SE512955C2

SE512955C2 - Road vehicle body structure

Info

Publication number: SE512955C2
Application number: SE9700484A
Authority: SE
Inventors: Kent Bovellan; Lars-Olof Hellgren; Katarina Billett; Roger Malkusson
Original assignee: Saab Automobile
Priority date: 1997-02-12
Filing date: 1997-02-12
Publication date: 2000-06-12
Also published as: SE9700484L; SE9700484D0

Abstract

The break point (12) is forced inwards into the vehicle bodywork when a sufficiently great side collision load is applied. The break point is located at the level of the cushion on an adjacent seat (18) in the vehicle. At least the part (19) of the door column (4) above the break point is dimensioned so that on collision it maintains its original shape in order to reduce damage risk to a passenger sitting on the seat.

Description

15 20 25 30 5125955 Redogörelse för impfnniingen Detta syfte uppnås enligt uppﬁnningen därigenom att fórstärkningselementet sträcker sig kontinuerligt längs hela det yttre proﬁlelementet och liksom detta har ett väsent- ligen U-forrnigt tvärsnitt, öppet mot karossens inre, att det yttre proﬁlelementet och förstärkningselementet är inbördes förenade längs åt sidorna utstickande ﬂänspartier, att det på den mot karossens insida vända sidan av törstärkningselementets ﬂänspartier finns anbringat åtminstone två i dörrstolpens längdled åtskilda fórstyvningselement, och att dörrstolpen mellan dessa förstyvningselement har en mot karossens inre öppen profil där knäckstället är beläget. Genom att på detta sätt åstadkomma en kontrollerad styrning av dörrstolpens deformation blir det möjligt att överföra krocklaster till passa- geraren på ett sådant sätt att denne skadas så lite som möjligt. Avsikten är att i första hand överföra kollisionslaafter till delar av kroppen, t ex höften, som har stor lastupp- tagriingsíönnåga i järnforelse med andra, mera ömtåliga partier på kroppen. Genom att hindra att dörrstolpen går sönder vid ofordelakﬁga ställen undviks svåra skador på passageraren. This object is achieved according to the invention in that the reinforcing element extends continuously along the entire outer body element and like this has a substantially U-shaped cross section, open to the interior of the body, that the outer body element and the inner body element are joined along the laterally projecting sid end portions, that on the side of the dry reinforcing element ﬂ end portions facing the inside of the body reinforcing member at least two pre-stiffening elements separated in the length of the door post are provided, By in this way achieving a controlled control of the deformation of the door post, it becomes possible to transfer crash loads to the passenger in such a way that he is damaged as little as possible. The intention is primarily to transfer collision loafers to parts of the body, such as the hip, which have a large load-bearing capacity in iron formation with other, more fragile parts of the body. By preventing the door pillar from breaking in unfavorable places, severe damage to the passenger is avoided.

F ördelaktiga utföringsformer av uppﬁnningen och ytterligare fördelar med upp- fmningen framgår av beskrivning och patentkrav.Advantageous embodiments of the invention and further advantages of the invention appear from the description and claims.

Figurbeslrrivning Fig. l visar en sidvy av en fordonskaross, ﬁg. 2 visar ett snitt H-II i ﬁg. 1 och 5, ﬁg. 3 visar ett snitt IH-IH i ﬁg. 1 och 5, ﬁg. 4 visar ett snitt IV-IV i ﬁg. 1 och 5, ﬁg. 5 visar en vy från karossens insida av karossens vänstra dörrstolpe, utan inklädnad, ﬁg. 6 visar en sprängskiss med ett i en dörrstolpe ingående förstärkningselement med tillhörande forstyvningselement, ﬁg. 7 visar en vy motsvarande den i ﬁg. 5 av ett fórstärkningselement, och ﬁg. 8 visar deformation av en dörrstolpe enligt uppfinningen vid en sidokollision. 512 6955- b) Beskrivning av föredragna utföringsfonner En i ñg. 1 visad fordonskaross 1 enligt uppfinningen har på vardera sidan en främre dörröppning 2 och en bakre dörröppning 3, mellan vilka det ﬁnns en döirstolpe 4 (B-stolpe). Den nämnare uppbyggnaden av döirstolpen 4 framgår av ﬁg. 2-7.Figure description Fig. 1 shows a side view of a vehicle body, ﬁ g. 2 shows a section H-II in ﬁ g. 1 and 5, ﬁ g. 3 shows a section IH-IH in ﬁ g. 1 and 5, ﬁ g. 4 shows a section IV-IV in ﬁ g. 1 and 5, ﬁ g. 5 shows a view from the inside of the body of the left door post of the body, without cladding, ﬁ g. 6 shows an exploded view with a reinforcing element included in a door post with associated stiffening elements, ﬁ g. 7 shows a view corresponding to that in ﬁ g. 5 of a pre-reinforcement element, and ﬁ g. 8 shows deformation of a door post according to the invention in a side collision. 512 6955- b) Description of preferred embodiments En i ñg. 1 shows the vehicle body 1 according to the invention on each side has a front door opening 2 and a rear door opening 3, between which there is a door post 4 (B-post). The denominator structure of the door post 4 is shown in ﬁ g. 2-7.

En i karossens 1 utsida ingående plâtpanel är vid dörrstolpen 4 utformad till ett ytne profilelement 5 med väsentligen U-fonnigt tvärsnitt. Detta yttre proﬁlelement 5 sträcker sig från tröskelhöjd till takhöjd. Inuti det yttre profilelementet 5 finns ett långsträckt förstärkningselement 6, som sträcker sig utmed hela det yttre proﬁlelementet 5, och som likaså har ett väsentligen U-forrnigt tvärsnitt. Det yttre proﬁlelementet 5 och förstärkningselementet 6 är inbördes förenade längs åt sidoma utstickande ﬂänspartier 7, 8. På den mot karossens insida vända sidan av förstärkningselementet 6 finns anbringat ett antal förstyvningselement 9, 10 och 11 i form av pressade plåtdetaljer. Ett övre förstyvningselement 9 sträcker sig från takhöjd nedåt över drygt halva höjden på dörrstolpen 4 och ansluter till ett betydligt kortare mittre förstyvningselement 10. Ett undre förstyvningselement ll utgör tröskelansluming och slutar i riktning uppåt ett stycke under det rnittre fórstyvnings- elementet 10.A plate panel included in the outside of the body 1 is formed at the door post 4 to a surface profile element 5 with a substantially U-shaped cross section. This outer profile element 5 extends from threshold height to ceiling height. Inside the outer profile element 5 there is an elongate reinforcing element 6, which extends along the entire outer profile element 5, and which likewise has a substantially U-shaped cross-section. The outer profile element 5 and the reinforcing element 6 are mutually connected along the laterally projecting end portions 7, 8. On the side of the reinforcing element 6 facing the inside of the body, a number of stiffening elements 9, 10 and 11 are arranged in the form of pressed sheet metal details. An upper stiffening element 9 extends from ceiling height downwards over just over half the height of the door post 4 and connects to a much shorter middle stiffening element 10. A lower stiffening element 11 forms a sill connection and ends in the upward direction a distance below the lower front stiffening element 10.

Härigenom får förstärkningselementet 6 och även själva dörrstolpen 4 utmed den övervägande delen av sin längd med hjälp av förstyvningselementen 9-11 en sluten proﬁl och stor styvhet. Styvheten är däremot avsiktligt reducerad vid ett avsett knäckställe 12 mellan det mittre och det undre förstyvningselementet 10 respektive 11. Detta knäckställe 12 är avsett att befinna sig väsentligen i nivå med sittdynan på en närbelägen stol i fordonet. Närmare förklaring följer längre fram i texten.As a result, the reinforcing element 6 and also the door post 4 itself along the predominant part of its length with the aid of the stiffening elements 9-11 have a closed profile and great rigidity. The stiffness, on the other hand, is intentionally reduced at a designated buckling point 12 between the middle and the lower stiffening element 10 and 11, respectively. This buckling point 12 is intended to be substantially level with the seat cushion of a nearby seat in the vehicle. A more detailed explanation follows later in the text.

För att ytterligare förstyva den övre delen av förstärkningselementet 6 och därige- nom även dörrstolpen 4, finns i förstärkningselementet 6 anordnat en U-proﬁlfonnad innerdel 13, som har en i förhållande till förstärkningselementet stor godstjocklek 512 955- och stor styvhet. Denna innerdel 13 täcks i huvudsak av det övre förstyvningsele- mentet 9. För att ytterligare öka styvheten kan det i innerdelen 13 ﬁnnas ett eller ﬂera tvärskott 14, som försvårar ihopföring av skånklama på innerdelen då inner- delen utsätts för belastning, speciellt böjbelasming. På liknande sätt kan ett eller ﬂera tvärskott 15 (se ﬁg. 6) anbringas direkt i törstärkningselementet 6 för att öka dettas stadga. De i dörrstolpen 4 ingående delarna kan med fördel fästas vid varandra genom svetsning, lärnpligen punktsvetsning.In order to further stiffen the upper part of the reinforcing element 6 and thereby also the door post 4, a reinforcing inner part 13 is arranged in the reinforcing element 6, which has a large wall thickness 512 955 relative to the reinforcing element and great rigidity. This inner part 13 is mainly covered by the upper stiffening element 9. In order to further increase the rigidity, one or two transverse bulkheads 14 may be present in the inner part 13, which makes it difficult to bring the shackles together on the inner part when the inner part is subjected to load, especially bending loading. Similarly, one or more transverse bolts 15 (see ﬁ g. 6) can be mounted directly in the dry reinforcing element 6 to increase its stability. The parts included in the door post 4 can advantageously be fastened to each other by welding, mandatory spot welding.

Genom att utforma dörrstolpen 4 med stor styvhet utmed en stor del av längden och genom att välja en lärnplig placering av det avsedda knäckstället 12 blir det möjligt att vid en kollision styra deforrnationen av dörrstolpen och därigenom reducera skaderisken på fordonspassagerare.By designing the door post 4 with great rigidity along a large part of the length and by choosing a mandatory location of the intended buckling point 12, it becomes possible in a collision to control the deformation of the door post and thereby reduce the risk of injury to vehicle passengers.

Principema härför visas närmare i ﬁg. 8, där en fordonskaross 1 utsätts för en sido- kollision av ett påkörande fordon 16. Dörrstolpen 4 har här från sitt ursprungliga, med streckprickade linjer visade läge i karossen deformerats till det med heldragna linjer visade läget, där den kommit i kontakt med en person 17, t.ex. föraren i fordo- net. Det tidigare nämnda knäckstället 12 befinner sig väsentligen i nivå med sitt- dynan på den stol 18 på vilken personen 17 sitter. Dörrstolpen 4 deformeras även upptill vid taket och nedtill vid tröskeln, men är väsentligen odeformerad vid ett övre parti 19 mellan taket och knäckstället 12, samt vid ett undre parti 20 mellan knäck- stället 12 och tröskeln. Härigenom kan kollisionskrafter med hjälp av en odeforme- rad dörrstolpe överföras till hela sidan på personen 17, frarnför allt till höften, som har stor förmåga att ta upp last. Genom att dörrstolpen 4 deformeras på detta sätt undviks att vassa eller spetsiga partier träffar ömtåliga partier på personen och därigenom ger upphov till skador. Den stora lastöverforingsyta som därigenom erhålls minskar dessutom accelerationskraftema på personen.The principles for this are shown in more detail in ﬁ g. 8, where a vehicle body 1 is subjected to a side collision of an oncoming vehicle 16. The door post 4 has here been deformed from its original position, shown in dashed lines in the body to the position shown in solid lines, where it has come into contact with a person. 17, e.g. the driver in the vehicle. The previously mentioned buckling place 12 is substantially level with the seat cushion on the chair 18 on which the person 17 sits. The door post 4 is also deformed at the top of the roof and at the bottom at the sill, but is substantially undeformed at an upper portion 19 between the roof and the buckle 12, and at a lower portion 20 between the buckle 12 and the sill. In this way, collision forces can be transmitted to the entire side of the person 17, above all to the hip, which has a large ability to take up load, by means of an undeformed door post. By deforming the door post 4 in this way, sharp or pointed parts avoid hitting delicate parts on the person and thereby giving rise to injuries. The large load transfer area thus obtained also reduces the acceleration forces on the person.

En stor fördel med detta utförande på dörrstolpen 4 är att kollisionsskyddet inte behöver aktiveras, såsom tex. är fallet vid en krockkudde, utan alltid ﬁnns på plats, klart att träda i funktion. För att den eftersträvade stymingen av deformationen av 512 955 döm-stolpen 4 skall kunna äga rum är det naturligtvis viktigt att dörrstolpen under hela deformationsfcärloppet sitter fast i karossen såväl upptill som nedtill. Genom lämpligt materialval och dimensionering kan inte endast ett lämpligt lcnäckningsställe väljas, utan även själva lcnäckningen kan styras på olika sätt, allt i syfte att minska krafterna och skaderiskerna på passageraren.A major advantage of this design on the door post 4 is that the collision protection does not need to be activated, such as e.g. is the case with an airbag, but is always in place, ready to go into operation. In order for the desired control of the deformation of the 512 955 judgment post 4 to be able to take place, it is of course important that the door post is fixed in the body both at the top and at the bottom during the entire deformation. By suitable material selection and dimensioning, not only a suitable coupling point can be selected, but also the coupling itself can be controlled in different ways, all in order to reduce the forces and the risks of injury to the passenger.

Claims

512,955 Patent claims

Vehicle body, where on each side of the body (1) there is a front door opening (2) and a door post (4) located behind it, which includes an outer body element (5) included in the outside of the body with a substantially U-shaped cross section , and a reinforcing element (6) arranged in this outer profile element, wherein the door post on its facing side of the body is provided with at least one stiffening element which joins the legs of the U-profile together, and wherein the door post between an upper portion (19) and a lower portion (20) has a sealing point (12) at which it is intended to break inwards into the body at a sufficiently large side impact load, characterized in that the reinforcing element (6) extends continuously along the entire outer element (5) and as well as this has a substantially U-shaped cross-section, open to the interior of the body, that the outer profile element (5) and the reinforcing element (6) are mutually connected along the laterally projecting end portions (7,8), that on the side facing the inside of the body of the end portions of the reinforcing element ﬂ there are arranged at least two stiffening elements (9, 10 separated in the longitudinal direction of the door post; 11), and that the door post between these stiffening elements has an open profile towards the interior of the body where the buckling point (12) is located.

Vehicle body according to claim 1, characterized in that at least the upper part (19) is dimensioned to substantially retain its original shape when the door post (4) is broken inwards in order to reduce the risk of injury to it when in contact with a person in the vehicle. and that the crank stand (12) is located substantially level with the seat cushion of a nearby seat (18) in the vehicle.

Vehicle body according to claim 2, characterized in that the upper part (19) of the door post is provided with an inner stiffening element (13) attached inside the reinforcing element (6) and attached thereto inside an upper stiffening element (9). _ 512 -955

Vehicle body according to claim 3, characterized in that the inner stiffening element (13) is U-shaped and extends over at least half the length of the upper part of the reinforcing element (6).

Vehicle body according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to the buckling point (12) between the upper and the lower part (19, 20), there is also a buckling point above the upper part (19) and a buckling point below the lower part ( 20), whereby the positions at these buckling points are chosen so that a predetermined penetration of the door pillar into the vehicle's compartment is obtained in the event of a side collision, aimed at personal injury minimization.