DE19532004A1

DE19532004A1 - Karosseriestruktur für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19532004A1
Application number: DE19532004A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Honma; Toshio Masuda
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1995-08-30
Publication date: 1996-03-07
Anticipated expiration: 2015-08-31
Also published as: GB2292912A; DE19532004C2; US5782525A; GB9517698D0; JPH0872753A; GB2292912B; JP3422574B2; US5641194A

Description

Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs und insbesondere eine Seitenkarosseriestruktur in der Umgebung eines hinteren Seitenschwellers und eines hinteren Radlaufs.

Allgemein ist in Kraftfahrzeugen ein hinterer Radlaufab schnitt (hinterer Radkasten) durch ein hinteres Radlauf-In nenblech und eine mit ihm von innen verbundene hintere Rad schürze gebildet. Ferner ist der hintere Radlaufabschnitt am vorderen Ende des Radlauf-Innenblechs mit dem hinteren Ende eines in Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufenden Seiten schwellers verbunden. Außerdem ist das hintere Radlauf-Innen blech an einem Falzabschnitt mit einem Seitenaußenblech ver bunden. Mehrere Techniken wurden zur Erhöhung der Festigkeit des Verbindungspunkts des vorderen Endes des Radlauf-Innen blechs und des hinteren Endes des Seitenschwellers vorge schlagen. Beispielsweise offenbart die JP-U-1-27992 eine Sei tenkarosseriestruktur, bei der ein Knotenblech am Verbin dungspunkt des vorderen Endes des Radlauf-Innenblechs und des hinteren Endes des Seitenschwellers befestigt ist.

Da bei einem Seitenaufprall das Fahrzeug im allgemeinen Schäden auf der gesamten Seitenfläche der Fahrzeugkarosserie erfährt, ist es notwendig, daß die hintere Seitenfläche vom hinteren Teil des Seitenschwellers bis zum hinteren Radlauf abschnitt ebenfalls eine wirksam Energie absorbierende Struk tur ähnlich der einer A-Säule und einer B-Säule hat.

Die Seitenkarosseriestruktur mit einem Knotenblech am Verbindungspunkt des Seitenschwellers und des hinteren Rad laufs gemäß der bekannten Offenbarung ist im Hinblick auf die Energieabsorption unzureichend, da bei einem Seitenaufprall die gesamten Abschnitte des Verbindungspunkts mit dem Knoten blech, dem Seitenschwellerabschnitt und dem hinteren Radlauf abschnitt in den hinteren Fahrgastraum eindringen, so daß der Fahrgast gewöhnlich schwer verletzt wird.

Die Erfindung beabsichtigt, den Nachteil der bekannten Lösung zu überwinden.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Seitenka rosseriestruktur vorzusehen, die verhindern kann, daß der Seitenschwellerabschnitt und der hintere Radlaufabschnitt bei einem Seitenaufprall in den hinteren Fahrgastraum eindringen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Seitenkarosseriestruktur vorzusehen, durch die eine seitliche Stoßenergie wirksam absorbiert und auf andere Karosserie strukturen breit verteilt werden kann.

Eine erfindungsgemäße Seitenkarosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges hat einen Seitenschweller mit einem Seiten schweller-Innenblech, einem Seitenschweller-Außenblech und einer zwischen dem Seitenschweller-Innenblech und dem Seiten schweller-Außenblech vorgesehene Seitenschweller-Verstärkung. Außerdem weist die Seitenkarosseriestruktur einen hinteren Boden und einen hinteren Radlauf auf.

Die Seitenkarosseriestruktur gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist auf:
eine Aufprallkasten-Verstärkung, die einen U-förmigen Querschnitt hat und außen an der Seitenschweller-Verstärkung vorgesehen ist;
einen Aufprallkasten, der einen durch die Seitenauf prallkasten-Verstärkung und durch die Seitenschweller-Ver stärkung gebildeten geschlossenen Querschnitt hat und außen an der Seitenschweller-Verstärkung vorgesehen sowie an dem Seitenschweller und an dem hinteren Radlauf befestigt ist, um den Seitenschweller und den hinteren Radlauf zu verbinden; und
einen Querträger, der auf dem hinteren Boden in Quer richtung des Fahrzeugs vorgesehen und an einem Außenende mit dem Seitenschweller und mit dem Aufprallkasten verbunden ist.

Ferner weist die Seitenkarosseriestruktur gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung auf:
eine erste Aufprallkasten-Verstärkung, die einen U-för migen Querschnitt hat und außen an der Seitenschweller-Ver stärkung vorgesehen ist;
einen ersten Aufprallkasten, der einen durch die erste Aufprallkasten-Verstärkung und durch die Seitenschweller-Ver stärkung gebildeten geschlossenen Querschnitt hat und an dem Seitenschweller und an dem hinteren Radlauf befestigt ist, um den Seitenschweller und den hinteren Radlauf zu verbinden;
eine zweite Aufprallkasten-Verstärkung, die einen U-för migen Querschnitt hat und innen an der Seitenschweller-Ver stärkung vorgesehen ist; und
einen zweiten Aufprallkasten, der einen durch die zweite Aufprallkasten-Verstärkung und durch die Seitenschweller-Ver stärkung gebildeten geschlossenen Querschnitt hat und auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Aufprallkastens im Hin blick auf die Seitenschweller-Verstärkung vorgesehen und mit dem hinteren Boden verbunden ist.

Außerdem weist die Seitenkarosseriestruktur gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung zusätzlich zu der des zweiten Aspekts auf:
einen Querträger, der auf dem hinteren Boden in Quer richtung des Fahrzeugs vorgesehen und an einem Außenende mit dem Seitenschweller und mit dem zweiten Aufprallkasten ver bunden ist.

Im folgenden wird eine spezifische erfindungsgemäße Aus führungsform anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungs form vom Fahrzeuginneren, die einen Verbindungsabschnitt ei nes Seitenschwellers und eines hinteren Radlaufs zeigt;

Fig. 1b eine Perspektivansicht der ersten Ausführungs form vom Fahrzeugäußeren, die den Verbindungsabschnitt des Seitenschwellers und des hinteren Radlaufs zeigt;

Fig. 1c eine Querschnittansicht eines Schnitts C-C in Fig. 1b;

Fig. 2a eine Perspektivansicht einer zweiten Ausfüh rungsform vom Fahrzeuginneren, die einen Verbindungsabschnitt eines Seitenschwellers und eines hinteren Radlaufs zeigt;

Fig. 2c eine Querschnittansicht eines Schnitts B-B in Fig. 2a;

Fig. 3a eine Perspektivansicht einer dritten Ausfüh rungsform vom Fahrzeuginneren, die einen Verbindungsabschnitt eines Seitenschwellers und eines hinteren Radlaufs zeigt;

Fig. 3b eine Querschnittansicht eines Schnitts B-B in Fig. 3a; und

Fig. 4 eine Perspektivansicht der dritten Ausführungs form vom Fahrzeuginneren, die einen Querträger und andere Teile zeigt.

Im folgenden werden erfindungsgemäße Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführungs form, worin die Bezugszahl 1 einen in Längsrichtung eines Fahrzeugs verlaufenden Seitenschweller mit einem geschlosse nen Querschnitt bezeichnet. Der Seitenschweller ist wie be kannt durch ein Seitenschweller-Innenblech 11, ein Seiten schweller-Außenblech 12 und eine Seitenschweller-Verstärkung 13 gebildet. Ferner bezeichnet die Bezugszahl 2 einen hinte ren Radlauf, gebildet durch eine hintere Radschürze 21 und ein hinteres Radlauf-Innenblech 22, das an einem Innenfalzab schnitt an einem hinteren Ende der hinteren Radschürze 21 be festigt ist. Die Außenseite des hinteren Radlauf-Innenblechs 22 ist durch ein Seitenaußenblech 3 bedeckt, und ihr vorderes Ende ist am hinteren Ende des Seitenschwellers 1 befestigt.

Ferner sind der linke und rechte Seitenfalzabschnitt ei nes vorderen Bodens 40 an der Innenfläche des linken bzw. rechten Seitenschwellers 1, 1 befestigt. Auf die gleiche Weise ist der linke und rechte Seitenfalzabschnitt eines hin teren Bodens 4 an der hinteren Innenfläche des hinteren lin ken und rechten Seitenschwellers 1, 1 und an der hinteren In nenfläche der hinteren Radschürze 21 befestigt.

Die Bezugszahl 5 bezeichnet eine Verstärkung mit einem annähernd U-förmigen Querschnitt in ihrer Grundkonfiguration. Gemäß Fig. 1b ist die Verstärkung 5 an ihrem vorderen Ab schnitt an der Außenfläche der Seitenschweller-Verstärkung 13 und an ihrem hinteren Abschnitt am hinteren Radlauf-Innen blech 22 befestigt. In diesem Aufbau ist ein Aufprallkasten 6 mit einem durch die Seitenschweller-Verstärkung 13 und die Verstärkung 5 gebildeten geschlossenen Querschnitt ausgebil det, um den hinteren Abschnitt des Seitenschwellers 1 mit dem hinteren Radlauf 2 zu verbinden. Gemäß Fig. 1c ist die Außen seite des Aufprallkastens 6 durch das Seitenschweller-Außen blech 12 und das Seitenaußenblech 3 bedeckt, und seine Innen seite steht über das Seitenschweller-Innenblech 11 und das hintere Radlauf-Innenblech 22 am Verbindungspunkt des Seiten schwellers 1 und des hinteren Radlaufs 2 nach oben vor.

Ferner ist gemäß Fig. 1c der vorgenannte vorstehende Abschnitt des Aufprallkastens 6 durch Stumpfschweißen an sei ner Innenfläche an einem Außenende eines hinteren Radlauf- Querträgers 7 befestigt, der in Fahrzeugquerrichtung ver läuft. Der hintere Radlauf-Querträger 7 ist durch Stumpf schweißen an seinem linken und rechten Außenende mit dem Sei tenschweller-Innenblech 11, dem hinteren Radlauf-Innenblech 22 bzw. der hinteren Radschürze 21 verbunden. Dadurch sind gemäß Fig. 1c der linke und rechte Aufprallkasten 6, 6, der linke und rechte Seitenschweller 1, 1 und der hintere Rad lauf-Querträger 7 miteinander verbunden und bilden eine ge schlossene Querschnittstruktur. Der hintere Radlauf-Querträ ger 7 ist so aufgebaut, daß er an seinem Mittelabschnitt niedrig und dünn ist und sich zu seinem linken und rechten Außenendabschnitt allmählich erhöht und verbreitert. Ferner bezeichnet die Bezugszahl 8 einen in Längsrichtung des Fahr zeugs verlaufenden hinteren Rahmen.

Da gemäß der vorstehenden Beschreibung die Karosserie struktur der ersten Ausführungsform so aufgebaut ist, daß der Verbindungsabschnitt des Seitenschwellers 1 und des hinteren Radlaufs 2 durch den Aufprallkasten 6 verstärkt und ferner der Aufprallkasten 6 fest durch den hinteren Radlauf-Querträ ger 7 gestützt ist, kann bei einem Seitenaufprall auf das Fahrzeug verhindert werden, daß der Endabschnitt des Seiten schwellers 1 und der hintere Radlauf 2 in den hinteren Fahr gastraum eindringen. Zunächst wird nämlich die Stoßenergie durch die Verformung und das Kollabieren des Aufprallkastens 6 absorbiert und anschließend auf die andere Seite des Auf prallkastens 6 sowie auf den hinteren Boden 4 über den hinte ren Radlauf-Querträger 7 übertragen und breit verteilt.

Ferner kann bei diesem Aufbau durch den geschlossenen Querschnitt, gebildet durch das Seitenschweller-Außenblech 12 und die Seitenschweller-Verstärkung 13, und durch den mit diesem geschlossenen Querschnitt verbundenen Aufprallkasten 6 der hintere Radlauf 2 ein wirksames Energieabsorptionsvermö gen ähnlich dem der B-Säule und der A-Säule haben. Hierbei handelt es sich um eine zweckmäßige Karosseriestruktur, die sich für Kleinfahrzeuge eignet, deren Raumangebot begrenzt ist.

Fig. 2a und 2b zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei in diesem Beispiel ein Innenaufprallkasten 6′ an der Innenseite des Aufprallkastens 6 anstelle des hin teren Radlauf-Querträgers 7 vorgesehen ist. Der Innenauf prallkasten 6′ hat einen geschlossenen Querschnitt, der durch einen verlängerten Abschnitt des Seitenschweller-Innenblechs 11 und die Seitenschweller-Verstärkung 13 gebildet ist. Ande re Strukturen sind mit denen der ersten Ausführungsform iden tisch.

Da bei dieser zweiten Ausführungsform im Falle eines Seitenaufpralls der Innenaufprallkasten 6′ fest den Aufprall kasten 6 von innen stützt, wird die Stoßenergie durch das Kol labieren des Aufprallkastens 6 und anschließend durch das Kollabieren des Innenaufprallkastens 6′ absorbiert. Dadurch wird die Eindringgeschwindigkeit der hinteren Tür in den hin teren Fahrgastraum begrenzt und die Stoßbelastung breit auf den hinteren Boden 4, die hintere Radschürze 21 und andere Teile verteilt. Da ferner kein großer Träger wie der hintere Radlauf-Querträger vorgesehen ist, läßt sich eine noch kom paktere energieabsorbierende Struktur realisieren.

Fig. 3a und 3b zeigen ein Beispiel gemäß einer dritten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform ist der Innenauf prallkasten 6′ zusätzlich zu dem in der zweiten Ausführungs form beschriebenen Aufprallkasten 6 vorgesehen. Ferner ist ein Querträger 9 an einer aufsteigenden Fläche 4a eines Sitz trägers vom vorderen Boden 40 so befestigt, daß er einen ge schlossenen Querschnitt in Fahrzeugquerrichtung bildet. In dieser Ausführungsform ist eine Radlaufhalterung 9a, die in einem Stück mit dem Querträger 9 an dessen linken und rechten Ende ausgebildet ist, durch Schweißen mit der Innenfläche des Innenaufprallkastens 6′ so verbunden, daß sie sich nach hin ten und oben erweitert und den gesamten Innenaufprallkasten 6′ innen einschließt.

Da beschreibungsgemäß in der dritten Ausführungsform der Innenaufprallkasten 6′ den Aufprallkasten 6 von innen stützt und ferner der Querträger 9 den Innenaufprallkasten 6′ innen über die Radlaufhalterung 9a hält, wird die Stoßenergie mit größerer Sicherheit aufgenommen.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel für die dritte Aus führungsform, bei dem ein hinterer Radlauf-Querträger 7′ mit einem U-förmigen Querschnitt auf dem hinteren Boden 4 befe stigt ist. Der hintere Radlauf-Querträger 7′ ist in einem Stück mit dem vorgenannten Querträger 9 ausgebildet, d. h., in dieser Ausführungsform weist der Querträger 9 einen vorde ren geschlossenen Querschnitt "a" mit großer Querschnittflä che und einen hinteren geschlossenen Querschnitt "b" mit kleiner Querschnittfläche auf. Beide oder einer dieser Quer träger sind (ist) an der Innenfläche des Innenaufprallkastens 6′ befestigt.

Als Variante der ersten Ausführungsform von Fig. 1a kann ferner als Ersatz für den hinteren Radlauf-Querträger 7 die hintere Radlaufhalterung 9a oder der hintere Radlauf-Querträ ger 7′ so ausgebildet sein, daß der Aufprallkasten 6 von in nen gestützt ist.

Ferner kann als weitere Variante der ersten Ausführungs form der hintere Radlauf-Querträger 7 so vorgesehen sein, daß er den Innenaufprallkasten 6′ von innen stützt.

Zusammenfassend ist die Erfindung dadurch gekennzeich net, daß sie den Aufprallkasten zum Verbinden des Seiten schwellers und des hinteren Radlaufs vorsieht. In der zweiten Ausführungsform ist außerdem der Innenaufprallkasten zusätz lich zum vorgenannten Aufprallkasten an der Innenfläche des Aufprallkastens vorgesehen. Bei einem Seitenaufprall auf die hintere Fahrzeugseitenfläche wird durch die energieabsorbie rende Wirkung dieser Aufprallkästen verhindert, daß der Sei tenschwellerabschnitt und der hintere Radlaufabschnitt in den hinteren Fahrgastraum eindringen.

Claims

1. Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeugs mit einem Sei tenschweller, einem hinteren Boden und einem hinteren Radlauf, die aufweist:
einen Aufprallkasten, der an dem Seitenschweller und an dem hinteren Radlauf befestigt ist, um den Seitenschwel ler und den hinteren Radlauf zu verbinden; und
einen Querträger, der auf dem hinteren Boden in Quer richtung des Fahrzeugs vorgesehen und an einem Außenende mindestens mit dem Aufprallkasten verbunden ist.

2. Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges mit: einem Sei tenschweller mit einem Seitenschweller-Innenblech, einem Seitenschweller-Außenblech und einer zwischen dem Sei tenschweller-Innenblech und dem Seitenschweller-Außen blech vorgesehenen Seitenschweller-Verstärkung, einem hinteren Boden und einem hinteren Radlauf, die aufweist:
eine Aufprallkasten-Verstärkung, die einen U-förmigen Querschnitt hat und außen an der Seitenschweller-Ver stärkung vorgesehen ist;
einen Aufprallkasten, der einen durch die Seitenauf prallkasten-Verstärkung und durch die Seitenschweller- Verstärkung gebildeten geschlossenen Querschnitt hat und außen an der Seitenschweller-Verstärkung vorgesehen so wie an dem Seitenschweller und an dem hinteren Radlauf befestigt ist, um den Seitenschweller und den hinteren Radlauf zu verbinden; und
einen Querträger, der auf dem hinteren Boden in Quer richtung des Fahrzeugs vorgesehen und an einem Außenende mit dem Seitenschweller und mit dem Aufprallkasten ver bunden ist.

3. Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges mit: einem Sei tenschweller mit einem Seitenschweller-Innenblech, einem Seitenschweller-Außenblech und einer zwischen dem Sei tenschweller-Innenblech und dem Seitenschweller-Außen blech vorgesehenen Seitenschweller-Verstärkung, einem hinteren Boden und einem hinteren Radlauf, die aufweist:
eine erste Aufprallkasten-Verstärkung, die einen U-för migen Querschnitt hat und außen an der Seitenschwellers Verstärkung vorgesehen ist;
einen ersten Aufprallkasten, der einen durch die erste Aufprallkasten-Verstärkung und durch die Seitenschwel ler-Verstärkung gebildeten geschlossenen Querschnitt hat und an dem Seitenschweller und an dem hinteren Radlauf befestigt ist, um den Seitenschweller und den hinteren Radlauf zu verbinden;
eine zweite Aufprallkasten-Verstärkung, die einen U-för migen Querschnitt hat und innen an der Seitenschwellers Verstärkung vorgesehen ist; und
einen zweiten Aufprallkasten, der einen durch die zweite Aufprallkasten-Verstärkung und durch die Seitenschwel ler-Verstärkung gebildeten geschlossenen Querschnitt hat und auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Auf prallkastens im Hinblick auf die Seitenschweller-Ver stärkung vorgesehen und mit dem hinteren Boden verbunden ist.

4. Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges mit: einem Sei tenschweller mit einem Seitenschweller-Innenblech, einem Seitenschweller-Außenblech und einer zwischen dem Sei tenschweller-Innenblech und dem Seitenschweller-Außen blech vorgesehenen SeitenSchweller-Verstärkung, einem hinteren Boden und einem hinteren Radlauf, die aufweist:
eine erste Aufprallkasten-Verstärkung, die einen U-för migen Querschnitt hat und außen an der Seitenschweller Verstärkung vorgesehen ist;
einen ersten Aufprallkasten, der einen durch die erste Aufprallkasten-Verstärkung und durch die Seitenschwel ler-Verstärkung gebildeten geschlossenen Querschnitt hat und an dem Seitenschweller und an dem hinteren Radlauf befestigt ist, um den Seitenschweller und den hinteren Radlauf zu verbinden;
eine zweite Aufprallkasten-Verstärkung, die einen U-för migen Querschnitt hat und innen an der Seitenschweller Verstärkung vorgesehen ist;
einen zweiten Aufprallkasten, der einen durch die zweite Aufprallkasten-Verstärkung und durch die Seitenschwel ler-Verstärkung gebildeten geschlossenen Querschnitt hat und auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Auf prallkastens im Hinblick auf die Seitenschweller-Ver stärkung vorgesehen und mit dem hinteren Boden verbunden ist; und
einen Querträger, der auf dem hinteren Boden in Quer richtung des Fahrzeugs vorgesehen und an einem Außenende mit dem Seitenschweller und mit dem zweiten Aufprallka sten verbunden ist.

5. Karosseriestruktur nach Anspruch 1, 2 oder 4, wobei der Querträger einen durch mindestens einen U-förmigen Kanal und den hinteren Boden gebildeten geschlossenen Quer schnitt hat und so ausgebildet ist, daß er eine relativ geringe Höhe an seinem Mittelabschnitt und eine relativ große Höhe und eine relativ große Breite an seinem Au ßenende hat.

6. Karosseriestruktur nach Anspruch 4, wobei der Querträger an einer aufsteigenden Fläche eines Sitzträgers befe stigt ist, um einen geschlossenem Querschnitt zu bilden, und eine hintere Radlaufhalterung hat, die in einem Stück mit dem Querträger an dessen Außenende ausgebildet und mit einer Innenfläche des zweiten Aufprallkastens so verbunden ist, daß sich die hintere Radlaufhalterung nach hinten und oben erweitert und den zweiten Aufprall kasten einschließt.