um das gesamte Volumen aufzufüllen, das durch den Querschnitt der Seitenmittelsäule dargestellt bzw. repräsentiert ist, und kann daher effektiv Energien, die nachfolgend auf eine Kollision generiert bzw. erzeugt werden, mit einer minimierten Materialmenge für den Füllstoff 11 absorbieren. Darüber hinaus kann, da der Füllstoff 11 aus dem expandierbaren Material hergestellt ist, der Kraftfahrzeugrohbau 1 ein Merkmal eines leichten Gewichts aufweisen. Dementsprechend kann die Sicherheit gegen Kollision in vorteilhafter Weise erhöht werden, während eine erhöhte Kilometerleistung sichergestellt wird.
In der Praxis bzw. bei der Ausführung der vorhergehenden Ausbildung der vorliegenden Erfindung hat das Verstärkungs- oder zwischenliegende Paneel 14 wenigstens eine aus einer Stärke (wie Zugfestigkeit und/oder Streckgrenze) und eine Steifigkeit, welche vorzugsweise gleich oder höher als jene des Außenpaneels 12 ist. Mit anderen Worten, wenn sowohl die Festigkeit als auch die Steifigkeit des zwischenliegenden Paneels 14 niedriger als jene des Außenpaneels 12 sind, wird das zwischenliegende Paneel 14 lokal geknickt, wenn der Bereich des Außenpaneels 12, das mit der Gürtellinie ausgerichtet ist, gebogen wird, um nach innen zu dem Hohlraum der Seitenmittelseite 2 vorzuragen, wodurch es dem Außenpaneel 12 ermöglicht wird, nach innen von dem Hohlraum (der durch die geschlossenen Außen- und Innenvolumina 2a und 2b definiert ist) der Mittelsäule 2 gemeinsam mit dem Füllstoff 11 vorzuragen. Jedoch kann, wenn wenigstens eine aus der Festigkeit und/oder der Steifigkeit des zwischenliegenden Paneels 14 gleich oder höher als jene des Außenpaneels 12 ist, ein mögliches Verbiegen des Außenpaneels 12 in der Richtung in das Innere des Hohlraums der Seitenmittelsäule 2 sicher unterdrückt werden, Auch ist an einem Abschnitt der Seitenmittelsäule 2, wo der Füllstoff 11 positioniert ist, ein Spalt zwischen dem Außenpaneel 12 und dem zwischenliegenden Paneel 14 vorzugsweise von einer Größe nicht kleiner als 2 mm, noch bevorzugter nicht kleiner als 3 mm. Wo kein Füllstoff 11 angeordnet ist, ist, je kleiner der Spalt zwischen dem äußeren und zwischenliegenden Paneel 12 und 14 ist; umso kleiner das maximale Biegemoment ist, das die Seitenmittelsäule 2 aushalten kann. Jedoch wird, wo der Füllstoff 11 derart wie in der Ausbildung der vorliegenden Erfindung angeordnet ist, kein ausreichender Fülleffekt durch den Füllstoff 11 erreicht und die Anwesenheit des Füllstoffs 11 macht keinen Unterschied zu der Abwesenheit des Füllstoffs, wenn der Spalt zwischen dem äußeren und zwischenliegenden Paneel 12 und 14 kleiner als 2 mm ist. Andererseits wird, wenn der Spalt größer als 20 mm ist, das Merkmal eines leichten Gewichts reduziert und es wird ein Mangel bzw. Nachteil in Bezug auf die Kosten auftreten, und daher sollte die Spaltgröße nicht größer als 20 mm sein.
Vorzugsweise ist wenigstens ein Abschnitt des geschlossenen Außenvolumens 2a mit einer Schicht aus anhaftendem bzw. Klebermaterial (Anstrichversiegelung) einer Art versehen, die eine Klebescherfestigkeit besitzt, die nicht kleiner als 3 MPa ist. In der illustrierten Ausbildung wird die Klebeschicht, die allgemein mit 9 identifiziert ist, in dem geschlossenen Außenvolumen 2a und zwischen dem Außenpaneel 12 und dem zwischenliegenden Paneel 14 angewandt, um zu helfen, daß der gesamte Füllstoff 11 sicher in einer Position innerhalb des geschlossenen Außenvolumens 2a durch den Effekt seiner Klebefestigkeit zurückgehalten wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wo ein Füllstoffmaterial, welches schließlich den gesamten Füllstoff 11 ausbildet, d.h. den Füllstoff 11, bevor er geschäumt ist bzw. wird, eine unzureichende Klebeeigenschaft hat, die es ihm ermöglicht, an der Innenoberfläche des Außenpaneels 11 und/oder derjenigen des Zwischenpaneels 14 anzuhaften. Es ist jedoch festzuhalten, daß, wo die einzige bzw. einzelne Klebeschicht 9 anzuwenden ist, sie zwischen dem Außenpaneel 12 und dem gesamten Füllstoff 11 positioniert sein sollte.
Die Verwendung der Klebeschicht 9 in dem geschlossenen Außenvolumen 2a und auf einer oder beiden Seite(n) des geformten Füllstoffs 11 ist insbesondere vorteilhaft, daß sie nicht die Kraft, die lokal auf das Außenpaneel 12 wirkt, sicher zu ihren Umgebungen durch den Füllstoff 11 dispergiert bzw. verteilt werden kann, sondern das maximale Biegemoment, welchem die Seitenmittelsäule 2 widerstehen kann, effektiv erhöht werden kann. Auch ist, wo wenigstens eine der Festigkeit oder Steifigkeit des zwischenliegenden Paneels 14 gewählt ist, daß sie gleich oder höher als jene des Außenpaneels 12 ist, wie dies zuvor diskutiert wurde, die Anwesenheit der Klebeschicht 9 effektiv, um ein Vorragen nach innen des Außenpaneels 12 zu verhindern und auch ein Vorragen nach außen des Außenpaneels 12 in Bezug auf den Hohlraum der Seitenmittelsäule 2 zu verhindern, wodurch effektiv verhindert wird, daß das Außenpaneel 12 gebogen wird.
Jedoch kann statt der Verwendung der Klebeschicht 9 der geschäumte Füllstoff 11 selbst oder das Füllstoffmaterial, welches schließlich den geschäumten Füllstoff 11 ausbildet, eine Klebescherfestigkeit besitzen, welche nicht kleiner als 3 MPa relativ zu dem Außenpaneel 12 ist. Die Verwendung des Füllstoffs 11, der die Klebescherfestigkeit besitzt, die nicht kleiner als 3 MPa ist, eliminiert in vorteilhafter Weise die Verwendung der Klebeschicht und bringt einen derartigen Effekt, welcher mit sich gebracht würde, wenn die Klebeschicht verwendet würde.
Der Füllstoff 11 erstreckt sich über einen Abstand in einer Richtung, die mit der Längsrichtung der Seitenmittelsäule 2 übereinstimmt, d.h. allgemein senkrecht zu der Längsrichtung des Kraftfahrzeugrohbaus 1. Vorzugsweise ist der Abstand, über welchen sich der Füllstoff 11 erstreckt, vorzugsweise gleich oder größer als 15% der Länge der Seitenmittelsäule 2, wie sie zwischen oberen und unteren lasttragenden Punkten, d.h. oberen und unteren Enden der Seitenmittelsäule 2 gemessen ist, welche mit entsprechenden Längs-Dachseitenschienen 3 und der entsprechenden Längsseitenschwelle 4 verbunden sind. Je größer der Abstand ist, über welchen sich der Füllstoff 11 erstreckt, desto höher ist die Energieabsorption. Jedoch wird die Energieabsorption im wesentlichen gesättigt, wenn der Abstand, über welchen sich der Füllstoff 11 erstreckt, 15% der Länge der Seitenmittelsäule 2 zwischen den lasttragenden Punkten davon beträgt. Dementsprechend ist die Anwesenheit des Füllstoffs 11, der sich über den Abstand gleich oder größer als 15% der Länge der Seitenmittelsäule 2 erstreckt, effektiv bzw. wirksam, um die Energieabsorption zu maximieren.
Obwohl in der vorhergehenden Ausbildung der vorliegenden Erfindung der Füllstoff 11 beschrieben wurde, daß er eine mittlere Druckfestigkeit von nicht weniger als 4 MPa und vorzugsweise nicht weniger als 5 MPa und eine maximale Biegefestigkeit von nicht weniger als 10 MPa und vorzugs weise nicht weniger als 60 MPa aufweist, kann die mittlere Druckfestigkeit gleich oder größer als 4 MPa und vorzugsweise als 5 MPa sein oder die maximale Biegefestigkeit kann gleich oder größer als 10 MPa und vorzugsweise 60 MPa sein. Die Verwendung des Füllstoffs 11, der die spezifische, mittlere Druckfestigkeit oder die spezifische maximale Biegefestigkeit aufweist, ist gleich effektiv, um die Sicherheit gegenüber einer Kollision zu erhöhen.
Auch kann der Füllstoff 11, der zwischen dem äußeren und zwischenliegenden Paneel 12 und 14 zwischengelagert ist, von einer Doppelschichtstruktur sein, umfassend eine äußere Lage bzw. Schicht, die an dem Außenpaneel 12 gesichert ist (auf welches eine Kollisionslast wirkt), und eine Innenschicht, die an dem zwischenliegenden Paneel 14 gesichert ist (wo die Kollisionslast reagiert bzw. abgearbeitet wird). In dem Fall des Füllstoffs 11, der aus der doppelschichtigen Struktur besteht, kann die äußere Schicht auf dem Außenpaneel 12 eine mittlere Druckfestigkeit, gleich oder größer als 4 MPa und vorzugsweise 5 MPa aufweisen und die innere Schicht auf dem zwischenliegenden Paneel 14 kann eine maximale Biegefestigkeit gleich oder größer als 10 MPa und vorzugsweise 60 MPa besitzen. Die Verwendung der doppelschichtigen bzw. -lagigen Struktur für den Füllstoff 11 ist effektiv, um es der Außenschicht zu ermöglichen, mit der Kompressions- bzw. Drucklast, die direkt auf das Außenpaneel 12 wirkt, bzw. der Biegelast fertig zu werden, die auf das zwischenliegende Paneel 14 wirkt. Somit ist eine maximierte Verwendung von entsprechenden Eigenschaften der äußeren und inneren Schicht, die den Füllstoff 11 ausbilden, möglich, eine robuste und effektive Verstärkung der Seitenmittelsäule 2 zu erzielen. Es ist jedoch festzuhalten, daß in einem breiten Aspekt der vorliegenden Er findung der Füllstoff 11 nicht immer aus einem expandierbaren Material hergestellt sein muß.
Obwohl in der vorhergehenden Ausbildung das Verstärkungs- oder zwischenliegende Paneel 14 zwischen dem äußeren und inneren Paneel 12 und 13 verwendet wurde, ist die Verwendung der Verstärkung 14 nicht essentiell und kann daher weggelassen werden. Wo kein Verstärkungs- oder zwischenliegendes Paneel 14 verwendet wird, und damit der Füllstoff 11 teilweise im Hohlraum der Seitenmittelsäule 2 zur Verfügung gestellt wird, muß der Füllstoff 11 an die Innenoberfläche des Außenpaneels 12, die zu dem Hohlraum der Seitenmittelsäule 2 schaut, mit oder ohne die Verwendung der Klebeschicht 9 gepaßt sein. In einem derartigen Fall kann, um einen Raum zu definieren, in welchem das Material für den Füllstoff 11 expandieren und auffüllen kann, ein Trennplattenglied, das keinen Verstärkungseffekt aufweist, auf der Innenoberfläche des äußeren Paneels 12, die zu dem Hohlraum der Seitenmittelsäule 2 gerichtet ist, in beabstandeter Beziehung zu dieser zur Verfügung gestellt sein. Wo der Füllstoff 11 nicht aus einem expandierbaren Material hergestellt ist, muß der Füllstoff 11 durch die Verwendung der Schicht eines anhaftenden bzw. Klebematerials an diese gebunden sein. Auch muß der Füllstoff 11 keinen allgemein U-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei jedoch der U-förmige Querschnitt nicht nur für den Füllstoff 11, sondern auch für das Außenpaneel 12 bevorzugt ist, um den Verstärkungseffekt mit bzw. bei minimierter Verwendung des Füllstoffmaterials zu erhöhen.
Es ist festzuhalten, daß die Verwendung des geschäumten Füllstoffs 11 selbst oder des Füllstoffmaterials, welches schließlich den geschäumten Füllstoff 11 ausbildet, wenn er bzw. es eine Klebescherfestigkeit von nicht weniger als 3 MPa relativ zum Außenpaneel 12 aufweist, als effektiv beschrieben wurde, um die Verwendung der wenigstens einen Schicht aus Klebematerial 9 zu eliminieren. Jedoch muß in Abhängigkeit von der Weise, in welcher das Füllstoffmaterial innerhalb des geschlossenen Außenvolumens 2a angeordnet ist, erhitzt bzw. erwärmt wird, um zu expandieren, die Verwendung der Klebeschicht nicht immer wesentlich bzw. essentiell sein. In beispielhafter Weise muß, wenn während des Erhitzens das Füllstoffmaterial horizontal gemeinsam mit der Rahmenstruktur oder irgendeinem anderen Fahrzeug-Rohbau- bzw. -Karosseriesegment gelegt ist, in welchem das Füllstoffmaterial aufgenommen ist, die Klebeschicht nicht notwendig sein, da das Füllstoffmaterial, welches horizontal gelegt ist, stationär auf einer Innenoberfläche eines Komponentenpaneels der Rahmenstruktur oder des Kraftfahrzeugrohbausegments aufruht. In einem derartigen Fall kann, sobald das Füllstoffmaterial expandiert wurde, der geschäumte Füllstoff 11 selbst an der Innenoberfläche des Komponentenpaneels der Rahmenstruktur oder des Fahrzeugrohbausegments haften.
6 und 7 illustrieren eine modifizierte Form der Seitenmittelsäule 2. In dieser in 6 und 7 gezeigten Modifikation sind obere und untere Verstärkungsglieder (oder obere und untere zwischenliegende Tafel- bzw. Paneel- bzw. Plattenglieder) 15 und 16 innerhalb des Hohlraums der Mittelsäule 2 so angeordnet, um einander an der Gürtellinienregion in einer beabstandeten Beziehung zueinander und auch zu irgendeiner anderen dem äußeren und inneren Paneel 12 und 13 zu überlappen. Jedes aus dem oberen und unteren Verstärkungsglied 15 und 16 hat seine gegenüberliegenden Seitenkanten mit entsprechenden Flanschen 15a oder 16a ausgebildet, die mit den Flanschen 12a oder 13a des äußeren oder inneren Paneels 12 und 13 verschweißt sind. Jedoch sind an dem Gürtellinienbereich allgemein in der Mitte der Länge der Seitenmittelsäule 2 die Flansche 15a und 16a des oberen und unteren Verstärkungsglieds 15 und 16 verschweißt, welche in dichtem bzw. unmittelbarem Kontakt miteinander gehalten wurden, und sind wiederum gewendet, indem sie sandwichartig zwischen den Flanschen 12a und 13a des äußeren und inneren Paneels 12 und 13 aufgenommen sind. Auch ist ein unterer Endabschnitt des oberen Verstärkungsglieds 15, welches einen oberen Endabschnitt des unteren Verstärkungsglieds 16 an dem Gürtellinienbereich überlappt, vorzugsweise zwischen dem Außenpaneel 12 und dem oberen Endabschnitt des unteren Verstärkungsglieds 16 angeordnet.
In dieser Modifikation ist der Füllstoff 11 nicht nur in einem Außenraum zwischen dem Außenpaneel 12 und dem oberen Verstärkungsglied 15 angeordnet und in diesen gefüllt, sondern auch einen Innenraum zwischen dem oberen Verstärkungsglied 15 und dem unteren Verstärkungsglied 16, wie dies deutlich in 7 gezeigt ist, obwohl es ausreichend für den Füllstoff 11 sein kann, wenigstens einen dieser Räume aufzufüllen.
Das Konzept der vorliegenden Erfindung, welches in der vorhergehenden Ausbildung ebenso wie in den verschiedenen Ausbildungen, welche folgen werden, in der Seitenmittelsäule 2 verkörpert wurde, ist in gleicher Weise auf jegliche Rahmenstruktur anwendbar, wie beispielsweise die Längsdachseitenschienen 3, die Längsseitenschwellen 4, die vorderen Seitensäulen 5, die rückwärtigen Seitensäulen 6, vordere Seitenrahmen, rückwärtige Seitenrahmen, Querträger bzw. – stangen, die die linke und rechte Längsdachseitenschiene 3 und die linke und rechte Längsseitenschwelle 4 miteinander verbinden, Klammern bzw. Träger, Stoßdämpfer und/oder Stoßdämpferverstärkungselementen. Wo die Rahmenstruktur aus zwei Paneelgliedern hergestellt ist, die miteinander verschweißt oder in jeder geeigneten Weise miteinander verbunden sind, muß der Füllstoff 11 in Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung an der Innenoberfläche von einem oder beiden der Paneelglieder vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt sein. Andererseits muß, wo die Rahmenstruktur, die aus zwei Paneelgliedern besteht, ein Verstärkungs- oder zwischenliegendes Paneelglieder aufweist, das zwischen den zwei Paneelgliedern zwischengelagert ist, der Füllstoff 11 in einem Raum zwischen dem Verstärkungs- oder zwischenliegenden Paneelglied und einem oder beiden der zwei Paneelglieder angeordnet sein.
Wo jedoch, wie dies in 8 gezeigt ist, einer von dem linken und rechten vorderen Seitenrahmen 21 einen Querschnitt einer geschlossenen Schachtel aufweist, der durch untere und obere Paneele 22 und 23 begrenzt ist und einen gebogenen Bereich darin definiert aufweist, ist der Füllstoff 11 auf einer Innenoberfläche des unteren Paneels 23 angeordnet, das dem Hohlraum des entsprechenden vorderen Seitenrahmens 21 an dem gebogenen Bereich davon gegenüberliegt. Indem dies so ausgeführt wird, wird in dem Fall, das als ein Ergebnis eines Aufbringens einer Aufprallast Af (siehe 1) während einer Automobilkollision ein vorderer Abschnitt des vorderen Seitenrahmens 21 zusammengefaltet wird, begleitet durch ein daraus folgendes Knicken des vorderen Seitenrahmens 21 an dem gebogenen Bereich, um zu ermöglichen, daß der vordere Abschnitt des vorderen Seitenrahmens 21 so gebogen wird, um sich nach oben zu neigen.
Die Aufprall- bzw. Stoßenergien, die zum Zeitpunkt erzeugt bzw. generiert werden, wo der vordere Seitenrahmen 21 in der oben beschriebenen Weise knickt, können effektiv durch den Füllstoff 11 absorbiert bzw. aufgenommen werden. So muß in dem in 8 gezeigten Beispiel der Füllstoff 11 an einer Seite des vorderen Seitenrahmens angeordnet sein bzw. werden, wo die Zugspannungen bzw. -beanspruchungen wahrscheinlich durch das Biegemoment entwickelt werden, das auf den vorderen Seitenrahmen als ein Ergebnis eines Aufbringens einer Stoßlast Af wirkt.
In dem Fall, daß jeder aus den rückwärtigen Seitenrahmen 25, die aus oberen und unteren Paneelen 26 und 27 bestehen, die miteinander verschweißt oder verbunden sind, um einen Querschnitt einer allgemein geschlossenen Schachtel zu bilden, wie dies in 9 gezeigt ist, weist der entsprechende rückwärtige Seitenrahmen 25 seinen rückwärtigen Endabschnitt auf, welcher ausgebildet sein muß, daß er nicht an dem gebogenen Bereich knickt, um sich nach bzw. bei Aufbringung einer Stoßlast Ar nach oben zu neigen (siehe 1). Aus diesem Grund ist für den Füllstoff 11 gezeigt, daß er an einer Innenoberfläche des oberen Paneels 26 angeordnet ist, die zu dem Hohlraum des entsprechenden rückwärtigen Seitenrahmens 25 gegenüberliegt.
Zweite Ausbildung (10 bis 13)
Die zweite Ausbildung der vorliegenden Erfindung, welche nun beschrieben werden wird, differiert von der ersten Ausbildung davon in Hinblick auf die Form des Verstärkungs- oder des zwischenliegenden Paneelglieds 14.
Indem insbesondere auf 10 bezug genommen wird, weist das zwischenliegende Paneel 14 eine Mehrzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden parallelen Nuten bzw. Rillen 14b einer allgemeinen U-förmigen Form auf, die darin so definiert sind, um einen Wulst auf gegenüberliegenden Seiten von jeder Rille 14b zu belassen. Dementsprechend hat das geschlossene Außenvolumen 2a, das zwischen dem Hohlraum der Seitenmittelsäule 2 und zwischen dem Außenpaneel 11 und dem zwischenliegenden Paneel 14 definiert ist, einen variierenden Abstand dazwischen, welcher an einer Position, die mit jeder der Längsrillen 14b ausgerichtet ist, maximal und an einer Position, die mit jedem der Wülste ausgerichtet ist, minimal ist.
In der in 10 gezeigten Ausbildung ist bzw. wird der Füllstoff 11 expandiert, um das geschlossene Außenvolumen 2a aufzufüllen, und hat eine variierende Dicke, welche an Abschnitten des Füllstoffs 11 maximal, die die entsprechenden Längsrillen 14b auffüllen, und minimal an Abschnitten des Füllstoffs 11 ist, welche auf den entsprechenden Wülsten aufruhen.
Ein Zusammenbau der Seitenmittelsäule 2 gemäß der zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung kann in einer Weise im wesentlichen ähnlich zu dem Verfahren durchgeführt werden, das im Zusammenhang mit der vorhergehenden Ausbildung unter Bezugnahme auf 4A bis 4C beschrieben ist. Jedoch unterscheidet sich in Hinblick auf die Anwesenheit der Längsrillen 14b in dem zwischenliegenden Paneel 14 eine Anordnung des Füllstoffblatts 10 für den Füllstoff 11 geringfügig von jener der vorhergehenden Ausbildung. Spezifisch müssen, wie dies in 11 gezeigt ist, wenn das Füllstoffblatt 10 in Position anzuordnen ist, Abschnitte des Füllstoffblatts 10, welche mit den Längsrillen 14b ausgerichtet sind bzw. fluchten, in die zugehörigen Längsrillen 14b allgemein über die Hälfte der Tiefe von jeder Längsrille 14b eingebracht bzw. gestoßen werden, um einen Spalt zwischen dem Boden von jeder Längsrille 14b und dem entsprechenden Abschnitt des Füllstoffblatts 10 freizulassen. Sobald dies ausgeführt wurde, kann das Füllstoffblatt 10 sicher in Position auf der Innenoberfläche des zwischenliegenden Paneels 14 gehalten werden, wobei keinerlei Verlagerung stattfindet, bevor das Füllstoffblatt 10 expandiert ist, um den Füllstoff 11 zu vervollständigen.
Da Spalte zwischen den eingebrachten bzw. festgelegten Abschnitten des Füllstoffblatts 10 und den Böden der Längsrillen 14b ausgebildet sind, dienen diese Spalte auch als ein Durchgang für den Fluß der elektrophoretischen Farbe dadurch, um das Anhaften (Kleben) der elektrophoretischen Farbe und einen Austrag einer übermäßigen Menge der elektrophoretischen Farbe bzw. des Anstrichs zu erleichtern, während eine Ausbildung von Ansammlungen der elektrophoretischen Farbe bzw. des Anstrichs verhindert wird. Folglich kann nicht nur eine mögliche Trennung der gegebenenfalls schließlich bzw. nachfolgend elektroabgeschiedenen Farbstoffschicht, welche ansonsten aus einer Variation in der Dicke der Farbstoffschicht resultieren würde, die durch die Anwesenheit von Farbstoffansammlungen mit sich gebracht würde, in vorteilhafter Weise vermieden werden, sondern auch jede mögliche Reduktion in einer Korrosionsbeständigkeit kann minimiert werden. Als eine selbstverständliche Tatsache wird das Füllstoffblatt 10, wenn es während des Erhitzens der elektrophoretischen Farbe erwärmt bzw. erhitzt wird, die auf den Kraftfahrzeugrohbau 1 (1) aufgebracht wird, expandiert und gehärtet, um den Füllstoff 11 zu vervollständigen, welcher vollständig den Raum zwischen dem Außenpaneel 12 und dem Verstärkungspaneel 14, beinhaltend die Längsrillen 14b, ausfüllt.
Da gemäß der zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung die in Längsrichtung verlaufenden, parallelen Rillen 14b in dem Verstärkungs- oder zwischenliegenden Paneel 14 in einer Richtung in Längsrichtung davon ausgebildet sind, kann somit das Zurückhalten des Füllstoffblatts 10 und des elektrophoretischen Anstrichs in einem guten Zustand ausgeführt werden und es kann auch die Steifigkeit des Verstärkungs- oder Innenpaneels 14 auf einen Wert etwa gleich oder höher als jenen des Außenpaneels 12 erhöht werden, wie dies im Zusammenhang mit der vorhergehenden Ausbildung diskutiert wurde, wodurch effektiv jegliches mögliches Vorragen nach innen des Gürtellinienbereichs der Seitenmittelsäule 2 unterdrückt werden kann.
In der in 10 und 11 gezeigten Ausbildung wurde jede der Längsrillen 14 gezeigt und beschrieben, daß sie eine allgemein U-förmige Konfiguration aufweist. Jedoch muß die Querschnitts- bzw. Schnittdarstellung von jeder Längsrille 14b nicht immer auf die hier gezeigte begrenzt sein, sondern kann eine allgemein dreieckige Form aufweisen, wie dies in 12 gezeigt ist. Auch muß, während die mehreren, in Längsrichtung verlaufenden, parallelen Nuten 14b beschrieben und gezeigt wurden, daß sie in dem Verstärkungs- oder zwischenliegenden Paneel 14 angewandt werden, die Anzahl der in Längsrichtung verlaufenden, parallelen Rillen 14b nicht auf die in 10 gezeigte beschränkt sein, sondern eine einzelne Längsnut bzw. -rille 14b' kann ausreichend sein, wie dies in 13 gezeigt ist, was zwei Wülste auf entsprechenden Seiten einer derartigen einzelnen Längsnut 14b' zurückläßt.
Wie im Fall der vorher beschriebenen Ausbildung kann das Konzept der vorliegenden Erfindung, das in dieser zweiten Ausbildung angewandt bzw. eingesetzt wird, in gleicher Weise auf jede andere Rahmenstruktur angewandt werden.
Dritte Ausbildung (14 bis 20)
In der dritten Ausbildung der vorliegenden Erfindung wurde von oberen und unteren unterteilenden bzw. Unterteilungselementen 31 und 32 Gebrauch gemacht, um obere und untere Grenzen des Abschnitts des geschlossenen Außenvolumens 2a zu definieren, wo der Füllstoff 11 aufgenommen ist. Spezifisch sind in dem Beispiel, das in 14 gezeigt ist, die oberen und unteren Unterteilungselemente 31 und 32 durch obere und untere querverlaufende Bündel ausgebildet, welche einstückig bzw. integral in und mit dem zwischenliegenden Paneel 14 durch die Verwendung von jeder bekannten Preßarbeit ausgebildet sind, um sich quer zu der Längsrichtung des zwischenliegenden Paneels 14 zu erstrecken. Jedes der querverlaufenden Bündel ist so ausgebildet, um zu dem Außenpaneel 12 so vorzuragen, um in einem Abstand zu enden, der nach innen von dem Außenpaneel 12 beabstandet ist, um dadurch einen entsprechenden Spalt 31a oder 32a zu definieren, so daß der Gürtellinienbereich des Raums zum Aufnehmen des Füllstoffs 11 mit einem oberen oder unteren Bereich des Raums über oder unter jenem Gürtellinienbereich kommunizieren bzw. in Verbindung gebracht werden kann. Diese Spalte 31a und 32a sind, wenn das Füllstoffblatt 10 in der Weise expandiert ist bzw. wird, die zuvor beschrieben wurde, durch den Füllstoff 11 aufgefüllt. Auch ist die Anwesenheit der Spalte 31a und 32a dahingehend vorteilhaft, daß, wenn das Füllstoffblatt 10 in Position auf dem Zwischenpaneel 14 angeordnet ist bzw. wird, das Füllstoffblatt 10 sicher in Position zurückgehalten werden kann, ohne ihm zu erlauben, daß es sich in einer Längsrichtung des zwischenliegenden Paneels 14 verlagern kann.
Gemäß der dritten Ausbildung kann, wenn die Seitenmittelsäule 2 zusammengebaut wird, nachdem das Füllstoffblatt 10 über dem unteren Unterteilungselement 32 angeordnet wurde, um allgemein aufgerichtet zu stehen, während es gegen das Zwischenpaneel 14 anliegt, wie dies in 15 gezeigt ist, jedes mögliche Hinunterfallen des Füllstoffblatts 10 innerhalb des geschlossenen Außenvolumens 2a während des elektrophoretischen Anstrichverfahrens in vorteilhafter Weise vermieden werden, wie das mit der zweiten Ausbildung der Fall ist, die oben diskutiert wurde. Da die Spalte 31a und 32a einen relativ großen Widerstand bietet, füllt auch das Füllstoffblatt 10, wenn es expandiert ist bzw. wird, den Gürtellinienbereich des geschlossenen Außenvolumens 2a in einem Anfangszustand eines Schäumens auf bzw. aus und quetscht sich nachfolgend teilweise in die Spalte 31a und 32a, um diese Spalte 31a und 32a aufzufüllen. Folglich ist es, indem der Abstand zwischen den Spalten 31a und 32a und die Größe von jedem der Spalte 31a und 32a eingestellt wird, möglich, eine Änderung in dem Expansionsverhältnis des Füllstoffmaterials innerhalb des Gürtellinienbereichs des geschlossenen Außenvolumens 2a zu reduzieren, selbst obwohl die Menge des Füllstoffmaterials, die in Position festgelegt ist, variiert. Der Ausdruck "Expansionsverhältnis" des Füllstoffmaterials, auf den oben Bezug genommen wird, repräsentiert das Volumen des Füllstoffmaterials, nachdem es expandiert wurde, welches durch das Volumen desselben Füllstoffmaterials dividiert ist, bevor es expandiert wurde, und dann mit 100 multipliziert wurde.
Darüber hinaus kann, da obere und untere Endabschnitte des Füllstoffblatts 10 während eines Schäumens des Füllstoffmaterials durch den oberen und unteren Spalt 31a und 32a beschränkt bzw. begrenzt sind, welches im Gegensatz zu der ersten Ausbildung ist, in welcher das Füllstoffmaterial 10 geschäumt wird, wobei sein oberes und unteres Ende nicht beschränkt sind, die Möglichkeit eines Auftretens eines Springens in dem oberen und unteren Ende davon nach Vervollständigung des Schäumens in vorteilhafter Weise vermieden werden. Dementsprechend ist das Vorsehen der Unterteilungselemente 31 und 32 nicht nur effektiv, um das Füllstoffblatt 10 in Position zurückzuhalten, sondern auch um es dem Füllstoffblatt 10 zu ermöglichen, daß es schließlich geschäumt wird, um gleichmäßig das geschlossene Außenvolumen 2a aufzufüllen und jede mögliche Reduktion in der Energieabsorptionsleistung zu vermeiden, welche ansonsten auftreten würde, wenn ein Springen in dem oberen und unteren Ende des schließlich bzw. abschließend expandierten Füllstoffs 11 auftreten.
In der Praxis bzw. bei der Ausführung der dritten Ausbildung der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben ist, ist die Größe von jedem des oberen und unteren Spalts 31a und 32a vorzugsweise kleiner als der Abschnitt des Abstands zwischen dem Außenpaneel 12 und dem zwischenliegenden Paneel 14, wo der Füllstoff 11 angeordnet ist, und gleich oder kleiner als 5 mm. Wenn die Spaltgröße von jedem Spalt 31a und 32a größer als 5 mm ist, können der Effekt eines Reduzierens einer Änderung des Expansionsverhältnisses des Füllstoffblatts 10 und der Effekt eines Unterdrückens von jedem möglichen Auftreten eines Springens in dem oberen und unteren Ende des schließlich expandierten Füllstoffs 11 nicht ausreichend erhalten werden.
Die Unterteilungselemente oder Bündel 31 und 32, die in der dritten Ausbildung der vorliegenden Erfindung angewandt sind, sind einstückig bzw. integral mit dem zwischenliegenden Paneel 14 ausgebildet und daher ist kein gesondertes Glied von dem zwischenliegenden Paneel 14 erforderlich, um jedes Unterteilungselement zur Verfügung zu stellen. Jedoch ist dies nicht immer wesentlich und ein Glied, das von dem zwischenliegenden Paneel 14 getrennt ist, kann angewandt werden, um das entsprechende Unterteilungselement 31 oder 32 auszubilden. In beispielhafter Weise sind in einer in 16 gezeigten Modifikation allgemein plattenartige Stangen, die aus entweder Stahl oder synthetischem Harz gefertigt sind geschweißt oder anders in jeder geeigneten Weise mit der Außenoberfläche des zwischenliegenden Paneels 14 verbunden, indem sie zu dem Außenvolumen 2a in einer beabstandeten Beziehung zueinander schauen bzw. gerichtet sind, um die entsprechenden Unterteilungselemente 31 und 32 zu definieren. In einer weiteren Modifikation, die in 17 gezeigt ist, sind, während das zwischenliegende Paneel 14 mit Ankerlöchern 14c in beabstandeter Beziehung zueinander ausgebildet ist, allgemein plattenartige Stangen, welche aus einem synthetischen Harz vorbereitet sind und entsprechende Ankervorsprünge bzw. -erhebungen 31b und 32b haben, mit dem zwischenliegenden Paneel 14 verbunden sind, wobei die Ankervorsprünge 31b und 32b in die dazugehörenden Ankerlöcher 14c in dem zwischenliegenden Paneel 14 eingesetzt bzw. eingesteckt sind.
In einer dritten Modifikation, die in 18 gezeigt ist, ist jedes der Unterteilungselemente 31 und 32 in der Form einer allgemein rechteckigen Stahlplatte, die eine relativ kleine Dicke aufweist und entlang einer Längsmittellinie allgemein zwischen der Breite davon gebogen ist, um ein Ankersegment 31c oder 32c und ein auslegerförmiges bzw. einseitig eingespanntes flexibles Segment 31d oder 32d zu definieren, das unter einem Winkel relativ zu dem Ankersegment 31c oder 32c liegt. Die Unterteilungselemente 31 und 32 der in 18 gezeigten Konfiguration können leicht durch die Verwendung von jeder bekannten Preßarbeit hergestellt werden.
In dieser Modifikation von 18 ist bzw. wird das Unterteilungselement 31 mit dem zwischenliegenden Paneel 24 verbunden, wobei das Ankersegment 31c daran verschweißt ist, während das auslegerförmige flexible Segment 31d diagonal nach oben zu der Außenplatte 11 zu einer Position vorragt, die um einen Abstand nach innen von dem Außenpaneel 11 beabstandet ist, um den Spalt 31a zu definieren. Andererseits ist das Unterteilungselement 32 mit dem zwischenliegenden Paneel 24 verbunden, wobei das Ankersegment 32c damit verschweißt ist, während das auslegerförmige flexible Segment 32d diagonal nach unten zu dem Außenpaneel 11 zu einer Position vorragt, die um einen Abstand nach innen von der Außenplatte 11 beabstandet ist, um den Spalt 32a zu definieren. In dieser Anordnung kann durch ein Einstellen der rückstellfähigen Rückführ- bzw. Wiederherstellungskraft des auslegerförmigen flexiblen Segments 31d und 32d das Füllstoffblatt 10 während des Schäumverfahrens an seinem oberen und unteren Ende durch die zugehörigen flexiblen Segmente 31d und 32d beschränkt bzw. zurückgehalten werden, um dadurch jedes mögliche Auftreten eines Springens zu unterdrücken und auch um eine Variation des Expansionsverhältnisses zu reduzieren.
Eine vierte Modifikation, die in 19 gezeigt ist, ist im wesentlichen ähnlich zu der Modifikation, die in 18 gezeigt ist, mit der Ausnahme, daß jedes der Unterteilungselemente 31 und 32 gebogen ist, um eine allgemein V-förmige Konfiguration anzunehmen. Selbst mit diesen Unterteilungselementen 31 und 32, die in 19 gezeigt sind, können Effekte erreicht bzw. erwartet werden, die im wesentlichen ähnlich zu jenen sind, die durch die Modifikation von 18 eingebracht sind.
20 illustriert eine fünfte Modifikation der dritten Ausbildung der vorliegenden Erfindung, in welcher, wie dies in jeder der Modifikationen der Fall ist, die in 16 bis 19 gezeigt sind, Glieder, die von dem Zwischenpaneel 14 gesondert bzw. getrennt sind, als die Unterteilungselemente 31 und 32 eingesetzt sind bzw. werden. In dieser Modifikation von 20 umfaßt jedes der Unterteilungselemente 31 und 32 eine allgemein rechteckige bzw. rechtwinkelige Platte, die beispielsweise aus Stahl gefertigt bzw. hergestellt ist und eine relativ große Dicke aufweist. Die rechteckige Platte, die jedes der Unterteilungselemente 31 und 32 ausbildet, ist bzw. wird stufenweise gebogen, um eine allgemein S-förmige Konfiguration anzunehmen, welche ein Ankersegment 31c oder 32c und ein auslegendes bzw. einseitig eingespanntes flexibles Segment 31d oder 32d beinhaltet, welche allgemein parallel zu dem Ankersegment 31c oder 32c liegen.
Wie in dem Fall der Modifikation, die in 18 gezeigt ist, ist das Unterteilungselement 31 mit dem zwischen liegenden Paneel 14 mit dem Ankersegment 31c verbunden, das daran verschweißt ist, während sich das auslegerförmige flexible Segment 31d nach oben und allgemein parallel zum Außenpaneel 11 an einer Position allgemein zwischenliegend zwischen dem äußeren und zwischenliegenden Paneel 11 und 14 erstreckt, während der entsprechende Spalt 31a zwischen dem flexiblen Segment 31d und dem Außenpaneel 11 definiert wird, während das Unterteilungselement 32 mit dem zwischenliegenden Paneel 14 verbunden wird, wobei das Ankersegment 32c damit verschweißt ist bzw. wird, während sich das auslegerförmige flexible Segment 32d nach unten und allgemein parallel zum Außenpaneel 11 an einer Position allgemein zwischen dem äußeren oder zwischenliegenden Paneel 11 und 14 erstreckt, während es den entsprechenden Spalt 32a zwischen dem flexiblen Segment 32d und dem Außenpaneel 11 definiert.
Selbst mit bzw. bei dieser in 20 gezeigten Modifikation kann durch ein Einstellen der rückstellfähigen Wiederherstellungskraft der auslegenden bzw. auslegerförmigen flexiblen Segmente 31d und 32d das Füllstoffblatt 10 während des Schäumverfahrens an seinem oberen und unteren Ende durch die zugehörigen flexiblen Segmente 31d und 32d eingespannt werden, um dadurch jedes mögliche Auftreten eines Springens zu unterdrücken und auch um dadurch eine Variation des Expansionsverhältnisses zu reduzieren.
Es ist festzuhalten, daß ein Abschnitt von jedem der Unterteilungselemente 31 und 31, welche dem zugehörigen Spalt 31a oder 31a gegenüberliegen, eine oder mehrere Perforation(en) bzw. Durchbrechung(en) darin definiert aufweisen kann, um sich über die Dicke jenes Bereichs der entsprechenden Unterteilungselemente 31 oder 32 zu erstrecken.
Obwohl in der dritten Ausbildung der vorliegenden Erfindung, beinhaltend ihre zugehörigen Modifikationen, die Unterteilungselemente 31 und 32 gezeigt und beschrieben wurden, daß sie auf dem Verstärkungs- oder zwischenliegenden Paneel 14 zur Verfügung gestellt sind, können sie an der Innenoberfläche des Außenpaneels 11 zur Verfügung gestellt sein, das dem geschlossenen Außenvolumen 2a gegenüberliegt. Es ist auch festzuhalten, daß anstelle der Spalte 31a und 32a die Unterteilungselemente 31 und 32 darin entsprechende Perforationen oder Belüftungsdurchtritte definiert aufweisen können, die in einer Weise ähnlich zu den Spalten 31a und 32a in dem Fall funktionieren, daß die Unterteilungselemente 31 und 32 ihre gegenüberliegenden Enden an dem äußeren oder zwischenliegenden Paneel 12 und 14 in Anschlag aufweisen.
Vierte Ausbildung (21 bis 25)
In dieser vierten Ausbildung der vorliegenden Erfindung wird zusätzlich zu dem Füllstoff 11 (welcher nachfolgend als der erste Füllstoff 11 bezeichnet ist), der zuvor diskutiert wurde, ein zusätzlicher oder zweiter Füllstoff 36, der aus einem expandierbaren Füllstoffmaterial vorbereitet bzw. hergestellt ist, benachbart jedem des oberen und unteren Endes des ersten Füllstoffs 11 angewandt bzw. verwendet. Indem insbesondere auf 21 Bezug genommen wird, ist der zweite Füllstoff 36 in dem geschlossenen Außenvolumen 2a aufgenommen und in Anschlag bzw. Anlage mit jedem des oberen und unteren Endes des ersten Füllstoffs 11 positioniert. Das expandierbare Füllstoffmaterial für den zweiten Füllstoff 36 ist von einer Art, die ein höheres Expansionsverhältnis als jenes des expandierbaren Füll stoffmaterials für den ersten Füllstoff 11 aufweist, und kann beispielsweise ein expandierbares Urethanharz oder ein expandierbarer Kautschuk sein.
Indem die Seitenmittelsäule 2 zusammengebaut wird, wird das Füllstoffblatt 10, welches schließlich den ersten Füllstoff 11 ausbildet, auf der Oberfläche des Verstärkungs- oder zwischenliegenden Paneels 14 festgelegt und gleichzeitig damit werden analoge bzw. ähnliche Blätter 35 aus expandierbarem Füllstoffmaterial, welches schließlich den zweiten Füllstoff 36 ausbildet, auf der Oberfläche des Innenpaneels 14 an entsprechenden Orten aufwärts und abwärts der gegenüberliegenden Enden des Füllstoffblatts 10 festgelegt, wie dies in 22 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt werden bzw. sind das erste und zweite Füllstoffblatt 10 und 35 so positioniert und angeordnet, daß, wenn und nachdem sie expandiert wurden, um den entsprechenden ersten und zweiten Füllstoff 10 und 36 auszubilden, wie dies in 21 gezeigt ist, die zweiten Füllstoffe 36 in Anlage mit den entsprechenden gegenüberliegenden Enden des ersten Füllstoffs 11 gehalten werden können. Dies kann durch ein Positionieren der zweiten Füllstoffblätter 35 an entsprechenden Orten erzielt werden, die um einen Abstand nach außen von den zugehörigen gegenüberliegenden Enden des ersten Füllstoffblatts 10 beabstandet sind, wie dies in 22 gezeigt ist, bevor sie expandiert werden. Nachdem die Seitenmittelsäule 2 mit den Kraftfahrzeugrohbau 1 zusammengebaut wurde, der nachfolgend bzw. dementsprechend vervollständigt wurde, wird der Kraftfahrzeugrohbau 1 in das elektrophoretische Anstrichbad getaucht und dann in der hierin zuvor beschriebenen Weise getrocknet. Während der Kraftfahrzeugrohbau 11 getrocknet wird, werden die ersten und zweiten Füllstoffblätter 10 und 35 innerhalb der Seitenmittel säule 2 expandiert, um die ersten und zweiten Füllstoffe 11 bzw. 36 zu vervollständigen, welche dann das geschlossene Außenvolumen 2a auffüllen.
Gemäß der vierten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist, selbst obwohl ein Springen in einem oder beiden der gegenüberliegenden Enden des ersten Füllstoffs 11 auftreten kann, die Anwesenheit des zweiten Füllstoffs 36 weniger empfindlich bzw. anfällig gegenüber einem Springen, da das relativ große Expansionsverhältnis wirksam ist, um ein Fortschreiten des Springens in einem oder beiden der gegenüberliegenden Enden des ersten Füllstoffs 11 zu unterdrücken, und folglich kann jede mögliche Reduktion in einer Stoßenergieabsorption bzw. -aufnahme in vorteilhafter Weise vermieden werden. Als ein Ergebnis verzichtet die vierte Ausbildung der vorliegenden Erfindung auf eine Verwendung der Unterteilungselemente 31 und 32, wie sie in der dritten Ausbildung angewandt sind, und somit kann jede mögliche Variation des Expansionsverhältnisses reduziert werden, indem das erste Füllstoffblatt 10 expandieren gelassen wird, wobei seine gegenüberliegenden Enden nicht eingespannt bleiben. Zusätzlich kann die Position, wo das erste Füllstoffblatt 10 angeordnet wird und nachfolgend expandiert wird, in vorteilhafter Weise innerhalb des Gürtellinienbereichs des geschlossenen Außenvolumens 2a eingestellt werden.
Das erste und zweite Füllstoffblatt 10 und 35, die beide im Inneren der Seitenmittelsäule 2 in der hierin oben detaillierten Weise positioniert sind, sind bzw. werden gleichzeitig während des Trocknungsverfahrens, nachfolgend auf ein Tauchen des Kraftfahrzeugrohbaus 1 in das elektrophoretische Anstrichblatt expandiert. Jedoch kann in der Praxis der vierten Ausbildung der vorliegenden Erfindung die Anordnung so gemacht werden, daß eine Expansion des ersten Füllstoffblatts 10 zum Ausbilden des ersten Füllstoffs 11 durch eine Ausbildung der zweiten Füllstoffe 36 gefolgt sein kann, und dies kann in einer Weise ausgeführt werden, welche nun insbesondere unter Bezugnahme auf 23 beschrieben werden wird.
Bezugnehmend auf 23 ist das erste Füllstoffblatt 10 gezeigt, daß es expandiert wurde, um den ersten Füllstoff 11 zu vervollständigen. Keiner der zweiten Füllstoffe 36 wurde noch ausgebildet, d.h. keines der ersten Füllstoffblätter 35, wie sie in 22 gezeigt sind, wurden in Position auf der Oberfläche des zwischenliegenden Paneels 14 gesetzt. Jedoch werden, nachdem der erste Füllstoff 11 ausgebildet wurde, zwei Füllstoffkanonen bzw. -pistolen 37 verwendet, um Füllstoffmaterial, wie beispielsweise jenes eines Zwei-Phasen kalthärtenden Systems an entsprechenden Orten benachbart zu und über und unter den gegenüberliegenden Enden des Füllstoffs 11 zu injizieren und dann das injizierte Füllstoffmaterial expandieren zu lassen, um die zweiten Füllstoffe 36 zu vervollständigen bzw. fertigzustellen. Gemäß der in 23 gezeigten Technik wird der erste Füllstoff 11 nicht durch die Anwesenheit der zweiten Füllstoffe 36 während des Schäumverfahrens beeinflußt und das erste Füllstoffmaterial 10 kann in einem vollständig uneingespannten bzw. ungehinderten Zustand expandiert werden. Daher kann jede mögliche Änderung des Expansionsverhältnisses weiter in vorteilhafter Weise reduziert werden.
Eine Modifikation der vierten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist in 24 gezeigt. Diese Modifikation ist insbesondere anwendbar, wo ein Abschnitt des Verstärkungs- oder Zwischenpaneels 14, das mit dem ersten Füllstoff 11 ausrichtbar ist, mit einer Öffnung 14d ausgebildet ist, welche verwendbar ist, um es einem begleitenden bzw. beaufsichtigenden Arbeiter zu ermöglichen, das erste Füllstoffmaterial 10 dadurch zu sehen, um festzustellen, ob das erste Füllstoffmaterial 10 korrekt in Position gesetzt wurde, oder um es einem Positionierwerkzeug zu ermöglichen, einen Zutritt zu dem ersten Füllstoffmaterial 10 zu erlangen, wie dies später beschrieben werden wird. Selbstverständlich kann die Anwesenheit der Öffnung 14d dem ersten Füllstoffblatt 10 innerhalb des Gürtellinienbereichs des geschlossenen Außenvolumens 2a ermöglichen bzw. erlauben, dadurch in das geschlossene Endvolumen 2b während einer Expansion davon zu lecken. Sobald dies auftritt, und nachdem das erste Füllstoffblatt 10 expandiert wurde, wird der Abschnitt des ersten Füllstoffblatts 10, das in das geschlossene Innenvolumen 2b leckt, wenn es expandiert wird, ein Springen darin auftretend aufweisen,
Dementsprechend wird ein drittes Blatt 35a eines expandierbaren Füllstoffmaterials ähnlich zu oder identisch mit dem zweiten Füllstoffblatt auf der Oberfläche des Innenpaneels 13 gegenüberliegend dem geschlossenen Innenvolumen 2b in Ausrichtung mit der Öffnung 14d festgelegt, wie dies in 25 gezeigt ist, so daß, wenn und nachdem das dritte Füllstoffblatt 35a ebenso wie das erste und zweite Füllstoffblatt 10 und 35 expandiert wurde, ein Abschnitt des ersten Füllstoffs 11, der in das geschlossene Innenvolumen 2b durch die Öffnung 14d vorragt, durch den dritten Füllstoff 36a gefangen und mit diesem integriert bzw. einstückig gemacht werden kann, wie dies in 24 gezeigt ist.
Fünfte Ausbildung (26 bis 29)
In dieser fünften Ausbildung der vorliegenden Erfindung sind bzw. werden obere und untere metallische Verstärkungsglieder 41 und 42, welche beide aus Stahl gefertigt und konfiguriert sind, um einen allgemein U-förmigen Querschnitt darzustellen, in dem Hohlraum der Seitenmittelsäule 2, insbesondere dem geschlossenen Innenvolumen 2b an einem entsprechenden Ort benachbart den oberen und unteren Enden des Füllstoffblatts 10 und spezifisch allgemein über und unter jenem Abschnitt des geschlossenen Innenvolumens 2b verwendet und positioniert, welcher mit dem ersten Füllstoffblatt 10 oder dem ersten Füllstoff 11 ausgerichtet ist.
Bezugnehmend auf 27 und 28 ist das obere metallische Verstärkungsglied 41 an einem Niveau oberhalb des oberen Endes des Füllstoffblatts 10 positioniert und starr verbunden oder andernfalls verschweißt mit der Oberfläche des Verstärkungs- oder zwischenliegenden Paneels 14, das dem geschlossenen Innenvolumen 2b gegenüberliegt. Andererseits ist, wie dies in den 27 und 29 gezeigt ist, das untere metallische verstärkende bzw. Verstärkungsglied 42 auf einem Niveau bzw. einer Höhe unter dem unteren Ende des Füllstoffblatts 10 positioniert und starr mit der Oberfläche des Verstärkungs- oder zwischenliegenden Paneels 14 verbunden oder andernfalls verschweißt, das dem geschlossenen Innenvolumen 2b gegenüberliegt. Mit anderen Worten sind die oberen und unteren metallischen Verstärkungsglieder 41 und 42 mit der Oberfläche des zwischenliegenden Paneels 14, das dem geschlossenen Innenvolumen 2b gegenüberliegt, an entsprechenden Orten über und unter jenem Abschnitt des geschlossenen Innenvolumens 2b ver schweißt, welches mit dem ersten Füllstoffblatt 10 oder dem ersten Füllstoff 11 ausgerichtet ist, das bzw. der in dem geschlossenen Außenvolumen 2a positioniert ist.
Sofern die gezeigte fünfte Ausbildung betroffen ist, ist das Verstärkungs- oder zwischenliegende Paneel 14 aus zwei Paneel- bzw. Plattengliedern 45 und 46 gebildet, die in einer Linie miteinander verbunden oder andernfalls verschweißt sind. Während in 26 das untere Paneelglied 46 und das, äußere Paneel 12 nicht gezeigt sind, ist das untere Paneelglied 46, das einen Teil des Verstärkungs- oder zwischenliegenden Paneels 14 ausbildet, in 27 durch die gepunktete Linie gezeigt. Die oberen und unteren metallischen Verstärkungsglieder 41 und 42, auf die oben Bezug genommen wird, sind fix durch das obere Paneelglied 45 getragen und werden verwendet, um eine Änderung in der Festigkeit des zwischenliegenden Paneels 14 oder des oberen Paneelglieds 45 an einer entsprechenden Grenze zwischen einem Bereich, den der erste Füllstoff 11 schließlich einnimmt, und einem Bereich zu minimieren, wo kein Füllstoff 11 vorhanden ist.
Das obere metallische Verstärkungsglied 41 hat ein unteres Ende, das mit einer Erstreckung 41a ausgebildet ist, welche schließlich das obere Ende des ersten Füllstoffs 11 überlappt, und andererseits weist das untere metallische Verstärkungsglied 42 ein oberes Ende auf, das mit einer Erstreckung 42a ausgebildet ist, welche schließlich das untere Ende des ersten Füllstoffs 11 überlappt. Die Erstreckungen bzw. Fortsätze 41a und 42b sind von einer derartigen Größe, daß entsprechende Teile davon das obere und untere Ende des nicht expandierten Füllstoffblatts 10 überlappen können, wie dies in 27 gezeigt ist, und de mentsprechend steigt, wenn das Füllstoffblatt 10 expandiert ist, um den Füllstoff 10 auszubilden, das Ausmaß an, in welchem die Überlappung zwischen den Erstreckungen 41a und 42b und den benachbarten gegenüberliegenden Enden des Füllstoffs 10 stattfindet.
Das erste Füllstoffblatt 10 hat sein oberes und unteres Ende entsprechend mit allgemein dreieckigen Positionierausschnitten 10a, die darin so definiert sind, um sich nach innen davon zu erstrecken, zur Ausrichtung mit entsprechenden Positionierlöchern 14e ausgebildet, die in dem metallischen Verstärkungsglied 45 in einer beabstandeten Beziehung zueinander definiert sind. Die positionierenden bzw. Positionierausschnitte 10a und die Positionierlöcher 14e werden für Ausrichtzwecke verwendet, wenn das erste Füllstoffblatt 10 auf die Oberfläche des metallischen Verstärkungsglieds 45 (das Verstärkungs- oder zwischenliegende Paneel 14) gegenüberliegend der Oberfläche davon aufzubringen ist, die dem geschlossenen Innenvolumen 2b gegenüberliegt.
Vorbereitend zu der Anwendung bzw. Aufbringung des ersten Füllstoffblatts 10 auf dem metallischen Verstärkungsglied 45 wird das erste Füllstoffblatt 10 bearbeitet, um eine vorbestimmte oder erforderliche Form bzw. Gestalt aufzuweisen, und wird dann bei einer Temperatur gleich oder unter 10°C gelagert, so daß, wenn die Zeit kommt, um das erste Füllstoffblatt 10 zu verwenden, das erste Füllstoffblatt 10 leicht positioniert werden kann, um mit der Form des Verstärkungs- oder zwischenliegenden Paneels 14 übereinzustimmen, selbst obwohl die Härte des ersten Füllstoffblatts 10, welches pastös ist, sich mit der Temperatur verändert.
Somit ist gemäß der fünften Ausbildung der vorliegenden Erfindung die Verwendung der oberen und unteren metallischen Verstärkungsglieder 41 und 42, die die entsprechenden Erstreckungen 41a und 42a aufweisen, effektiv, um die Festigkeit von Abschnitten des zwischenliegenden Paneels 14 oder des oberen Paneelglieds 45 zu vergrößern, welche nicht mit dem Füllstoff 11 ausgerichtet sind bzw. fluchten, um dadurch eine Änderung in der Festigkeit des zwischenliegenden Paneels 14 oder des oberen Paneelglieds 45 an einer entsprechenden Grenze zwischen dem Bereich bzw. der Region, wo der erste Füllstoff 11 schließlich vorliegt, und dem Bereich zu minimieren, der frei von dem ersten Füllstoff 11 ist. Dementsprechend kann jede mögliche Spannung, die an jedem dieser Bereiche ausgebildet bzw. aufgebaut wird, in vorteilhafter Weise vermieden werden, um dadurch jene Bereiche des Verstärkungs- oder Zwischenpaneels 14 daran zu hindern, deformiert zu werden.
Es ist festzuhalten, daß in der fünften Ausbildung der vorliegenden Erfindung das obere metallische Verstärkungsglied 41 nicht immer notwendig sein muß und daher weggelassen sein kann.
Obwohl das obere und untere metallische Verstärkungsglied 41 und 42 in der Praxis der fünften Ausbildung der vorliegenden Erfindung angewandt werden, kann die Klebeschicht, die zuvor im Zusammenhang mit der ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung diskutiert wurde, zwischen dem Außenpaneel 12 und dem Füllstoff 11 vorgesehen sein und/oder der Füllstoff 11 selbst kann eine Klebeleistung besitzen, so daß die Klebescherfestigkeit des oberen und unteren Endabschnitts des Füllstoffs 11 relativ zum Außenpaneel 12 auf einen Wert niedriger als jener eines Abschnitts des Füllstoffs 11 zwischen den gegenüberliegenden Endabschnitten desselben eingestellt bzw. festgelegt werden kann. In einem derartigen Fall ist die Klebescherfestigkeit von jedem der oberen und unteren Endabschnitte des Füllstoffs 11 vorzugsweise kleiner als 7 MPa, oder 0 MPa, wie es der Fall erlaubt und jene des zwischenliegenden Abschnitts des Füllstoffs 11 ist vorzugsweise gleich oder größer 7 MPa.
Um eine relativ niedrige Klebescherfestigkeit für die oberen und unteren Endabschnitte des Füllstoffs 11 zu wählen, kann ein Klebematerial, welches eine Klebescherfestigkeit zeigen wird, die niedriger als jene des zwischenliegenden Abschnitts des Füllstoffs 11 ist, angewendet werden. Alternativ kann dasselbe Klebematerial wie jenes, das für den zwischenliegenden Abschnitt des Füllstoffs 11 verwendet wird, verwendet werden, in welchem Fall das Klebematerial teilweise maskiert sein sollte. Wo jedoch der Füllstoff 11 selbst eine Klebeleistung aufweist, können zwei unterschiedliche Arten von Füllstoffmaterialien, die fähig sind, schließlich unterschiedliche Klebefestigkeiten unter Beanspruchung bzw. einem Scheren auszuüben, für den Füllstoff 11 angewandt werden. Es wird darüber hinaus bzw. ergänzend ausgeführt, daß in der Praxis bzw. Ausführung der vorher beschriebenen vierten Ausbildung der vorliegenden Erfindung die zweiten Füllstoffe 36 eine Klebescherfestigkeit aufweisen können, die niedriger als jene des ersten Füllstoffs 11 ist.
Auch kann, um eine Änderung in der Festigkeit des zwischenliegenden Paneels 14 oder des oberen Paneelglieds 45 an einer entsprechenden Grenze zwischen dem Bereich, wel chen der erste Füllstoff 11 schließlich einnimmt, und dem Bereich zu minimieren, der frei von dem ersten Füllstoff 11 ist, die Festigkeit der gegenüberliegenden Endabschnitte des Füllstoffs 11 gewählt werden, um niedriger als jene des zwischenliegenden Abschnitts davon zu sein. In beispielhafter Weise können, wie dies in 30 gezeigt ist, die Positionierausschnitte 10a, die in dem oberen und unteren Ende des Füllstoffblatts 10 definiert sind, so beträchtlich erhöht bzw. vergrößert werden, um die Schaumfülldichte von jedem des oberen und unteren Endes des Füllstoffblatts 10 zu verringern, wodurch die Festigkeit von jedem des oberen und unteren Endabschnitts des Füllstoffs 11 auf einen Wert nach unten reduziert werden kann, der niedriger als jener des zwischenliegenden Abschnitts des Füllstoffs 11 ist. Ein ähnlicher Effekt kann auch erzielt werden, wenn, wie dies in 31 gezeigt ist, die gegenüberliegenden Endabschnitte des Füllstoffblatts 10 so geformt sind, um sich nach außen zu verjüngen, statt daß sie die Ausschnitte 10a aufweisen, wie sie in 30 gezeigt sind. Die Form des Füllstoffblatts 10, die in 30 gezeigt ist, kann leicht durch ein Entfernen durch ein Schneiden von gegenüberliegenden dreieckigen Seitenabschnitten von jedem des oberen und unteren Endabschnitts des Füllstoffblatts 10 erhalten werden.
Um ein Positionieren des Füllstoffblatts 10 relativ zu dem oberen metallischen Verstärkungsglied 45 zu erleichtern, kann statt der Positionierausschnitte 10a das Füllstoffblatt 10 Vorsprünge bzw. Erhebungen 10b aufweisen, die mit den entsprechenden gegenüberliegenden Enden des Füllstoffblatts 10 ausgebildet sind, um nach außen davon vorzuragen, wie dies in einer der 32 und 33 gezeigt ist, oder alternativ mit Durchbrechungen bzw. Perforationen 10c in den gegenüberliegenden Enden des Füllstoffblatts 10, wie dies in 34 gezeigt ist. Wo die Vorsprünge 10b in dem Füllstoffblatt 10 ausgebildet sind (oder alternativ, wo die Ausschnitte 10a in dem Füllstoffblatt 10 ausgebildet sind), und wenn das Füllstoffblatt 10 auf dem metallischen Verstärkungsglied 45 mit den Vorsprüngen 10 ausgebildet ist, die die entsprechenden Positionierlöcher 14e in dem metallischen Verstärkungsglied 45 überlappen (oder mit den Ausschnitten 10a, die mit den entsprechenden Positionierlöchern 14e ausgerichtet sind, wo die Ausschnitte 10a angewandt werden), kann der beaufsichtigende Arbeiter eine Inspektion ausführen, um festzustellen, ob das Füllstoffblatt 10 an der richtigen Position in dem geschlossenen Außenvolumen 2a aufgebracht ist, nachdem das Außenpaneel 12 und das Verstärkungs- oder zwischenliegende Paneel 14 miteinander verbunden wurden.
Jedes der Positionierlöcher 14e, die in dem metallischen Verstärkungsglied 45 definiert sind, hat einen Durchmesser von vorzugsweise nicht mehr als 3 mm, so daß jede mögliche Leckage des Füllstoffmaterials, das das Füllstoffblatt 10 ausbildet, in das geschlossene Innenvolumen 2b durch die Positionierlöcher 14 minimiert werden kann. Es ist festzuhalten, daß jedes der Positionierlöcher 14e nicht auf eine runde Form beschränkt sein muß, sondern von jeder Form sein kann, wie sie in irgendeiner der 35 bis 37 gezeigt ist. Wo die Form, die in irgendeiner der 35 bis 37 gezeigt ist, für jedes Positionierloch 14e angewandt wird, sollte(n) ein Abschnitt oder Abschnitte, der bzw. die durch eine spezifische Größe in irgendeiner der 35 bis 37 angedeutet ist bzw. sind, eine Größe von nicht mehr als 3 mm aufweisen, wie dies hierin spezifiziert ist.
Weiters kann, wo die Perforationen 10c angewandt werden, wie dies in 34 gezeigt ist, eine Anordnung des Füllstoffblatts 10 auf der Oberfläche des metallischen Verstärkungsglieds 45, wobei die Perforationen 10c mit den entsprechenden Positionierlöchern 14e ausgerichtet sind, durch ein Festlegen bzw. Einbringen von wenigstens einem Ankerzapfen oder einem Clip 49 in die entsprechende Perforation 10c und dann in das zugehörige Positionierloch 14e gefolgt sein, um dem Füllstoffblatt 10 zu ermöglichen, daß es fest durch das metallische Verstärkungsglied 45 zurückgehalten ist bzw. wird, wie dies in 38 gezeigt ist. In einem derartigen Fall kann der beaufsichtigende Arbeiter eine Inspektion ausführen, um fest- bzw. sicherzustellen, ob das Füllstoffblatt 10 in der richtigen Position relativ zu dem metallischen Verstärkungsglied 45 festgelegt wurde, in Abhängigkeit davon, ob ein freies Ende des Verankerungszapfens oder des Clips 49, der bzw. das so festgelegt wurde, in das geschlossene Innenvolumen 2b vorragt oder nicht.
Obwohl keine Inspektion möglich ist, können positionierende Vorsprünge oder Ausnehmungen in dem metallischen Verstärkungsglied 45 anstelle der Positionierlöcher 14e angewandt werden. Alternativ können geeignete Markierungen anstelle der Positionierlöcher 14e angewandt werden.
Obwohl in der vorhergehenden fünften Ausbildung der vorliegenden Erfindung nur der Füllstoff 11 im Inneren der Seitenmittelsäule 2 zur Verfügung gestellt ist, können zwei oder mehrere Füllstoffe angewandt werden und in diesem Fall kann eine teilweise Verstärkung, die ihre gegenüberliegenden Enden mit entsprechenden Erstreckungen ausgebildet aufweist, die in einer Richtung in Längsrichtung der Sei tenmittelsäule 2 vorragen, zwischen den zwei Füllstoffen zur Verfügung gestellt sein.
Selbst das Konzept, das in 26 bis 38 verkörpert ist, kann in gleicher Weise auf jede andere geeignete Rahmenstruktur mit einem Querschnitt in Form einer geschlossenen Schachtel angewandt werden. Auch können, obwohl die oberen und unteren Verstärkungsglieder 41 und 42 als aus Stahl gefertigt beschrieben wurden, sie aus Holz gefertigt sein, d.h. können in Form einer Holzplatte angewandt bzw. eingesetzt werden.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von nicht einschränkenden Beispielen demonstriert.
Beispiele
Zuerst wurden sechs Arten von Füllstoffmaterialien, die in der unten stehenden Tabelle 1 aufgelistet sind, und welche wahrscheinlich verwendbar sein würden, um das Füllstoffblatt 10 auszubilden, welches, wenn es expandiert ist, den Füllstoff 11 bildet, getestet, um seine fundamentalen physikalischen Charakteristika bzw. Merkmale zu bestimmen. In Tabelle 1 wurden die Dichte bei Raumtemperaturen (etwa 20°C), die mittlere Druckfestigkeit und die maximale Biegefestigkeit von jedem der sechs Füllstoffmaterialien überprüft und gezeigt.
In Tabelle 1 ist das verwendete expandierbare Urethanharz von einer Art, die eine Härte von 8 kg/cm² aufweist, und die verwendete Verstärkung ist in der Form einer Stahlplatte von 1 mm Dicke, welche allgemein innerhalb des Hohlraums der Rahmenstruktur angewandt ist (wobei die Stahl platte nachfolgend als SPCC bezeichnet ist. In den folgenden Beispielen sind Stahlplatten auf die darin Bezug genommen wird, allgemein als SPCC bezeichnet).
Tabelle 1
Die Dichte der Verstärkung, die in Tabelle 1 aufgelistet ist, wird in Termen einer konvertierten Dichte innerhalb eines Rahmens aus dem Gewicht der Verstärkung, die in dem Hohlraum der Rahmenstruktur angeordnet ist, wie dies später beschrieben werden wird und wie dies in 40 gezeigt ist, und dem Volumen eines Rahmens berechnet, das einem Abschnitt entspricht, wo die Verstärkung angeordnet ist. Die mittlere Druckfestigkeit des in Tabelle 1 aufgelisteten expandierbaren Urethans und die mittlere Druckfestigkeit und die maximale Biegefestigkeit der in Tabelle 1 auf gelisteten Verstärkung könnten nicht gemessen werden, da die entsprechenden Werte zu klein sind.
Die mittlere Druckfestigkeit von jedem der Füllmaterialien wurde auf die folgende Weise gemessen. Eine kubische bzw. würfelförmige Probe 30 × 30 × 30 mm von jedem Füllmaterial wurde zuerst hergestellt, Aufbringen einer Drucklast in einer Richtung auf die kubische Probe bei einer Rate von 10 mm/min, und Bestimmen eines Mittelwerts von Lasten, die erforderlich sind für die kubische Probe, um innerhalb eines Bereichs von 0 bis 8 mm verlagert zu werden, wie dies in 39 gezeigt ist, wobei der Mittelwert als die mittlere Druckfestigkeit verwendet wird.
Die maximale Biegefestigkeit von jedem Füllstoffmaterial wurde mittels eines Dreipunkt-Biegetests unter Verwendung einer Autographenaufzeichnungsmaschine in der folgenden Weise gemessen. Eine rechteckige bzw. rechtwinkelige plattenförmige Probe 50 × 150 × 10 mm in der Größe von jedem Füllstoffmaterial wurde zuerst hergestellt bzw. vorbereitet und wurde auf zwei Punkten unterstützt, die 80 mm voneinander beabstandet sind. Ein Druckaufbringelement von R8 wird auf einem Punkt zwischen den Abstütz- bzw. Unterstützungspunkten in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, in welcher die Unterstützungspunkte wirken, mit einer Rate von 10 mm/min angewandt. Die autographische Aufzeichnungsmaschine produzierte ein Diagramm von Last gegen Verlagerung, aus welchem die maximale Biegefestigkeit berechnet wurde.
Das Füllstoffmaterial, welches vorteilhaft in der Praxis der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann, um den Füllstoff auszubilden, welcher schließlich in dem Hohlraum der Rahmenstruktur angeordnet wird, sollte eine Dichte von nicht mehr als 1,0 g/cm³ und vorzugsweise nicht mehr als 0,6 g/cm³ im Hinblick auf eine Kosten- und Gewichtreduktion aufweisen.
Danach wurde die Energieabsorptionscharakteristik der Rahmenstruktur getestet, indem jedes der Füllstoffmaterialien in einen vorbestimmten Abschnitt des Hohlraums der Rahmenstruktur gefüllt wurde. Für diesen Zweck wurde die Rahmenstruktur FR der Konstruktion, die in 40 gezeigt ist, zusammengebaut unter Verwendung von Paneel- bzw. Plattengliedern in der Form einer Stahlplatte mit 1 mm Dicke, die eine Zugfestigkeit von 292 N/mm², eine Streckgrenze von 147 N/mm² und eine Dehnung bzw. Längung von 50,4 aufweisen. Spezifisch wurde, wie dies in 40 gezeigt ist, ein Paneelglied Po mit allgemein U-förmiger Konfiguration und das ein Paar von seitlich nach außen vorragenden Flanschen Lf aufwies, mit einem ebenen bzw. flachen Paneelglied Pi verbunden, wobei die Flansche Lf des Paneelglieds Po in dem Abstand von 60 mm punktverschweißt wurden, um dadurch die Rahmenstruktur FR zu vervollständigen.
In dem Fall der Rahmenstruktur, in welcher eine Verstärkung Rf in dem allgemein rechteckig geformten Hohlraum angeordnet ist, wie dies durch die gepunktete bzw. strichlierte Linie in 40 gezeigt ist, wurde dasselbe Material wie jenes der Paneelglieder Pi und Po für die Verstärkung Rf verwendet. Diese Verstärkung Rf hat ein Paar von seitlich nach außen vorragenden Flanschen (nicht gezeigt), die sandwichartig zwischen den entsprechenden Flanschen der Paneelglieder Pi und Po aufgenommen sind, und wurden in einer Dreischichtweise punktverschweißt.
Nachdem jedes der Füllstoffmaterialien, die in Tabelle 1 aufgelistet sind, in einem vorbestimmten Abschnitt des Hohlraums einer entsprechenden Probenrahmenstruktur identisch in der Struktur zu der Rahmenstruktur FR, die in 40 gezeigt ist, eingefüllt wurde, wurden die Probenrahmenstrukturen physikalischen Tests unterworfen, um die Relation zwischen der mittleren Druckfestigkeit und der maximalen Biegefestigkeit und der Energieabsorption zu bestimmen.
Spezifisch wurde jede Probenrahmenstruktur, die das entsprechende Füllstoffmaterial darin angeordnet aufweist, einem statischen Dreipunkt-Biegetest in einer Weise unterworfen, wie dies in 41 gezeigt ist, welche schematisch eine Biegefestigkeits-Testmaschine illustriert. Die Details der Biegefestigkeits-Testmaschine, die in 41 gezeigt ist, sind in 42 in einem teilweise vergrößerten Maßstab gezeigt.
Das Füllmaterial S wurde in den Hohlraum von jeder Probenrahmenstruktur FR mit einer Querschnittsform, die durch die durchgezogenen Linien in 39 gezeigt ist und die eine vorbestimmte Länge aufweist, über einen Abstand Ef gefüllt, welcher 50 bis 300 mm ist. Danach wurde unter Verwendung einer universellen Testmaschine eine statische Last bzw. Belastung Ws auf einen zwischenliegenden Punkt von jeder Probenrahmenstruktur FR durch ein einen Druck aufbringendes Element Ma so aufgebracht, daß die Charakteristik der Last gegen Verlagerung innerhalb der Verlagerung von 0 bis 44 mm gemessen wurde, wie dies in 43 gezeigt ist, um die statische Energieabsorption zu erhalten.
Entsprechende Ergebnisse der Tests sind in 44 bis 47 gezeigt. 44 illustriert die Beziehung zwischen der Masse des verwendeten Füllstoffmaterials und der Energieabsorption. In diesem Diagramm bzw. Graph von 44 stellen schwarze runde Markierungen eine Änderung der Energieabsorption mit ein Ändern der Masse von Holz dar, das als das Füllmaterial S in der Probenrahmenstruktur verwendet wurde; schwarze quadratische Markierungen stellen eine Änderung in der Energieabsorption mit einer Änderung der Masse von Epoxyharz A dar, das als das Füllstoffmaterial S verwendet wurde und in der Probenrahmenstruktur expandiert wurde; und weiße dreieckige Markierungen stellen eine Änderung der Energieabsorption mit einer Änderung der Masse der Stahlverstärkung von 1,0 mm in der Dicke dar, die anstelle des Füllstoffs in der Probenrahmenstruktur verwendet wurde. Für Vergleichszwecke ist eine Änderung der Energieabsorption mit einer Änderung der Masse der Stahlverstärkung mit 1,6 mm Dicke und ohne angewandtem Füllstoff durch weiße runde Markierungen gezeigt.
Es ist festzuhalten, daß kein Füllstoff in der Probenrahmenstruktur angewandt wurde, die die Stahlverstärkung von 1,0 mm Dicke anwandte, welche durch die weißen dreieckigen Markierungen in dem Diagramm von 44 dargestellt bzw. repräsentiert sind. Jedoch sollte für diese Stahlverstärkung die Masse des Füllstoffmaterials, das verwendet wurde, um die Abszissenachse in dem Graph von 44 darzustellen, gelesen werden, daß es die Masse der Stahlverstärkung, dividiert durch das Volumen innerhalb des Querschnitts der Probenrahmenstruktur, beinhaltend die Stahlverstärkung anstelle des Füllstoffs repräsentiert, während die numerischen Werte, die entlang der Abszissenachse in dem Graph von 4 aufgelistet sind, als die Länge der getesteten Verstärkung darstellend gelesen werden sollten.
Wie dies leicht aus dem Graph von 44 gesehen werden kann, zeigten das Holz und das Epoxyharz A einen Anstieg in der Energieabsorption mit dem Anstieg der Masse des entsprechenden Füllstoffmaterials S und zeigten einen Maximalwert, an welchem Supportelemente Ms der Testmaschine die gegenüberliegende Enden der entsprechenden Probenrahmenstruktur von unten unterstützten, zusammenbrachen. Wo das Füllstoffmaterial S, wie Holz und Epoxyharz verwendet wurde, ist eine bedeutende kleinere Masse (Menge) des Füllstoffmaterials ausreichend für eine gegebene Energieabsorption verglichen mit derjenigem in dem Fall, in welchem die Probenrahmenstruktur nur mit der Verstärkung Rf versehen ist.
Als solches wurde festgestellt, daß die Verwendung des Füllstoffmaterials S innerhalb der Rahmenstruktur FR effektiv ist, um bemerkenswert bzw. beträchtlich die Energieabsorption einer derartigen Rahmenstruktur FR verglichen mit der Rahmenstruktur zu erhöhen, die nur mit der Verstärkung Rf versehen ist.
45 illustriert die Beziehung bzw. den Zusammenhang zwischen der mittleren bzw. durchschnittlichen Druckfestigkeit von jedem der Füllstoffmaterialien S und der Energieabsorption, wobei die Abszissenachse einen logarithmischen Wert darstellt. Während der Messung wurde die Länge EF des Füllstoffmaterials S, das in die entsprechende Probenrahmenstruktur gefüllt wurde, mit 50 mm gewählt. Es wird festgehalten, daß, wenn die Länge EF kleiner als dieser spezifische Wert, beispielsweise 50 mm ist, die Korrelation der Energieabsorption, die durch das entsprechende Füllmaterial S gezeigt wird, mit der Druckfestigkeit davon dazu tendiert, bemerkenswert intensiviert zu werden, ohne daß praktisch das Füllstoffmaterial S gebogen wird.
In dem Graph von 45 zeigen die Plots bzw. Darstellungen a1, a2, a3, a4 und a5 jene, die durch Urethanharz, poröses Aluminium, Holz, Epoxyharz A und festes Aluminium ausgeübt wurden.
Wie dies aus dem Graph von 45 gesehen werden kann, tendiert, obwohl die Energieabsorption, die durch die entsprechende Probenrahmenstruktur FR gezeigt wurde, mit einem Anstieg der mittleren Druckfestigkeit des Füllstoffmaterials S ansteigt, das Ausmaß, in welchem die Energieabsorption ansteigt, dazu sich zu sättigen, wenn die mittlere Druckfestigkeit 4 MPa übersteigt. Insbesondere sättigt, wenn die mittlere Druckfestigkeit 5 MPa übersteigt, das Ausmaß, in welchem die Energieabsorption ansteigt, sich stabil bzw. stetig und die Energieabsorption, die etwa gleich dem maximalen bzw. Maximalwert davon ist, kann stetig erhalten werden.
46 illustriert die Beziehung zwischen der maximalen Biegefestigkeit und der Energieabsorption, die durch das Füllstoffmaterial S gezeigt wird, und 47 illustriert in einem vergrößerten Maßstab einen Abschnitt des Graphen von 46 entsprechend einem Bereich der maximalen Biegefestigkeit nicht größer als 80 MPa. Während dieser Messung wurde die Länge des Füllstoffmaterials S, das verwendet wurde, mit 100 mm gewählt. Wenn die Länge EF des Füllstoffmaterials auf etwa 100 mm erhöht wird, trägt die Biegefestigkeit des getesteten Füllstoffmaterials zu einem Anstieg der Energieabsorption bei. Es ist festzuhalten, daß die Plots bzw. Ausdrücke b1 bis b4, die darin gezeigt sind, jene darstellen, die durch poröses Aluminium-Epoxyharz A, Holz und festes Aluminium gezeigt wurden bzw. werden.
Wie dies aus den entsprechenden Graphen von 46 und 47 gesehen werden kann, tendiert, obwohl die Energieabsorption mit einem Anstieg der maximalen Biegefestigkeit des entsprechenden Füllstoffmaterials S ansteigt, das Ausmaß, in bzw. bis zu welchem die Energieabsorption der entsprechenden Probenrahmenstruktur FR ansteigt, dazu sich zu sättigen, wenn die maximale Biegefestigkeit 10 MPa übersteigt (siehe insbesondere 47). Mit anderen Worten kann, wenn die maximale Biegefestigkeit gleich oder größer 10 MPa ist, die Energieabsorption etwa gleich dem Maximalwert davon erhalten werden. Insbesondere sättigt sich, wenn die maximale Biegefestigkeit 60 MPa oder mehr erreicht, das Ausmaß, in welchem die Energieabsorption ansteigt, stetig und die Energieabsorption etwa gleich dem Maximalwert davon kann stetig bzw. stabil erhalten werden.
In den vorhergehenden Tests, die ausgeführt wurden, um die statische Energieabsorptionsfähigkeit zu bestimmen, wo kein Füllstoffmaterial in den Hohlraum der Rahmenstruktur gefüllt ist, deformiert bzw. verformt sich die entsprechende Probenrahmenstruktur FR beträchtlich an einem lokalen Punkt, wo die Last Ws aufgebracht ist bzw. wird, wie dies in 48 gezeigt ist. Im Gegensatz dazu kann, wo das Füllstoffmaterial in den Hohlraum der Rahmenstruktur gefüllt ist, die eingebrachte Last Ws an einem Umfangsabschnitt der entsprechenden Probenrahmenstruktur FR, der benachbart dem Füllstoffmaterial S ist, das in der Länge Ef eingefüllt ist, durch das so eingefüllte Füllstoffmaterial S verteilt werden. Dementsprechend ist die Verwendung des Füllstoffmaterials s in dem Hohlraum der Rahmenstruktur effektiv, um ein Auftreten einer bemerkenswerten lokalen Deformation der Rahmenstruktur zu vermeiden, um jedoch der Rahmenstruktur zu ermöglichen bzw. zu erlauben, sich über einen wesentlichen Bereich zu deformieren. Als solches scheint es, daß die Energieabsorption drastisch bzw. stark ansteigen kann.
Wenn die Energieabsorption des entsprechenden Füllstoffmaterials S selbst gemessen wurde, wurde gefunden, daß die Energieabsorption des entsprechenden Füllstoffmaterials S selbst nicht höher als 7% der gesamten bzw. Gesamtenergieabsorption war. Im Hinblick darauf kann leicht verstanden werden, daß das Ausmaß, in welchem die Energieabsorption als ein Ergebnis der Verwendung des entsprechenden Füllstoffmaterials S innerhalb der Probenrahmenstruktur FR ansteigt, bemerkenswert stark dem lastverteilenden Effekt zuschreibbar ist, der durch die Verwendung des Füllstoffmaterials S eingebracht ist, statt der Energieabsorptionsfähigkeit des Füllstoffmaterials S selbst.
Wenn die Rahmenstruktur, die mit dem Holz einer Art gefüllt ist, welches den oberen Grenzwert der Energieabsorption in dem Graph von 44 zeigt, mit bloßen Augen nach dem Test inspiziert wurde, waren Endabschnitte der Rahmenstruktur, die durch die Maschinensupportelemente Ms abgestützt waren, im wesentlichen vollständig kollabiert bzw. zusammengefaltet. Es scheint, daß die maximale Energieabsorption der Rahmenstruktur FR, die getestet wurde, aus dem Zusammenfalten bzw. -drücken der Endabschnitte der Rahmenstruktur FR resultiert, die in Kontakt mit den Maschinensupportelementen Ms gehalten wurden. Dementsprechend kann in einem derartigen Fall ausgeführt werden, daß die Rolle des Füllstoffmaterials S es ist, die ein- bzw. aufgebrachte Last Ws auf die Punkte eines Supports der Rahmenstruktur zu verteilen.
Die Probenrahmenstrukturen, die jeweils mit den unterschiedlichen Füllmaterialien mit einer Länge EF gefüllt waren, welche 50 mm betrug, wurden getestet und mit bloßen Auge inspiziert, um das Ausmaß zu bestimmen, in welchem die entsprechende Probenrahmenstruktur während des Tests zusammengefaltet wurde. Als ein Ergebnis hat jede Probenrahmenstruktur, die eine relativ niedrige Energieabsorption (d.h. die Probenrahmenstruktur, die nur mit der Verstärkung RF versehen war, die Probenrahmenstruktur, die mit dem Urethanharz A gefüllt war, und die Probenrahmenstruktur, die mit dem porösen Aluminium gefüllt war) gezeigt, daß der Querschnitt davon im wesentlichen vollständig an Punkten davon zusammengefaltet war, wo die Last aufgebracht wurde, während jede Probenrahmenstruktur, die eine relativ hohe Energieabsorption zeigte (d.h. die Probenrahmenstrukturen, die mit Epoxyharz, Holz und festem Aluminium gefüllt waren) zeigten, daß der Querschnitt davon nicht so stark zusammengefaltet bzw. kollabiert war.
Das Zusammenfalten der Rahmenstruktur an den Lasteinbringpunkten ist eng durch die Druckfestigkeit des Füllstoffmaterials S beeinflußt, und wie oben diskutiert, es steigt die Energieabsorption mit einem Anstieg der mittleren Druckfestigkeit des Füllstoffmaterials S an. Insbesondere sättigt sich die Energieabsorption bei etwa 4 MPa der mittleren Druckfestigkeit und sättigt sich stetig bei etwa 5 MPa der mittleren Druckfestigkeit. Siehe den Graph von 45.
Als solches beeinflußt das Zusammenfalten der Rahmenstruktur stark die Energieabsorptionsleistung. Spezifisch tendiert eine lokale Deformation dazu, als ein Ergebnis eines Spannungsaufbaus beschleunigt zu werden, der durch ein Zusammenfalten der Rahmenstruktur gebracht wurde, was in einem Brechen der Rahmenstruktur FR resultiert, ohne daß eine ausreichende Energieabsorption sichergestellt ist bzw. wäre.
Die Kompressions- bzw. Drucklast, die auf das Füllstoffmaterial S aufgebracht bzw. angewandt ist, welches in die Rahmenstruktur FR gefüllt ist, wirkt direkt insbesondere auf die Lasteinbringseite, und daher ist die mittlere Druckfestigkeit des Füllstoffmaterials S vorzugsweise auf einem Wert (gleich oder größer 4 MPa) beibehalten, der ausreichend ist, um ein mögliches Zusammenfalten der Rahmenstruktur auf den Lasteinbringseiten zu vermeiden.
Wie dies oben vorher diskutiert wurde, macht, wenn die Länge Ef des Füllstoffmaterials S, das in die Rahmenstruktur eingefüllt ist, von einem Wert größer als eine vorbestimmte Länge ist, die Energieabsorption einen Unterschied, selbst obwohl die mittlere Druckfestigkeit des Füllstoffmaterials S im wesentlichen gleich bleibt. Wenn die Länge Ef mit 100 mm gewählt war, zeigte eine Inspektion des Querschnitts der Rahmenstruktur, der mit Epoxyharz A gefüllt war, welches eine relativ kleine Energieabsorption zeigte, mit bloßen Augen die Anwesenheit eines Springens in dem Füllstoffmaterial (d.h. dem Epoxyharz). Das Auftreten des Springens hat bemerkenswert die maximale Biegefestigkeit beeinflußt, und mit einem Anstieg dieser maximalen Biegefestigkeit stieg die Energieabsorption an. Spezifisch sättigte sich die Energieabsorption bei etwa 10 MPa der maximalen Biegefestigkeit und sättigte sich stabil bzw. stetig bei etwa 60 MPa, wie dies deutlich in den Graphen von 46 und 47 gezeigt wurde.
Die Biegelast, die auf das Füllstoffmaterial S aufgebracht ist bzw. wirkt, das in die Rahmenstruktur FR gefüllt ist, wirkt direkt insbesondere auf die Gegenlasteinbringseite und daher ist die maximale Biegefestigkeit des Füllstoffmaterials S vorzugsweise auf einem Wert (gleich oder größer 10 MPa) beibehalten, der ausreichend ist, um ein mögliches Auftreten eines Springens in dem Füllstoffmaterial an der Gegenlasteinbringseite zu vermeiden.
Aus der vorhergehenden Beschreibung ist es dort, wo das Füllstoffmaterial in der Rahmenstruktur FR zu füllen ist, bevorzugt, daß das Füllstoffmaterial S von einer mehrschichtigen Struktur ist, beinhaltend eine Mehrzahl von Füllstoffschichten unterschiedlicher Komponenten, und daß eine der Füllstoffschichten, die eine mittlere Druckfestigkeit gleich oder größer als einen vorbestimmten Wert (wenigstens 4 MPa) aufweist, auf der Lasteinbringseite anzuordnen ist, während eine andere der Füllstoffschichten, die eine maximale Biegefestigkeit gleich oder größer einem vorbestimmten Wert (wenigstens 10 MPa) aufweist, auf der Gegenlast wirkenden Seite anzuordnen ist. Dieses Design ist effektiv, um sehr effizient die Energieabsorption der Rahmenstruktur FR zu erhöhen.
Folgend dem oben diskutierten statischen Dreipunkt-Biegetest wurde ein dynamischer Dreipunkt-Biegetest an den Probenrahmenstrukturen ausgeführt. 50 illustriert schematisch eine Testmaschine, die verwendet wurde, um den dynamischen Dreipunkt-Biegetest an den Probenrahmenstrukturen FR auszuführen.
Innerhalb des Hohlraums der Rahmenstruktur FR einer vorbestimmten Länge und die eine Querschnittsform aufweist, die durch die durchgezogenen Linien in 40 gezeigt ist, wurde das Füllstoffmaterial 5 in einer Länge Ef, welche 50 bis 300 mm beträgt, in einer Weise ähnlicher jener während des statischen Dreipunkt-Biegetests gefüllt. Danach wurde unter Verwendung eines fallenden Gewichts Mb, das fähig ist, eine Stoß- bzw. Aufschlaglast Wd aufzubringen, das Ausmaß einer Deformation der entsprechenden Probenrahmenstruktur FR, welches stattfindet, wenn die Aufprall- bzw. Auftrefflast Wd auf einen Punkt der Mitte der Länge der Rahmenstruktur FR aufgebracht ist bzw. wird, gemessen, wobei die aufgebrachte Aufprall- bzw. Stoßlast durch eine Maß- bzw. Lastzelle Mc gemessen wurde, um dadurch die Energieabsorption zu bestimmen, die auftritt, wenn die Rahmenstruktur in einer Verlagerung innerhalb des Bereichs von 0 bis 45 mm deformiert wurde, wie dies in 51 gezeigt ist.
52 illustriert die Beziehung zwischen der Länge des Füllstoffmaterials und der Energieabsorption, die während des dynamischen Dreipunkt-Biegetests gemessen wurde. In dem Graph von 52 stellen schwarze runde Markierungen eine Änderung dar, die durch Holz gezeigt wurde, das als das Füllstoffmaterial gefüllt war, und schwarze Quadrate repräsentieren eine Änderung, die durch ein Epoxyharz A gezeigt wurde, das als das Füllstoffmaterial gefüllt wurde.
Wie dies aus dem Graph von 52 leicht verstanden werden kann, stieg wie in dem Fall der Messung während des sta tischen Dreipunkt-Biegetests, sofern das Füllstoffmaterial in der Form von Holz oder Epoxyharz A angewandt wurde, die Energieabsorption mit einem Anstieg der Masse des Füllstoffmaterials S an, das eingefüllt ist, und die obere Grenze der Energieabsorption wurde bei 0,85 kJ beobachtet. Als solches wurde in Bezug auf die dynamische Last Wd erkannt bzw. festgestellt, daß ein Füllen des Füllstoffmaterials S in den Hohlraum der Probenrahmenstruktur FR effektiv ist, um die Energieabsorption der entsprechenden Probenrahmenstruktur FR zu erhöhen.
Indem die Messung mit der dynamischen Last Wd mit der Messung mit der statischen Last Ws verglichen wird, ist die Energieabsorption, die als ein Ergebnis einer Aufbringung der dynamischen Last Wd gezeigt wurde, größer als jene einer Aufbringung einer statischen Last Ws und es wurde gefunden, daß sie etwa 1,7 der Energieabsorption beträgt, die als ein Ergebnis einer Aufbringung der statischen Last Ws gezeigt wurde.
Indem die entsprechenden Daten betreffend die Energieabsorption überprüft wurden, die als ein Ergebnis der Aufbringung der statischen Last Ws und der dynamischen Last Wd erhalten wurden, wurde erkannt bzw. festgestellt, daß es eine sehr hohe Korrelation dazwischen gab, wenn das Verhältnis der Energieabsorption, das als ein Ergebnis einer Aufbringung der statischen Last Ws gezeigt wurde, und jener, das als ein Ergebnis der Aufbringung der dynamischen Last Wd gezeigt wurde. Dementsprechend scheint unter Berücksichtigung der Energieabsorption, die als ein Ergebnis einer Aufbringung der statischen Last Ws gezeigt wurde, diese grundsätzlich in gleicher Weise anwendbar zu sein, um sich mit der Energieabsorption zu befassen, die als ein Er gebnis der Aufbringung der dynamischen Last Wd gezeigt wurde.
53 illustriert den Graph, der die Beziehung zwischen der Anstiegsgeschwindigkeit bzw. -rate der Energieabsorption und der Länge des Füllstoffmaterials S zeigt, das eingefüllt ist, (das Verhältnis der Länge des Füllstoffmaterials relativ zu dem Abstand zwischen den Lasttragepunkten), die anwendbar ist, wo nur die Verstärkung Rf innerhalb des Hohlraums der Rahmenstruktur zur Verfügung gestellt ist. In diesem Graph repräsentieren weiße runde Markierungen eine Änderung, die durch Holz gezeigt wird, das als das Füllstoffmaterial verwendet ist, und weiße dreieckige Markierungen stellen jene durch ein Epoxyharz A dar, das als das Füllstoffmaterial verwendet wurde.
Wie dies klar aus dem Graph von 53 verstanden werden kann, steigt, sofern das Füllstoffmaterial in der Form von Holz und Epoxyharz A angewandt wurde, die Energieabsorption mit einem Anstieg der Länge des Füllstoffmaterials S an, das eingefüllt ist, sättigt sich jedoch bei etwa 15%. Mit anderen Worten kann, wenn die Länge des eingefüllten Füllstoffmaterials S gleich oder größer 15% relativ zu dem Abstand zwischen den Lasttragepunkten ist, im wesentlichen die maximale Energieabsorption erhalten werden. Dementsprechend ist die Länge des Füllstoffmaterials S, die in den Hohlraum des Rahmenglieds einzufüllen ist, vorzugsweise gleich oder größer als 15% des Abstands der Lasttragepunkte.
54 illustriert schematisch eine Testmaschine, die verwendet wird, um einen statischen Auslegerbiegetest auszuführen. Diesen Test wurde in einer derartigen Weise aus geführt, daß die Rahmenstruktur Fr einer vorbestimmten Länge und die eine Querschnittsform aufweist, die in 55 gezeigt ist, mit dem Füllmaterial S, das in den Hohlraum desselben eingefüllt, fix aufgerichtet bzw. aufrecht auf einer Abstütz- bzw. Supportplatte Me unterstützt ist, welche wiederum auf einer Maschinenbasis Mf festgelegt ist. Unter Verwendung einer universellen bzw. Universaltestmaschine wird eine statische Last Wm extern auf einen freien Endbereich der Rahmenstruktur FR entfernt von der Supportplatte Me in einer Richtung von dem Paneelglied Pi, welches ein Teil der Rahmenstruktur FR bildet, zu dem Paneelglied Po aufgebracht, das ebenfalls ein Teil der Rahmenstruktur ausbildet. Die Relation zwischen dem Biegewinkel (berechnet basierend auf der Verlagerung des Aufbringpunkts der Last und dem Abstand von dem Basisende zu dem Lastaufbringpunkt) und der aufgebrachten Last wird gemessen, um das maximale Biegemoment und die statische Energieabsorption zu bestimmen.
56 illustriert den Graph, der die Beziehung zwischen dem Biegewinkel der entsprechenden getesteten Rahmenstruktur, wobei jedes Füllmaterial darin gefüllt ist, und das dadurch gezeigte Biegemoment zeigt. Bezugnehmend auf den Graph von 56 stellt eine Kurve a ein Charakteristikum bzw. Merkmal der Rahmenstruktur ohne das Füllmaterial dar (nur die Stahlrahmenstruktur); eine Kurve b stellt ein Charakteristikum der Rahmenstruktur dar, die mit dem Epoxyharz A gefüllt ist; eine Kurve c stellt ein Charakteristikum der Rahmenstruktur dar, die mit dem Epoxyharz B gefüllt ist; eine Kurve d stellt ein Charakteristikum der Rahmenstruktur dar, die mit dem Epoxyharz B und auch mit der Klebeschicht gefüllt ist (ein Rohbau-Dichtmaterial, das eine Scherfestigkeit von 7,3 MPa aufweist), das zwischen den Paneelgliedern Po und Pi der Rahmenstruktur liegt; und eine Kurve e stellt ein Charakteristikum der Rahmenstruktur dar, die mit dem Holz (Pinie bzw. Kiefer) verfüllt ist.
Wie dies aus dem Graph von 56 gesehen werden kann, zeigen alle diese Kurven a bis e an, daß, wenn der Biegewinkel bis zu einem bestimmten Ausmaß ansteigt, das Biegemoment bemerkenswert mit einem Anstieg des Biegewinkels ansteigt. Spezifisch zeigen die Kurven ä bis c und e, daß das Biegemoment einen Spitzenwert bei einem bestimmten Biegewinkel erreicht und nachfolgend nach unten von dem Spitzenwert mit einem weiteren Anstieg des Biegewinkels absinkt. Diese Abnahme von dem Spitzenwert ist insbesondere in dem Fall der Rahmenstruktur bemerkenswert, ohne daß ein Füllmaterial eingefüllt ist, d.h. nur der Stahlrahmenstruktur, wie dies durch die Kurve a gezeigt ist.
Im Gegensatz dazu wird in dem Fall der Rahmenstruktur, die mit dem Epoxyharz B und der Klebeschicht gefüllt ist, aus der Kurve d beobachtet, daß, selbst nachdem das Biegemoment abrupt auf einen Spitzenwert angestiegen ist, eine Abnahme des Biegemoments nach unten von dem Spitzenwert mit einem weiteren Anstieg des Biegewinkels nicht so bemerkenswert ist wie jene, die durch irgendeine der Kurven a bis c und e gezeigt ist, welche auf einem relativ hohen Wert beibehalten wird. Auch ist das maximale Biegemoment, das durch die Rahmenstruktur mit dem Epoxyharz B und der darin gefüllten Klebeschicht gezeigt wird, das größte von allen getesteten Rahmenstrukturen. Dementsprechend gibt es, verglichen mit der Kurve c, die durch die Rahmenstruktur gezeigt wurde, die nur mit dem Epoxyharz B gefüllt ist, einen bemerkenswerten Unterschied zwischen der Rahmenstruktur, die mit dem Epoxyharz B und dem Kleber darin gefüllt ist, und jener, die nur mit dem Epoxyharz B gefüllt ist, in Bezug auf die Verschiebung relativ zu dem Biegewinkel und der Größe des maximalen Biegemoments.
Es wird somit leicht gesehen werden, daß, selbst obwohl dasselbe Füllmaterial verwendet wird, das Biegemoment der Rahmenstruktur beträchtlich erhöht werden kann, wenn das Füllstoffmaterial an den Paneelgliedern der Rahmenstruktur mit dem Klebermaterial festgelegt ist.
57 illustriert ein Balkendiagramm, das die Relation zwischen dem maximalen Biegemoment (Nm) und der Energieabsorption (J) zeigt, die durch die Rahmenstrukturen gezeigt wird, die mit den unterschiedlichen Füllmaterialien, wie in dem Fall von 56 gefüllt sind. In diesem Balkendiagramm stellen die Spalten bzw. Säulen A bis E jeweils die Rahmenstrukturen dar, welche die zugehörigen Kurven a bis e zeigten, die in 56 gezeigt sind. Ebenso stellt in jeder der Säulen A bis E in dem Balkendiagramm von 57 der numerische Wert unmittelbar unter dem Balken das maximale Biegemoment (Nm) dar und der numerische Wert unmittelbar unter dem schraffierten Balken stellt die Energieabsorption (J) der entsprechenden Rahmenstruktur dar.
Wie dies besser aus dem Diagramm bzw. Graph von 57 verstanden werden kann, ist die Energieabsorption des Rahmen am höchsten mit bzw. bei der Rahmenstruktur, die mit dem Epoxyharz und der Klebeschicht (siehe Säule D) gefüllt ist und hat einen deutlichen Unterschied zu jener gemacht, die durch die Rahmenstruktur gezeigt wurde, die dasselbe Füllmaterial verwendete, wie dies im Balken bzw. der Säule C gezeigt ist. Dementsprechend wird leicht gesehen werden, daß, selbst obwohl dasselbe Filmmaterial verwendet ist, die Energieabsorption der Rahmenstruktur bemerkenswert verbessert werden kann, wenn das Füllmaterial an den Paneelgliedern der Rahmenstruktur mit dem Klebematerial fixiert ist.
58 illustriert den Graph, der die Beziehung zwischen der Klebescherfestigkeit der Klebeschicht und dem maximalen Biegemoment zeigt. Der Graph von 58 zeigt klar, daß mit einem Anstieg der Klebescherfestigkeit der Klebeschicht das maximale Moment ansteigt, wobei jedoch, wenn die Klebescherfestigkeit 3 MPa übersteigt, das Ausmaß eines Anstiegs (der Gradient einer darin gezeigten Kurve) des maximalen Biegemoments etwas verzögert verglichen mit jenem ist, bevor die Klebescherfestigkeit 3 MPa erreichte. Mit anderen Worten kann, wenn die Klebescherfestigkeit der Klebeschicht gleich oder größer 3 MPa ist, das maximale Biegemoment, mit welchem die Rahmenstruktur widerstehen kann, sehr effizient auf einen ausreichenden Wert erhöht werden, was es möglich macht, eine hohe Energieabsorptionsfähigkeit sicherzustellen. Dementsprechend ist die bevorzugte Klebescherfestigkeit der Klebeschicht gleich oder größer als 3 MPa in der Praxis der vorliegenden Erfindung.
Auch sättigt sich, wenn die Klebescherfestigkeit weiter auf einen Wert gleich oder größer als 7 MPa ansteigt, das Ausmaß eines Anstiegs des maximalen Biegemoments. Mit anderen Worten kann, wenn die Klebescherfestigkeit gleich oder größer als 7 MPa ist, das Biegemoment etwa gleich dem Maximalwert erhalten werden. Dementsprechend ist die Klebescherfestigkeit, welche gleich oder größer als 7 MPa ist, weiter bevorzugt.
Die Klebescherfestigkeit, auf die oben und nachher Bezug genommen wird bzw. wurde, wurde entsprechend JIS K 6850 gemessen, welches ein "Testing Method for Shear Strength of Adhesive Bonds by Tensile Loading" ("Testverfahren für eine Scherfestigkeit von Klebeverbindungen durch Zugbelastung") zur Verfügung stellt und in 59 gezeigt ist. Für den Zweck der vorliegenden Erfindung wurde die Klebescherfestigkeit von jedem der Füllmaterialien in der Weise gemessen, welche nun unter Bezugnahme auf 59 beschrieben werden wird.
Wie dies in 59 gezeigt ist, wurden zwei rechteckige Stahlplatten 51, die miteinander zu verbinden sind, mit jeweils 25 mm Breite und 1,6 mm Dicke an einem Ende davon überlappt, wobei ein expandierbares Füllmaterial 52 sandwichartig zwischen den entsprechenden Enden der Stahlplatten 51 aufgenommen ist. Die überlappenden Enden der Stahlplatten 51 wurden geklemmt, damit dem sandwichartig aufgenommenen expandierbaren Füllmaterial 52 erlaubt wird, eine Schicht von 0,5 mm Dicke darzustellen und über eine Distanz von 12,5 mm in einer Längsrichtung der Platten 51 zu verlaufen. Die Gesamtwert- bzw. Baueinheit wurde dann zyklisch bei bzw. auf 150°C für 30 Minuten, dann auf 140°C für 20 Minuten und schließlich auf 140°C für 20 Minuten erhitzt, was das Trocknungsverfahren simulierte, in welchem der Kraftfahrzeugrohbau, nachdem er in das elektrophoretische Anstrichbad getaucht wurde, in einer Automobilherstellungsanlage getrocknet wird. Während dieses Heizverfahrens wurde das Füllmaterial 52 expandieren gelassen. Danach wurden Grate des expandierbaren Füllmaterials 52, die nach außen von der Verbindung zwischen den Stahlplatten 51 fließen, entfernt und wurden dann dem Test unterworfen, um die Klebescherfestigkeit zu bestimmen. (Dasselbe trifft unabhängig davon zu, ob die Klebeschicht angewandt ist oder nicht).
Ein weiterer statischer Auslegerbiegetest ähnlich zu jenem, der unter Bezugnahme auf 54 beschrieben wurde, wurde durchgeführt, um zu bestimmen, wie der Winkel und das Biegemoment in Abhängigkeit davon beeinflußt werden, ob das Füllmaterial in einem Abschnitt des Rahmenglieds 60 einer Querschnittsform, die in 60 gezeigt ist und eine Länge von 240 mm aufweist, eingefüllt ist oder nicht. Während dieses statischen Auslegerbiegetests ist bzw. wird die statische Last in einer Richtung von dem Außenpaneel 62 zu dem Innenpaneel 63 aufgebracht.
Spezifischer wurden für den statischen Auslegerbiegetest die folgenden vier Rahmenglieder, die jeweils eine Querschnittsform aufwiesen, wie dies in 60 gezeigt ist, hergestellt bzw. vorbereitet:
Probenrahmenglied A: Das Füllmaterial ist nur in ein geschlossenes Außenvolumen gefüllt, das zwischen dem Außenpaneel 62 und dem Verstärkungs- oder zwischenliegenden Paneel 64 definiert ist.
Probenrahmenglied B: Das Füllmaterial ist nur in ein geschlossenes Innenvolumen gefüllt, das zwischen dem Innenpaneel 63 und der Verstärkung 64 definiert ist.
Probenrahmenglied C: Das Füllmaterial ist sowohl in das geschlossene Außenvolumen zwischen dem Außenpaneel 62 und der Verstärkung 64 als auch das geschlossene Innenvolumen zwischen dem Innenpaneel 63 und der Verstärkung 64 gefüllt.
Probenrahmenglied C: Kein Füllmaterial ist eingefüllt.
Merkmale, welche allen Probenrahmenglieder A bis C gemeinsam sind, waren:

Außenpaneel 62: hergestellt aus Stahl mit 0,7 mm Dicke

Innenpaneel 63: hergestellt aus Stahl mit 1,4 mm Dicke

Verstärkung 64: hergestellt aus Stahl mit 1,2 mm Dicke
Das Füllmaterial, das in diesen Probenrahmengliedern mit Ausnahme des Probenrahmenglieds C angewandt wurde, war ein Epoxyharz (enthaltend Füllstoff, Gummi, Härtungsagens, Schäumagens und andere) einer Art, die eine mittlere Druckfestigkeit von 9 MPa und eine maximale Biegefestigkeit von 10 MPa aufweist. Das in diesen Probenrahmengliedern mit Ausnahme des Probenrahmenglieds C angewandte Füllstoffmaterial hatte eine Klebescherfestigkeit von 10 MPa. Ein Blatt des Füllstoffmaterials, das in diesen Probenrahmengliedern mit Ausnahme des Probenrahmenglieds C angewandt wurde, wurde, während es in Position innerhalb des geschlossenen Außenvolumens, des geschlossenen Innenvolumens oder beiden gehalten wurde, auf 170°C für 30 Minuten erhitzt, um dem Füllstoffmaterial zu erlauben zu expandieren, um vollständig das Volumen oder die Volumina aufzufüllen. Das in das geschlossene Außenvolumen gefüllte Füllstoffmaterial wog 117 g und jenes, das in das geschlossene Innenvolumen gefüllt war, wog 423 g.
Ergebnisse der Biegetests, die an diesen Probenrahmengliedern A bis C ausgeführt wurden, sind in den Graphen von 61 bis 63 gezeigt. Wie dies leicht aus den Graphen von 61 bis 63 gesehen werden kann, zeigte das Rahmenglied mit dem Füllstoffmaterial, das vollständig innerhalb des gesamten Querschnitts davon verfüllt war, wie das Probenrahmenglied C die größte maximale Biegefestigkeit. Jedoch zeigte, solange das maximale Biegemoment am Start eines Biegens bzw. Knickens betroffen ist, das Rahmenglied mit dem Füllstoffmaterial, das in dem geschlossenen Außenvolumen gefüllt ist, wie das Probenrahmenglied A keinen wesentlichen Unterschied zu dem Rahmenglied, das vollständig mit dem Füllmaterial innerhalb des gesamten Querschnitts davon gefüllt ist, wie das Probenrahmenglied C. Dementsprechend ist die, Verwendung des Füllstoffmaterials innerhalb des geschlossenen Außenvolumens zwischen dem Außenpaneel 62 und der Verstärkung 64 insbesondere effizient für eine Rahmenstruktur, wie die Seitenmittelsäule, welche es erfordert, daß ein Biegen unterdrückt wird, und somit ist es klar, daß ein Biegemoment pro Gramm Gewicht des Füllmaterials sehr hoch ist. Somit ist die Verwendung des Füllstoffmaterials innerhalb des geschlossenen Außenvolumens zwischen dem Außenpaneel 62 und der Verstärkung 64 ökonomisch und effizient in bezug auf die Menge des verwendeten Füllstoffmaterials.
Noch ein weiterer statischer Auslegerbiegetest ähnlich zu jenem, der oben beschrieben wurde, wurde ausgeführt, um zu bestimmen, wie das maximale Biegemoment, das durch die Rahmenstruktur 60 gezeigt wurde, wobei das Füllstoffmaterial nur in das geschlossene Außenvolumen (das Volumen zwischen dem Außenpaneel 62 und der Verstärkung 64) eingefüllt ist, mit einer Änderung im Abstand zwischen dem Außenpaneel 62 und der Verstärkung 64 der Rahmenstruktur 60 variierte, welche durch ein Ändern der Biegehöhe der Verstärkung 64 bewirkt wurde. Es ist jedoch festzuhalten, daß, um den Abstand zwischen dem Außenpaneel 62 und der Verstärkung 64 zu verändern, nur ein Abschnitt eines der artigen Raums, der in 60 gezeigt ist, einen Abstand von 7 mm aufweist, verändert wurde und seitliche gegenüberliegende Abschnitte eines derartigen Raums, der in 60 gezeigt ist, einen Abstand von 5 mm aufwiesen, nicht verändert wurden und bei 5 mm verblieben, wie dies hier angedeutet ist.
Für einen Vergleichszweck wurde die Rahmenstruktur, die kein Füllstoffmaterial darin aufwies, auf dieselbe Weise getestet.
Ergebnisse des noch weiteren statischen Auslegerbiegetest sind in dem Graph von 64 gezeigt. Der Graph von 64 macht klar, daß, während die Rahmenstruktur, die kein Füllstoffmaterial eingefüllt aufwies, das maximale Biegemoment mit einem Abfall des Abstands zwischen dem Außenpaneel 62 und der Verstärkung 64 ansteigend aufwies, die Rahmenstruktur mit dem Füllstoffmaterial, das in das geschlossene Außenvolumen gefüllt ist, zeigte, daß, wenn der Abstand auf einen Wert kleiner als 2 mm abfiel, kein wesentlicher Unterschied zu jenem gefunden wurde, das durch die Rahmenstruktur gezeigt wird, die kein Füllmaterial aufwies, wobei jedoch, wenn der Abstand gleich oder größer als 2 mm war, konnte der Effekt, der durch die Verwendung des Füllmaterials beigebracht wurde, erhalten werden konnte.
Abweichend von den vorhergehenden verschiedenen Tests wurde eine Serie von Experimenten unter Verwendung von verschiedenen Seitenmittelsäulen ausgeführt, die in 65A bis 65C gezeigt sind. Diese Seitenmittelsäule, die in 65A gezeigt ist, die als Emb. 1 bezeichnet ist, verwendete die Rahmenstruktur, die gemäß der ersten bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung entworfen bzw. kon struiert wurde, während der Füllstoff 71 nur in das geschlossene Außenvolumen 2a zwischen dem Außenpaneel 72 und dem Verstärkungs- oder zwischenliegenden Paneel 74 gefüllt ist. Das äußere und innere Paneel 72 und 73 wurden aus Stahlplatten mit 0,7 mm bzw. 1,4 mm Dicke hergestellt bzw. vorbereitet und die Verstärkung 74 wurde aus einer Stahlplatte mit 1,2 mm Dicke hergestellt. Es ist festzuhalten, daß die Verstärkung 74 aus demselben Material wie das Außenpaneel 72 bestand, jedoch eine höhere Steifigkeit als das Außenpaneel 72 aufgrund der größeren Dicke als jener des Außenpaneels 72 aufwies. Der Füllstoff 71, der angewandt bzw. eingesetzt wurde, hatte eine Klebescherfestigkeit von 10,5 MPa und wurde aus einem Epoxyharz (enthaltend Füllstoff, Gummi, Härtungsagens, Schäumungsagens und andere) einer Art hergestellt, die eine mittlere Druckfestigkeit von 13,0 MPa und eine maximale Biegefestigkeit von 13,5 MPa aufwies. Nach dem Zusammenbau der Seitenmittelsäule wurde dann die Seitenmittelsäule zyklisch auf 150°C für 30 Minuten, dann auf 140°C von 20 Minuten und schließlich auf 140°C für 20 Minuten in einer Weise erhitzt, die das Rohbautrocknungsverfahren simuliert, das nach der elektrophoretischen Beschichtung bzw. dem elektrophoretischen Anstrich stattfindet, um das Füllmaterial zu veranlassen, vollständig zu expandieren, um den Füllstoff 71 zu vervollständigen. Die Menge des verwendeten Füllstoffs 71 war 150 g.
Für einen Vergleichszweck wurden die zwei Seitenmittelsäulen, die als Comp. 1 und Comp. 2 bezeichnet sind, zusammengebaut, wie dies in 65B und 65C gezeigt ist. Die Seitenmittelsäule Comp. 1 verwendete die Rahmenstruktur ähnlich zu jener, die für die Seitenmittelsäule Emb. 1 verwendet wurde, welche jedoch kein Füllstoff eingefüllt auf wies, wie dies in 65B gezeigt ist. Die Seitenmittelsäule Comp. 2 verwendete die Rahmenstruktur ähnlich zu jener, die für die Seitenmittelsäule Comp. 1 verwendet wurde, wobei sie jedoch von dieser dahingehend differierte, daß die Verstärkung 74 aus einer Stahlplatte mit 1,8 mm Dicke hergestellt war und eine zusätzliche Verstärkung 75 in der Form einer Stahlplatte mit 1,2 mm Dicke mit der Verstärkung 74 verbunden war, wie dies in 65C gezeigt ist.
Die Seitenmittelsäulen Emb. 1, Comp. 1 und Comp. 2 wurden statischen Auslegerbiegetests in einer Weise unterworfen, die vorher beschrieben wurde, um die Beziehung zwischen dem Biegewinkel und dem Biegemoment der entsprechenden Seitenmittelsäule zu bestimmen. Während des Tests wurde die statische Last in einer Richtung von dem Außenpaneel 72 zu dem Innenpaneel 73 aufgebracht.
Ergebnisse der Mittelsäulen-Biegetests sind in dem Graph von 66 gezeigt. Wie dies aus dem Graph von 66 leicht bzw. einfach gesehen werden kann, hat die Seitenmittelsäule Emb. 1 ein sehr hohes Biegemoment verglichen mit jenem von irgendeiner der Seitenmittelsäulen Comp. 1 und Comp. 2 gezeigt und trägt zu einer bemerkenswerten Reduktion im Gewicht verglichen mit der Seitenmittelsäule Comp. 2 bei.
Weiters wurden die Mittelsäulenbiegetests unter Verwendung der Seitenmittelsäulen Emb. 2 und Comp. 3 durchgeführt, die die entsprechenden Rahmenstrukturen verwenden, die in 67A und 67B gezeigt sind. In 67A ist die darin gezeigte Seitenmittelsäule von einem Design bzw. einer Konstruktion gemäß der Ausbildung der vorliegenden Erfindung, die gezeigt ist in und unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben ist und die oberen und unteren Verstärkungsglieder (Zwischenpaneelglieder) 78 und 79 beinhaltet, welche einander an dem Gürtellinienbereich des Kraftfahrzeugrohbaus in Abstand überlappend waren, wobei der Füllstoff 71 in einen Raum zwischen dem Außenpaneel 72 und dem unteren Endabschnitt des oberen Verstärkungsglieds 78 und auch in einem Raum zwischen dem unteren Endabschnitt des oberen Verstärkungsglieds 78 und einem oberen Endabschnitt des unteren Verstärkungsglieds 79 gefüllt ist. Das Außenpaneel 72 wurde aus einer Stahlplatte mit 0,7 mm Dicke hergestellt, das Innenpaneel 73 wurde aus einer Stahlplatte mit 1,2 mm Dicke hergestellt, das obere Verstärkungsglied 78 wurde aus einer Stahlplatte mit 1,2 mm Dicke hergestellt und das untere Verstärkungsglied 79 wurde aus einer Stahlplatte mit 1,0 mm Dicke hergestellt. Jede der Verstärkungen 71 wurde aus demselben Material hergestellt wie jenes, das während den Seitensäulenbiegetests, die oben diskutiert wurden, angewandt wurde. Bevor das Füllmaterial in einem simulierten Trocknungsverfahren expandiert wurde, das zuvor diskutiert wurde, wurden entsprechende Blätter desselben Füllmaterials an das obere und untere Verstärkungsglied 78 und 79 festgelegt und die resultierende Seitenmittelsäule wurde in das elektrophoretische Anstrichbad getaucht.
Für einen Vergleichszweck wurde die Seitenmittelsäule der Struktur, die in 67B gezeigt ist und auf die Comp. 3 Bezug genommen wurde, verwendet, welche ähnlich zu der Rahmenstruktur ist, die in 67A gezeigt ist, wobei jedoch kein Füllstoff angewandt wurde.
Ergebnisse der Mittelsäulenbiegetests, die an den Seitenmittelsäulen Emb. 2 und Comp. 3 durchgeführt wurden, sind in dem Graph von 68 gezeigt. Wie dies leicht aus dem Graph von 68 gesehen werden kann, zeigte die Seitenmittelsäule Emb. 2 ein sehr hohes Biegemoment, verglichen mit jenem der Seitenmittelsäule Comp. 3.
Dann wurden der erste Füllstoff, der aus dem Epoxyharz hergestellt bzw. gefertigt ist, das in den Mittelsäulenbiegetests verwendet wurde und eine mittlere Druckfestigkeit von 3,0 MPa, eine maximale Biegefestigkeit von 13,5 MPa und eine Klebescherfestigkeit von 10,5 MPa aufwies, und ein zweiter Füllstoff, der aus einem dehnbaren Gummimaterial hergestellt ist, das eine Bruchfestigkeit von 0,014 MPa, eine Dehnung zum Bruch von 200% und eine Dichte von 0,06 g/cm² aufwies, nachdem alle geschäumt wurden), in einer Weise ähnlich zu der in der vorhergehenden Ausbildungen beschriebenen geschäumt. Mit anderen Worten wurden entsprechende Blätter der Füllstoffmaterialien, welche schließlich den ersten und zweiten Füllstoff ausbildeten, auf der Verstärkung (wobei jedoch festzuhalten ist, daß der zweite Füllstoff von einer doppelschichtigen Struktur war, die ein Klebeblatt aufwies, und auf der Verstärkung durch das Klebeblatt festgelegt wurde), während des Zusammenbaus der Seitenmittelsäule festgelegt. Nach dem Zusammenbau der Seitenmittelsäule wurde die Seitenmittelsäule dann zyklisch in der simulierten Weise nachfolgend auf den elektrophoretischen Anstrich erhitzt, um die Füllstoffmaterialien zu veranlassen, sich komplett zu expandieren, um die Füllstoffe 71 zu vervollständigen. Indem dies ausgeführt wird, konnten Sprünge, die in dem Endabschnitt des ersten Füllstoffs 71 auftraten, vollständig durch den zweiten Füllstoff abgedeckt werden, und selbst wenn die Seitenmittelsäule vibriert wurde, gab es keine Möglichkeit, daß Chips bzw. Stückchen von den Sprüngen in dem Endabschnitt des ersten Füllstoffs herunterfielen.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit den bevorzugten Ausbildungen davon unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist es festzuhalten, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen dem Fachmann offensichtlich sind. Von derartigen Änderungen und Modifikationen ist zu verstehen, daß sie in dem Rahmen der vorliegenden Erfindung enthalten sind, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist, außer sie weichen davon ab.

Claims

Kraftfahrzeugrohbau- bzw. Kraftfahrzeugkarosserie-Rahmenstruktur, umfassend: ein im allgemeinen längliches bzw. verlängertes erstes Paneel- bzw. Platten- bzw. Tafelglied (12); ein allgemein längliches bzw. verlängertes zweites Paneel- bzw. Blechglied (13), welches gegenüberliegende Seitenrandabschnitte (13a) aufweist, welche mit dem ersten Paneelglied (12) verbunden sind, um einen Hohlraum zwischen dem ersten und zweiten Paneelglied (12, 13) zu definieren; einen Füllstoff (11), welcher innerhalb eines Abschnitts eines Querschnitts des Hohlraums zwischen dem ersten und zweiten Paneelglied (12, 13) angeordnet ist, wobei der Füllstoff (11) auf bzw. an einer inneren Fläche bzw. Oberfläche von einem des ersten und zweiten Paneelglieds (12, 13) vorgesehen ist; und ein im allgemeinen längliches zwischenliegendes Paneelglied (14), welches zwischen dem ersten und zweiten Paneelglied (12, 13) zwischengeschaltet ist, wobei der Füllstoff (11) in ein geschlossenes Volumen gefüllt ist, welches zwischen dem zwischenliegenden Paneelglied (14) und einem des ersten und zweiten Paneelglieds (12, 13) begrenzt ist; dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff (11) wenigstens eine durchschnittliche bzw. mittlere Druckfestigkeit gleich oder größer als 4 MPa und eine maximale Biegefestigkeit gleich oder größer als 10 MPa aufweist.
Rahmenstruktur nach Anspruch 1, wobei die durchschnittliche Druckfestigkeit nicht geringer als 5 MPa ist und die maximale Biegefestigkeit nicht geringer als 60 MPa ist.
Rahmenstruktur nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das zwischenliegende Paneelglied (14) wenigstens eine einer Festigkeit und einer Steifigkeit aufweist, welche gleich wie oder höher als eine des ersten und zweiten Paneelglieds (12, 13) nahe bzw. benachbart dem Füllstoff (11) ist.
Rahmenstruktur nach einem der vorrangehenden Ansprüche, wobei der Füllstoff (11) einen im allgemeinen U-förmigen Querschnitt aufweist und eines des ersten und zweiten Paneelglieds (12, 13) benachbart dem Füllstoff (11) von dem zwischenliegenden Paneelglied (14) um einen Abstand nicht geringer als 2 mm beabstandet ist.
Rahmenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiters umfassend wenigstens eine Schicht (9) aus einem anhaftenden bzw. Klebermaterial, welches zwischen einem des ersten und zweiten Paneelglieds (12, 13) und dem Füllstoff (11) für ein Binden bzw. Bonden bzw. Verbinden des Füllstoffs (11) an ein derartiges des ersten und zweiten Paneelglieds (12, 13) zwischengeschaltet ist.
Rahmenstruktur nach Anspruch 5, wobei die Kleberschicht (9) eine Kleberscherfestigkeit gleich oder größer als 3 MPa aufweist.
Rahmenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Füllstoff (11) eine Kleberscherfestigkeit gleich oder größer als 3 MPa relativ zu einem des ersten und zweiten Paneelglieds (12, 13) aufweist, wo der Füllstoff (11) vorgesehen ist.
Rahmenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich der Füllstoff (11), welcher an einem des ersten und zweiten Paneelglieds (12, 13) vorgesehen ist, um einen vorbestimmten Abstand in einer Richtung in Längsrichtung der Rahmenstruktur erstreckt, und weiters umfassend ein teilweises Verstärkungsglied (15, 16), welches innerhalb des Hohlraums der Rahmenstruktur an einer Position angeordnet ist, wo der Füllstoff (11) nicht vorgesehen ist, wobei das teilweise Verstärkungsglied (15, 16) einen Endabschnitt benachbart dem Füllstoff (11) aufweist, welcher mit einer Erstreckung ausgebildet ist, um einen Endabschnitt des teilweisen Verstärkungsglieds (15, 16) zu überlappen.
Rahmenstruktur nach Anspruch 8, wobei das teilweise Verstärkungsglied (15, 16) in der Verstärkung vorgesehen ist, welche innerhalb des Hohlraums zwischen dem ersten und zweiten Paneelglied (12, 13) angeordnet ist.
Rahmenstruktur nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Endabschnitt des teilweisen Verstärkungsglieds (15, 16) gegenüberliegend bzw. entgegengesetzt der Erstreckung bzw. dem Fortsatz durch ein bzw. mit einem Festigkeits- bzw. Verfestigungsglied verbunden bzw. gekoppelt ist.
Rahmenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich der Füllstoff (11) um einen vorbestimmten Abstand in einer Richtung in Längsrichtung der Rahmenstruktur erstreckt und Enden gegenüberliegend bzw. entgegengesetzt zueinander aufweist, wobei die Enden des Füllstoffs (11) eine Festigkeit geringer als diejenige eines zwischenliegenden Abschnitts des Füllstoffs (11) zwischen den gegenüberliegenden Enden davon aufweisen.
Rahmenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich der Füllstoff (11) um einen vorbestimmten Abstand in einer Richtung in Längsrichtung der Rahmenstruktur erstreckt und an einem des ersten und zweiten Paneelglieds (12, 13) vorgesehen ist, welches ein am weitesten außen liegendes Paneel bildet, wobei der Füllstoff (11) Enden gegenüberliegend zueinander aufweist, welche eine Kleberscherfestigkeit relativ zu dem einen des ersten und zweiten Paneelglieds (12, 13) aufweisen, welche kleiner als diejenige eines zwischenliegenden Abschnitts des Füllstoffs (11) zwischen den gegenüberliegenden Enden davon ist.
Rahmenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche nach Anspruch 1, wobei das zwischenliegende Paneelglied (14) eine Vielzahl von Wulsten bzw. Erhebungen darin ausgebildet aufweist, um sich in einer Richtung in Längsrichtung der Rahmenstruktur zu erstrecken, wobei die benachbarten Wulste einen eine Aufweitung bzw. Expansion aufnehmenden Raum definieren, welcher mit dem geschlossenen Volumen in Verbindung steht, und wobei der Füllstoff (11) geschäumt ist bzw. wird, um nicht nur das geschlossene Volumen, sondern auch den eine Aufweitung aufnehmenden Raum zu füllen.
Kraftfahrzeugrohbau-Rahmenstruktur nach Anspruch 1, wobei das zwischenliegende Paneelglied (14) den Hohlraum in ein erstes geschlossenes Volumen (2a) benachbart dem ersten Paneelglied (12) und ein zweites geschlossenes Volumen (2b) benachbart dem zweiten Paneelglied (13) unterteilt; obere und untere unterteilende Elemente (31, 32) an einer von gegenüberliegenden Oberflächen des zwischenliegenden Paneelglieds (14) benachbart dem ersten geschlossenen Volumen (2a) und beabstandet um einen Abstand voneinander in einer Richtung in Längsrichtung der Rahmenstruktur positioniert sind, wobei jedes der unterteilenden Elemente (31, 32) einen entsprechenden Spalt zwischen diesem und dem ersten Paneelglied (12) definieren, wobei der Füllstoff expandiert wird, um einen Abschnitt des ersten geschlossenen Volumens (2a) aufzufüllen, welches zwischen dem oberen und unteren unterteilenden Element (31, 32) begrenzt ist, wobei Endabschnitte des Füllstoffs (11) die Spalte zwischen dem oberen und unteren unterteilenden Element (31, 32) und dem ersten Paneelglied (12) auffüllen, wobei der Füllstoff (11), wenn er noch nicht expandiert, in dem Abschnitt des ersten Volumens (2a) zurückgehalten ist, welches zwischen dem oberen und unteren unterteilenden Element (31, 32) begrenzt ist.
Kraftfahrzeugrohbau-Rahmenstruktur nach Anspruch 1, wobei das zwischenliegende Paneelglied (14) den Hohlraum in ein erstes geschlossenes Volumen (2a) benachbart dem ersten Paneelglied (12) und ein zweites geschlossenes Volumen (2b) benachbart dem zweiten Paneelglied (13) unterteilt; ein erster Füllstoff (11) expandiert ist bzw. wird, um wenigstens einen Abschnitt des ersten geschlossenen Volumens (2a) aufzufüllen, und welcher Enden gegenüberliegend bzw. entgegengesetzt zueinander aufweist; und ein zweiter Füllstoff (36) innerhalb des Abschnitts des ersten geschlossenen Volumens (2a) expandiert und in Anlage mit jedem der gegenüberliegenden Enden des ersten Füllstoffs (11) gehalten ist, wobei der zweite Füllstoff (36) ein Expansions- bzw. Aufweitverhältnis höher als dasjenige des ersten Füllstoffs (11) aufweist.