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DE19532004C2 - Karosseriestruktur für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Karosseriestruktur für ein Kraftfahrzeug

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DE19532004C2
DE19532004C2 DE19532004A DE19532004A DE19532004C2 DE 19532004 C2 DE19532004 C2 DE 19532004C2 DE 19532004 A DE19532004 A DE 19532004A DE 19532004 A DE19532004 A DE 19532004A DE 19532004 C2 DE19532004 C2 DE 19532004C2
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DE
Germany
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side sill
reinforcement
rear wheel
wheel arch
section
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Masayuki Honma
Toshio Masuda
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Subaru Corp
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Fuji Jukogyo KK
Fuji Heavy Industries Ltd
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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 1-27992 U 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 US-A-4 934 751 zeigt eine Karosseriestruktur, bei der ein Stützträger 13 aus zwei formgepreßten Platten 14, 15 über einen Abstandshalter 16 an einer inneren Wand 12 der Fahrzeugseitenwand und mit seinem unteren Ende am oberen Abschnitt des Seitenschwellers 1 angeschlossen ist. Aufgrund dieser Anordnung kann der untere Abschnitt der Seitenwand (d. h. der Seitenschwellerbereich) nicht in ausreichendem Maße seitliche Stoßbelastungen aufnehmen, ohne dabei in den Fahrzeuginnenraum einzudringen.
Die Erfindung beabsichtigt, den Nachteil der bekannten Lösungen zu überwinden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Seitenka­ rosseriestruktur bereitzustellen, die verhindern kann, daß der Seitenschwellerabschnitt und der hintere Radlaufabschnitt bei einem Seitenaufprall in den hinteren Fahrgastraum eindringen, und durch die eine seitliche Stoßenergie wirksam absorbiert und auf andere Karosserie­ strukturen breit verteilt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einer Karosseriestruktur mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1, 2, 5 und 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Ansprüchen 3, 4 und 7 bis 9 angegeben.
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. 2b 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.
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 (9)

1. Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges mit:
  • a) einem Seitenschweller (1) mit einem Seitenschweller-Innenblech (11),
  • b) einem Seitenschweller-Außenblech (12),
  • c) einer zwischen dem Seitenschweller-Innenblech und dem Seitenschweller-Außenblech vorgesehenen Seitenschweller- Verstärkung (13),
  • d) einem hinteren Boden (4),
  • e) einem hinteren Radlauf (2),
  • f) einem Aufprallkasten (6), der an dem Seitenschweller und an dem hinteren Radlauf befestigt ist, um den Seitenschweller und den hinteren Radlauf zu verbinden und der einen durch eine Seitenaufprallkasten-Verstärkung (5) und durch die Seitenschweller- Verstärkung gebildeten geschlossenen Querschnitt hat; und
  • g) einem Querträger (7), der auf dem hinteren Boden in Querrichtung des Fahrzeugs vorgesehen und an einem Außenende mindestens mit dem Aufprallkasten verbunden ist.
2. Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges mit:
  • a) einem Seitenschweller (1),
  • b) einem hinteren Boden (4),
  • c) einem hinteren Radlauf (2),
  • d) einem Aufprallkasten (6), der einen geschlossenen Querschnitt hat und an dem Seitenschweller (1) und an dem hinteren Radlauf (2) befestigt ist, um den Seitenschweller (1) und den hinteren Radlauf (2) zu verbinden; und
  • e) einen Innenaufprallkasten (6') mit einem geschlossenen Querschnitt, der an der Innenseite des Aufprallkastens (6) vorgesehen ist.
3. Karosseriestruktur nach Anspruch 2 mit einem Querträger (9), der auf dem hinteren Boden (4) in Querrichtung des Fahrzeugs vorgesehen und an seinem Außenende mit dem Seitenschweller (1) und mit dem Innenaufprallkasten (6') verbunden ist.
4. Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges nach Anspruch 1, wobei die Aufprallkasten-Verstärkung (5) einen U-förmigen Querschnitt hat, und außen an der Seitenschweller-Verstärkung (13) vorgesehen ist.
5. Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges mit:
  • a) einem Seitenschweller (1) mit einem Seitenschweller-Innenblech (11),
  • b) einem Seitenschweller-Außenblech (12),
  • c) einer zwischen dem Seitenschweller-Innenblech (11) und dem Seitenschweller-Außenblech (12) vorgesehenen Seitenschweller- Verstärkung (13),
  • d) einem hinteren Boden (4),
  • e) einem hinteren Radlauf (2),
  • f) einer ersten Aufprallkasten-Verstärkung (5), die einen U-förmigen Querschnitt hat und außen an der Seitenschweller-Verstärkung (13) vorgesehen ist,
  • g) einem ersten Aufprallkasten (6), der einen durch die erste Aufprallkasten-Verstärkung (5) und durch die Seitenschweller- Verstärkung (13) gebildeten geschlossenen Querschnitt hat und an dem Seitenschweller (1) und an dem hinteren Radlauf (2) befestigt ist, um den Seitenschweller (1) und den hinteren Radlauf (2) zu verbinden,
  • h) einer zweiten Aufprallkasten-Verstärkung (5'), die einen U-förmigen Querschnitt hat und innen an der Seitenschweller-Verstärkung (13) vorgesehen ist; und
  • i) einem zweiten Aufprallkasten (6'), der einen durch die zweite Aufprallkasten-Verstärkung (5') und durch die Seitenschweller- Verstärkung (13) gebildeten geschlossenen Querschnitt hat und auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Aufprallkastens (6) im Hinblick auf die Seitenschweller-Verstärkung (13) vorgesehen und mit dem hinteren Boden (4) verbunden ist.
6. Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges mit:
  • a) einem Seitenschweller (1) mit einem Seitenschweller-Innenblech (11),
  • b) einem Seitenschweller-Außenblech (12),
  • c) einer zwischen dem Seitenschweller-Innenblech (11) und dem Seitenschweller-Außenblech (12) vorgesehenen Seitenschweller- Verstärkung (13),
  • d) einem hinteren Boden (4),
  • e) einem hinteren Radlauf (2),
  • f) einer ersten Aufprallkasten-Verstärkung (5), die einen U-förmigen Querschnitt hat und außen an der Seitenschweller-Verstärkung vorgesehen ist,
  • g) einem ersten Aufprallkasten (6), der einen durch die erste Aufprallkasten-Verstärkung (5) und durch die Seitenschweller- Verstärkung (13) gebildeten geschlossenen Querschnitt hat und an dem Seitenschweller (1) und an dem hinteren Radlauf (2) befestigt ist, um den Seitenschweller (1) und den hinteren Radlauf (2) zu verbinden,
  • h) einer zweiten Aufprallkasten-Verstärkung (verlängerter Abschnitt des Seitenschweller-Innenblechs 11), die einen U-förmigen Querschnitt hat und innen an der Seitenschweller-Verstärkung (13) vorgesehen ist,
  • i) einem zweiten Aufprallkasten (6'), der einen durch die zweite Aufprallkasten-Verstärkung und durch die Seitenschweller- Verstärkung (13) gebildeten geschlossenen Querschnitt hat und auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Aufprallkastens (6) im Hinblick auf die Seitenschweller-Verstärkung (13) vorgesehen und mit dem hinteren Boden (4) verbunden ist; und
  • j) einem Querträger (7', 9; 9), der auf dem hinteren Boden (4) in Querrichtung des Fahrzeugs vorgesehen und an einem Außenende mit dem Seitenschweller (1) und mit dem zweiten Aufprallkasten (6') verbunden ist.
7. Karosseriestruktur nach einem der Ansprüche 1, 3, 4 oder 6, wobei der Querträger (7; 7', 9) einen durch mindestens einen U-förmigen Kanal und den hinteren Boden (4) gebildeten geschlossenen Querschnitt mit einer geneigten oberen Fläche hat und so ausgebildet ist, daß er an seinem Mittelabschnitt eine geringere Höhe und Breite als an seinem Außenende hat.
8. Karosseriestruktur nach Anspruch 6, wobei der Querträger (9) an einer aufsteigenden Fläche (4a) eines Sitzträgers befestigt ist, um einen geschlossenen Querschnitt zu bilden, und eine hintere Radlaufhalterung (9a) hat, die in einem Stück mit dem Querträger (9) an dessen Außenende ausgebildet und mit einer Innenfläche des zweiten Aufprallkastens (6') so verbunden ist, daß sich die hintere Radlaufhalterung nach hinten und oben erweitert und den zweiten Aufprallkasten (6') einschließt.
9. Karosseriestruktur nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Querträger (9) einen vorderen geschlossenen Querschnitt "a" aufweist und in einem Stück mit einem parallel zu ihm verlaufenden Querträger (7') ausgebildet ist.
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