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Diese Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosseriestruktur und insbesondere eine Montagestruktur eines Verbindungselementes, das zum Verbinden eines hinteren Abschnittes eines Frontseitenelementes mit einem Seitenrahmenelement verwendet wird.
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Es wurden bereits verschiedene Fahrzeugkarosseriestrukturen für die Verteilung der auf die vorderen Seitenelemente zum Zeitpunkt einer Frontkollision eines Fahrzeugs aufgebrachten Stoßkraft auf verschiedene Abschnitte der Fahrzeugkarosserie vorgeschlagen, um hierdurch eine Stoßabsorptionsstruktur zu erzielen. Beispielsweise wurde bereits eine Fahrzeugkarosseriestruktur vorgeschlagen, in welcher hintere Abschnitte von vorderen Seitenelementen über Stirnwandverstrebungen mit Seitenrahmenelementen, wie z. B. A-Säulen, Seitenschwellern oder dergleichen verbunden werden, so daß die auf die vorderen Seitenelemente aufgebrachte Stoßkraft auf die Seitenrahmenelemente verteilt wird (siehe beispielsweise
JP 3200853 B2 ).
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4 ist eine Schnittdraufsicht, welche eine in der
JP 3200853 B2 offenbarte Fahrzeugkarosseriestruktur darstellt, in welcher ein linker Seitenabschnitt der Fahrzeugkarosserie dargestellt ist. Der Motorraum R1 des Fahrzeugs ist von dem Fahrzeugfahrgastraum R2 durch ein Stirnwandblech
21 getrennt, dessen linkes Ende mit einem Seitenrahmenelement
22 verbunden ist. Das Stirnwandblech
21 besitzt eine vordere Fläche, mit welcher ein hinteres Ende eines vorderen Seitenelementes
23 verbunden ist, das mit seiner einen Seite mit einem vorderen Ende eines Seitenelementes
24 verbunden ist, das unter dem Fahrzeugboden befestigt ist.
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Außerdem ist mit der vorderen Fläche des Stirnwandbleches 21 ein Stirnwandquerelement 25 verbunden, welches mit dem Stirnwandblech zusammenwirkt, um einen geschlossenen Querschnitt auszubilden, durch welchen die hinteren Enden der linken und rechten vorderen Seitenelemente 23 miteinander verbunden werden. Ferner ist eine Stirnwandstrebe 26 vorgesehen, welche mit der Hinterseite des Stirnwandbleches 21 verbunden ist, um so einen geschlossenen Querschnitt im Zusammenwirken mit dem Stirnwandblech auszubilden, durch welchen das hintere Ende des vorderen Seitenelementes 23 mit dem Seitenrahmenelement 22 verbunden ist.
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Zum Zeitpunkt einer Frontkollision eines Fahrzeugs wird die auf die vorderen Seitenelemente 22 von der Front aus aufgebrachte Stoßkraft auf die Seitenelemente 24 und auf die Stirnwandquerelemente 25 übertragen, und über die Stirnwandstreben 26 auch auf die Seitenrahmenelemente 22. Auf diese Weise wird die Stoßkraft auf verschiedene Abschnitte auf der Seite des Fahrzeugfahrgastraums R2 verteilt, und die vorderen Seitenelemente 23 werden von ihren vorderen Enden aus unter Ausnutzung von in den verschiedenen Abschnitten erzeugten Reaktionskräfte verformt, wodurch eine stoßabsorbierende Funktion erzielt wird.
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Wie es aus
4 ersichtlich ist, bildet jedoch die Stirnwandstrebe
26 mit einer solchen Anordnung und Form, wie sie in der
JP 3200853 B2 offenbart ist, eine Knickkante L22, welche mit einer Knickkante L21 des vorderen Seitenelementes nicht zusammenhängt und diese nicht direkt fortsetzt. Wie allgemein bekannt, wird die Stoßkraft hauptsächlich über die Knickkante L21 des vorderen Seitenelementes
23 und die Knickkante L22 der Stirnwandstrebe
26 übertragen. In einem Falle, in welchem die Knickkante L21 nicht mit der Knickkante L22 zusammenhängt, wird daher eine Verformung an dem nicht zusammenhängenden Abschnitt bewirkt, so daß die Stoßkraft nicht effizient von dem vorderen Seitenelement
23 auf die Stirnwandstrebe und auf das Seitenrahmenelement
23 übertragen werden kann. Demzufolge kann keine ausreichende stoßabsorbierende Funktion unter Ausnutzung der in dem Seitenrahmenelement
22 erzeugten Reaktionskraft realisiert werden.
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Die
US 6 631 942 B1 offenbart eine Vorderwagenstruktur eines Fahrzeugs mit einem Seitenelement, das auf jeder Längsseite des Fahrzeugs angeordnet ist, um sich vom Motorraum zur Unterseite eines Karosseriebodens in Längsrichtung fortlaufend zu erstrecken. Die Struktur hat ferner ein Wagen-Seitenrahmen mit einer Seitenrahmen-Innenplatte, die innerhalb der Fahrzeugkabine angeordnet ist und eine Seitenrahmen-Außenplatte, die außerhalb der Fahrzeugkabine angeordnet ist, und einem Momentkasten, der ausgebildet ist, um sich von der Umgebung eines Anschlussstücks zwischen dem Seitenelement und einer Spritzplatte zum Wagen-Seitenrahmen in Form eines Kastens mit einer Momentkasten-Innenplatte innerhalb der Fahrzeugkabine und einer Momentkasten-Außenplatte außerhalb der Fahrzeugkabine zu erstrecken. Der Karosserie-Seitenrahmen ist mit dem Momentkasten so verbunden ist, dass eine Außenfläche der Seitenrahmen-Außenplatte im Wesentlichen eine Außenfläche der Momentkasten-Außenplatte verbindet.
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Die
DE 101 24 248 A1 offenbart ein Verbindungselement zum stirnseitigen Einschub in zumindest zwei Hohlprofile unterschiedlichen Querschnittes, insbesondere Mittelknoten für einen Querträger an einem Instrumentenfeld im Automobilbau. Dabei ist an einen Rahmen mit in Steckrichtung verlaufenden Rahmenseiten durch Strangpressen ein Steckkörper angeformt, der gegenüber dem Rahmen von geringerem Querschnitt ist und Abschnitte der Rahmenseiten enthält.
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Die
EP 1 069 027 A2 beschreibt eine Kraftfahrzeugstruktur, umfassend eine Bodenstruktur, ein Seitenelement, das sich in eine Richtung erstreckt, die im Wesentlichen parallel zur longitudinalen Mittellinie der Kraftfahrzeugstruktur ist, und einen Verbindungsabschnitt, der das Seitenelement und die Bodenstruktur verbindet und eine Kraftaufnahmefläche aufweist, die mit Abstand von einem Ende der Bodenstruktur angeordnet ist und in ein Ende des Seitenelements einrastet. Der Verbindungsabschnitt ist mit einer Querwand verbunden, die sich quer entlang des Endes der Bodenstruktur erstreckt und erste, zweite und dritte strukturelle Abschnitte jeweils deutliche und unterschiedliche Starrheiten aufweisen, die in der Reihenfolge vom Ersten zum Dritten zunehmen, der erste strukturelle Abschnitt die Kraftaufnahmefläche einschließt, der zweite strukturelle Abschnitt, der den ersten strukturellen Abschnitt und einen vorbestimmten Abschnitt der Bodenstruktur in der Nähe seines Endes verbindet und der dritte strukturelle Abschnitt das Seitenelement und die Bodenstruktur verbindet. Die Konstruktion soll so sein, dass die strukturellen Teile, die jeweils Verformungswiderstände zeigen, die den ersten strukturellen Teil veranlassen, sich anfänglich nach Anwendung eines vorbestimmten Druckgrads auf mindestens einen Teil der Kraftaufnahmefläche so zu verformen, dass eine durch Kollision generierte Kraft, die auf die Kraftaufnahmefläche entlang des Seitenelements wirkt, eine vorbestimmte Größenordnung überschreitet, der erste strukturelle Abschnitt zunächst das Seitenelement um ein erstes Momentzentrum in eine abgewinkelte Orientierung umleitet, die auf den vorbestimmten Abschnitt in der Nähe des Endes der Bodenstruktur gerichtet ist, während die zweiten und dritten strukturellen Abschnitte das Momentzentrum in einer vorbestimmten Position über und jenseits des Endes der Bodenstruktur halten und sich danach der zweite strukturelle Abschnitt verformt, um Aufprallenergie zu absorbieren und um Bewegung des Seitenelements entlang der abgewinkelten Orientierung zu sichern, um den Abstand zwischen dem ersten Momentzentrum und dem Ende der Bodenstruktur zu reduzieren.
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Die
DE 44 07 501 A1 offenbart eine Tragstruktur einer PKW-Karosserie, die im Wesentlichen aus stranggepressten Leichtmetallträgern besteht, wobei winklig miteinander zu verbindende Leichtmetallträger unter Zwischenschaltung von Knotenelementen miteinander verschweißt sind, und die Knotenelemente ebenfalls aus stranggepressten Leichtmetallprofilen zugeschnitten sind und an seitlichen Flächen der zu verbindenden Leichtmetallträger anliegen.
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Die
DE 42 04 826 A1 beschreibt einen Wagenkasten für Kraftfahrzeuge aus einer aus Hohlprofilen zusammengesetzten Struktur. Um eine Verbindung zwischen wenigstens zwei Hohlprofilen zu schaffen ist in einem gemeinsamen Verbindungsbereich ein durch ein Strangpressprofilteil gebildetes Zwischenstück angeordnet, an dem die Hohlprofile festgelegt sind.
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Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Fahrzeugkarosseriestruktur, in welcher eine Knickkante eines vorderen Seitenelementes zusammenhängend mit einer Knickkante einer Stirnwandstrebe fortgeführt wird, so daß die Stoßkraft effizient übertragen wird, und dadurch effizient eine in einem Seitenrahmenelement erzeugte Reaktionskraft genutzt wird, um eine gewollte der Stoßkraft gerechte Verformung des vorderen Elementes zu erzielen.
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Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 definierten Merkmale gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Insbesondere wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeugkarosseriestruktur bereitgestellt welche aufweist: ein vorderes Seitenelement, das sich in einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie erstreckt; ein Seitenrahmenelement, das nach hinten gerichtet und seitlich von dem vorderen Seitenelement vorgesehen ist; und ein Verbindungselement, über welches das vordere Seitenelement mit dem Seitenrahmenelement verbunden ist, wobei eine verbundene Fläche, die wenigstens eine Knickkante enthält in einem hinteren Abschnitt des vorderen Seitenelementes ausgebildet ist; ein vorderer Abschnitt des Verbindungselementes entlang der verbundenen Fläche verlängert ist; und eine Verbindungsfläche, die wenigstens eine Knickkante enthält, in dem verlängerten Abschnitt so ausgebildet ist, daß sie in einem Flächenkontakt mit der verbundenen Fläche des vorderen Seitenelementes steht und mit dieser verbunden ist.
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Da die verbundene Fläche in einem Flächenkontakt mit der Verbindungsfläche steht, setzt sich die in der verbundenen Fläche enthaltene Knickkante direkt mit der in der Verbindungsfläche enthaltenen Knickkante fort. Aus diesem Grund wird die auf das vordere Seitenelement zum Zeitpunkt einer Kollision des Fahrzeugs ausgeübte Kraft effektiv über diese Knickkanten auf eine Stirnwandstrebe und auf das Seitenrahmenelement übertragen, wodurch eine in den Seitenrahmenelement erzeugte Reaktionskraft effektiv genutzt wird, um eine gewünschte der Stoßkraft gerechte Verformung des vorderen Seitenelementes zu erzielen.
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Die vorliegende Erfindung wird weiterhin aus der nachstehend erfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, welche eine bevorzugte Ausführungsform wiedergeben, und somit keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung darstellen und wobei:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugkarosseriestruktur gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung vom Inneren des Fahrzeugfahrgastraums aus gesehen ist;
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2 eine Schnittaufsicht auf die Fahrzeugkarosseriestruktur ist;
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3 eine vergrößerte Ansicht ist, die einen wesentlichen Teil der in 1 dargestellten Fahrzeugkarosseriestruktur zeigt; und
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4 eine Schnittaufsicht ist, die eine Fahrzeugkarosseriestruktur nach dem Stand der Technik zeigt.
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Nachstehend wird eine Fahrzeugkarosseriestruktur für die Ausführung der vorliegenden Erfindung erläutert.
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In den 1 bis 3 ist ein linker Seitenabschnitt einer Fahrzeugkarosserie dargestellt. Die Fahrzeugkarosserie besitzt auch einen rechten Seitenabschnitt, welcher denselben Aufbau wie der linke Seitenabschnitt aufweist. Ein Paar vorderer Seitenelemente 1 sind an der Front der Fahrzeugkarosserie so angeordnet, daß sie in einem vorbestimmten Abstand in der Breitenrichtung (auch als linke und rechte Richtung bezeichnet) des Fahrzeugs beabstandet sind. Die vorderen Seitenelemente 1 bestehen jeweils aus einem Außenblech 2 und einem Innenblech 3, die miteinander verbunden sind, um eine geschlossene Querschnittstruktur auszubilden, die sich in Längsrichtung auf den linken bzw. rechten Seiten des Motorraums R1 erstreckt. Das Innenblech 3 besitzt eine obere Fläche 3a und eine seitliche Fläche 3b zwischen welchen eine schräge dazwischenliegende Fläche 3c in Längsrichtung über die gesamte Länge des Innenbleches ausgebildet ist. Somit werden in der Längsrichtung sich erstreckende Knickkanten L1 und L2 jeweils zwischen der oberen und dazwischenliegenden Fläche 3a, 3c und zwischen der mittleren und unteren Fläche 3c, 3b ausgebildet.
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Hintere Enden der linken und rechten vorderen Seitenelemente 1 erstrecken sich zu einem Stirnwandblech 4 mittels welchen der Motorraum R1 von dem Fahrzeugfahrgastraum R2 getrennt wird. Das Innenblech 3 des vorderen Seitenelementes 1 ist an seinem hinteren Ende mit Flanschen F1, F2 ausgebildet, welche jeweils den oberen und seitlichen Flächen 3a, 3b entsprechen. Diese Flansche F1, F2 sind mit einer vorderen Fläche des Stirnwandbleches 4 punktverschweißt. Das hintere Ende des Innenbleches 3 ist mit seiner einen Seite nach unten gerichtet entlang dem Stirnwandblech 4 verlängert und mit dem vorderen Ende des Seitenelementes 5 verbunden, das an einer unteren Fläche des Bodens der Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Das hintere Ende des Außenbleches 2 ist entlang der vorderen Fläche des Stirnwandbleches 4 so verlängert, daß es auf die Außenseite der Fahrzeugkarosserie hin gekrümmt ist, um eine Radgehäuseseite für das Vorderrad auszubilden, und ist mit einem vorderen Abschnitt eines Seitenrahmenelementes 6, wie z. B. einer A-Säule oder einem Seitenschweller verbunden, welche an jeder Seite der Fahrzeugkarosserie angeordnet sind.
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Ein Stirnwandquerelement 7 ist an der vorderen Fläche des Stirnwandbleches 4 angeordnet und besitzt obere, untere und seitliche Flächen 7a–7c, welche als ein Ganzes in eine U-Form im Querschnitt ausgebildet sind, welche sich nach hinten gerichtet öffnet. Flansche F3, F4 sind in den oberen und unteren Flächen 7a, 7b des Stirnwandquerelementes 7 ausgebildet, welche mit den Flanschen F3, F4 mit der vorderen Fläche des Stirnwandbleches punktverschweißt sind, wodurch ein geschlossener Querschnitt durch das Stirnwandquerelement 7 und das Stirnwandblech 4 ausgebildet wird.
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An den linken und rechten Enden des Stirnwandquerelementes 7 ist die obere Fläche 7a weiter zur Außenseite der Fahrzeugkarosserie hin als die unteren und seitlichen Flächen 7b und 7c verlängert. Der verlängerte Abschnitt der oberen Fläche 7a überlappt die obere Fläche 3a des Innenbleches 3 und ist damit punktverschweißt. Jeder von den auf den Stirnwandquerelement 7 ausgebildeten linken und rechten oberen Flanschen F3 ist mit seinem Ende mit dem Flansch F1, der auf dem Innenblech 3 ausgebildet ist überlappt und damit punktverschweißt. Nach unten gebogene Flansche F5 sind an linken und rechten Enden der unteren Fläche 7b des Stirnwandquerelementes 7 ausgebildet, und sind mit der seitlichen Fläche 3b des betroffenen Innenbleches 3 überlappt und damit punktverschweißt.
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Die seitliche Fläche 7c des Stirnwandquerelementes 7 ist mit ihren linken und rechten Enden nach vorne gekrümmt, und ein vorderes Ende von jedem gekrümmten Abschnitt ist mit der seitlichen Fläche 3b des betroffenen Innenbleches 2 überlappt und damit punktverschweißt. An den linken und rechten Enden des Stirnwandquerelementes 7 ist eine dreieckige dazwischenliegende Fläche 7d zwischen den oberen und seitlichen Flächen 7a, 7c ausgebildet und ist nach vorne dem gekrümmten Abschnitt der seitlichen Fläche 7c folgend gekrümmt. Ein vorderes Ende des gekrümmten Abschnittes, welcher als ein Flansch F7 dient, ist mit der dazwischenliegenden Fläche 3 des Innenbleches 3 überlappt und damit punktverschweißt.
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Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion sind die beiden Enden des Stirnwandquerelementes 7 mit den linken bzw. rechten vorderen Seitenelementen 1 verbunden. Die Knickkante L1 zwischen der oberen und der dazwischenliegenden Fläche 3a, 3c des vorderen Seitenelementes hängt mit einer Knickkante L3 zwischen den mittleren und seitlichen Flächen 7c, 7d des Stirnwandquerelementes 7 zusammmen, und die Knickkante L2 zwischen der dazwischenliegenden und der seitlichen Fläche 3c und 3b des vorderen Seitenelementes 1 hängt mit einer Knickkante L4 zwischen den dazwischenliegenden und seitlichen Fläche 7d, 7c des Stirnwandquerelementes 7 zusammen. Diese Knickkanten L3, L4 sind zu einer auf dem Stirnwandquerelement 7 entlang der dreieckigen dazwischenliegenden Fläche 7d vereint und hängen mit einer Knickkante L5 zwischen der oberen Fläche 7a und der seitlichen Fläche 7c zusammen.
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In dem hinteren Bereich des Außenbleches 2 des vorderen Seitenelementes 1 ist eine Stirnwandstrebe 8 entlang einer Fläche des Außenbleches auf der Seite nahe an dem Fahrzeugfahrgastraum R2 (auf der vom Radgehäuse entfernten Seite) angeordnet. Die Stirnwandschwebe 8 ist horizontal so angeordnet, daß sie das hintere Ende des Innenbleches 3 des vorderen Seitenelementes mit dem vorderen Abschnitt des Seitenrahmenelementes 6 verbindet. Die oberen, unteren und seitlichen Flächen 8a–8c der Stirnwandstrebe 8 sind in eine U-Form im Querschnitt ausgebildet, welche sich zu dem Außenblech 2 hin öffnet. Flansche F8, F9 sind jeweils über und unterhalb der Stirnwandstrebe 8 mit dem Außenblech überlappt und damit punktverschweißt. Und ein in dem hinteren Bereich der Stirnwandstrebe 8 ausgebildeter Flansch F10 ist mit dem vorderen von dem Seitenrahmenelement 6 überlappt und punktverschweißt, wodurch ein geschlossener Querschnitt durch das Außenblech 2 und die Stirnwandstrebe 8 ausgebildet wird.
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Gemäß Darstellung in 3 ist der vordere Abschnitt der Stirnwandstrebe 8 in den geschlossenen Querschnitt des vorderen Seitenelementes 1 verlängert und eingeführt. Das Stirnwandblech 4 ist mit einer Aussparung 4a so ausgebildet, daß es der Stirnwandstrebe 8 entspricht. Die Stirnwandstrebe wird durch die Aussparung 4a hindurch zum Inneren des Fahrzeugfahrgastraums R2 hin freigelegt, und der vordere Abschnitt der Stirnwandstrebe 8 ist, wie vorstehend erwähnt, in das vordere Seitenelement durch die Aussparung 4a hindurch eingeführt.
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In dem vorderen Seitenelement 1 ist der vordere Abschnitt der oberen Fläche 8a der Stirnwandstrebe 8 von der Innenseite her mit der oberen Fläche 3a des Innenbleches 3 überlappt und damit punktverschweißt. Der vordere Abschnitt der seitlichen Fläche 8c der Stirnwandstrebe 8 ist nach vorne gerichtet entlang der seitlichen Fläche 3b des Innenbleches 3 gekrümmt, und das vordere Ende des gekrümmten Abschnittes, der als ein Flansch 11 dient ist, von innen her mit der seitlichen Fläche 3b des Innenbleches 3 überlappt und damit punktverschweißt.
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An dem vorderen Abschnitt der Stirnwandstrebe 8 ist eine dreieckige dazwischenliegende Fläche 8 zwischen der oberen Fläche 8a und der seitlichen Fläche 8c ausgebildet und ist nach vorne der gekrümmten Form der seitlichen Fläche 8c folgend gekrümmt. Das vordere Ende des als ein Flansch F12 dienenden gekrümmten Abschnittes ist von der Innenseite her mit der dazwischenliegenden Fläche 3c des Innenbleches 3 überlappt und damit punktverschweißt.
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Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist das vordere Ende der Stirnwandstrebe 8 mit dem vorderen Seitenelement 1 verbunden. Die Knickkante L1 zwischen den oberen und der dazwischenliegenden Fläche 3a, 3c des vorderen Seitenelementes 1 setzt sich mit der Knickkante L6 zwischen den oberen und dazwischenliegenden Fläche 8a, 8d der Stirnwandstrebe 8 fort, und die Knickkante L2 zwischen der dazwischenliegenden und seitlichen Fläche 3c, 3b des vorderen Seitenelementes 1 setzt sich mit der Knickkante L7 zwischen den dazwischenliegenden und seitlichen Fläche 8d, 8c der Stirnwandstrebe 8 fort. Diese Knickkanten L6 und L7 sind in bzw. mit der Stirnwandstrebe 8 entlang der dreieckigen dazwischenliegenden Fläche 8d ausgebildet bzw. verbunden, und setzen sich mit der Knickkante L8 zwischen der oberen Fläche 8a und der seitlichen Fläche 8c fort.
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D. h., in dieser Ausführungsform dienen die oberen, seitlichen und dazwischenliegende Flächen 3a–3c des vorderen Seitenelementes als die die Knickkanten L1, L2 enthaltenden verbundenen Flächen, und der auf dem vorderen Abschnitt der oberen Fläche 8a der Stirnwandstrebe 8 und deren seitliche Fläche 8c davor ausgebildete Flansch 11 wirkt mit dem auf der dazwischenliegenden Fläche 8d ausgebildeten Flansch F12 zusammen, um als die die Knickkanten L6, L7 enthaltende Verbindungsfläche zu dienen.
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Ferner überlappt der vordere Abschnitt der oberen Fläche 8a der Stirnwandstrebe 8 ein entsprechendes von den linken und rechten Enden der oberen Fläche 7a des Stirnwandquerelementes 7, überlappt der Flansch 11 der seitlichen Fläche 8c der Stirnwandstrebe 8 einen Flansch F6 auf der seitlichen Fläche 7c des Stirnwandquerelementes 7, und überlappt der Flansch F12 der dazwischenliegenden Fläche 8d der Stirnwandstrebe 8 des Flansch F7 auf der dazwischenliegenden Fläche 7d des Stirnwandquerelementes 7, wobei das Innenblech 3 das zwischen eingeschlossen ist. Der vordere Abschnitt der oberen Fläche 8a und die Flansche 11 und F12 werden gleichzeitig mit dem dazwischen angeordneten Innenblech 3 punktverschweißt.
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D. h., daß in dieser Ausführungsform die auf den linken und rechten Enden der oberen Fläche 7a und auch der seitlichen Fläche 7c des Stirnwandquerelementes 7 ausgebildeten Flansche F6, jeweils mit dem Flansch F7 zusammenwirken, der auf der dazwischenliegenden Fläche 7d ausgebildet ist, um als eine Befestigungsfläche zu dienen.
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Anschließend wird im Detail erläutert, wie die Stoßkraft in der wie vorstehend beschrieben aufgebauten Fahrzeugkarosseriestruktur verteilt wird. Vor derartigen Erläuterungen wird die Anordnung entsprechender Elemente, insbesondere die Winkelstellung der Stirnwandstrebe 8 und die Positionsbeziehung zwischen der Stirnwandstrebe 8 und dem Knie A eines Fahrgastes erläutert.
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Die Stirnwandstrebe 8 soll in einem Winkel so eng anliegend wie möglich zu der Längsrichtung des Fahrzeugs vom Gesichtspunkt einer effektiven Übertragung der Stoßkraft angeordnet sein, während die Projektion der Stirnwandstrebe 8 so klein wie möglich von dem Gesichtspunkt der Verhinderung einer gegenseitigen Beeinträchtigung zwischen der Stirnwandstrebe 8 und dem Knie A des Fahrgastes gehalten werden sollte.
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In dieser Ausführungsform ist der vordere Abschnitt der Stirnwandstrebe 8 in das vordere Seitenelement 1 eingeführt, und die oberen, seitlichen und dazwischenliegende Flächen 8a, 8c und 8d der Stirnwandstrebe 8 sind jeweils dann (im Flächenkontakt) mit den oberen, seitlichen und dazwischenliegende Flächen 3a bis 3c des Innenbleches 3 überlappt und damit verbunden. Daher ist im Vergleich zu dem in 4 dargestellten Stand der Technik, in welcher die Stirnwandstrebe 26 mit dem hinteren Ende des vorderen Seitenelementes 23 verbunden ist, der vordere Abschnitt der Stirnwandstrebe 8 näher an der Fahrzeugfront angeordnet, wie es aus den 2 und 3 ersichtlich ist. Somit kann die Stirnwandstrebe 8 in einem Winkel angeordnet werden, der vom Gesichtspunkt der einwandfreien Stoßkraftübertragung zu bevorzugen ist, d. h., in einem Winkel von etwa 45 Grad im Bezug auf die Längsrichtung von oben aus gesehen, während gleichzeitig ein Raum vor dem Fahrgast in dem Fahrgastfahrzeugraum R2 ohne die Notwendigkeit bereitgestellt wird, daß die Stirnwandstrebe 26 zur Außenseite der Fahrzeugkarosserie hin wie nach dem Stand der Technik gekrümmt wird.
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Zum Zeitpunkt einer Frontkollision des Fahrzeugs wirkt die auf die vorderen Seitenelemente 1 aufgebrachte Stoßkraft so, daß sie die vorderen Seitenelemente 1 in der Längsrichtung zusammenstaucht. Die Stoßkraft wird von dem hinteren Abschnitt der vorderen Seitenelemente 1 auf die Seitenelemente und das Stirnwandquerelement 7 übertragen, die auf der unteren Fläche des Bodens angeordnet sind, und wird auch durch die Stirnwandstreben 8 auf die Seitenrahmenelemente 6 übertragen.
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Anzumerken ist, daß als Folge der vorstehend erwähnten Verbindung zwischen dem vorderen Seitenelement 1 und der Stirnwandstrebe 8 die Knickkanten L1, L2 des vorderen Seitenelementes 1 direkt mit den Knickkanten L6–L8 der Stirnwandquerstrebe 8 fortgesetzt werden. Somit wird die Stoßkraft aus dem vorderen Seitenelement effizient über die Knickkante L1, L2 und L6–L8 an die Stirnwandstrebe 8 und das Seitenrahmenelement 6 übertragen, wodurch die in dem Seitenelement erzeugte Reaktionskraft effizient genutzt werden kann. Demzufolge kann eine der Stoßkraft gerechte erwünschte Modifikation des vorderen Seitenelementes 1 realisiert werden, ohne eine große Verformung eines unerwarteten Abschnittes, wie z. B. der Verbindung zwischen dem vorderen Seitenelement 1 und der Stirnwandstrebe 8 zu bewirken.
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Demzufolge werden nur die vorderen Enden der vorderen Seitenelemente 1 zum Zeitpunkt einer Kollision bei niedrigen Geschwindigkeiten verformt, wodurch eine Reparatur erfordernde Bereichsabschnitte verkleinert werden können, was zu einer Verringerung der Reparaturkosten führt. Andererseits können, zum Zeitpunkt einer Kollision bei hohen Geschwindigkeiten die vorderen Seitenelemente 1 angemessen verformt werden, um die Stoßabsorptionsfunktion zu maximieren, wodurch die Verformung des Fahrzeugfahrgastraums R2 sicher unterdrückt werden kann.
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Wie vorstehend erwähnt, überlappt der vordere Abschnitt der oberen Fläche 8a der Stirnwandstrebe 8 die Flansche F11, F12 und die linken und rechten Enden der oberen Flächen 7a des Stirnwandquerelementes 7 überlappen die Flansche F6, F7. Mit anderen Worten, die Stirnwandstrebe 8 und das Stirnwandquerelement 7 sind bei einem gemeinsamen Bereich den vorderen Seitenelement 1 verbunden. Somit wird die Stoßkraft aus dem vorderen Seitenelement 1 über dieselbe Verbindung (d. h., die überlappenden Abschnitte) auf die Stirnwandstrebe 8 und das Stirnwandquerelement 7 übertragen, wodurch eine effizientere Übertragung der Stoßkraft im Vergleich zu einem Fall erzielt werden kann, in welcher der Stoßkraftübertragungspunkt zwischen dem für die Stirnwandstrebe 26 und für das Stirnwandquerelement 25 wie in dem in 4 dargestellten Stand der Technik unterschiedlich ist. Demzufolge kann die Stoßabsorptionsfunktion weiter verbessert werden, indem effektiv über die Stirnwandstreben 8 und das Stirnwandquerelement 7 die in dem Seitenrahmenelement 6 und dem Motorraum R1 erzeugten Reaktionskräfte genutzt werden.
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Wie es durch Pfeile in 2 dargestellt ist, trifft die Reaktionskraft aus der Stirnwandstrebe 8 auf die Reaktionskraft aus dem Stirnwandquerelement 7 in einem vorbestimmten Winkel (welcher einem zwischen der Stirnwandstrebe 8 und dem Stirnwandquerelement 7 ausgebildeten Winkel entspricht) bei der gemeinsamen Verbindung auf dem vorderen Seitenelement 11, so daß diese Reaktionskräfte sich gegenseitig aufheben, wodurch die Verformung an dem Verbindungspunkt aufgrund der Reaktionskräfte und die Verformung des Motorraums R1 durch Fortsetzung unterdrückt werden können.
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Ferner erstreckt sich der vordere Abschnitt der Stirnwandstrebe 8 durch die in dem Stirnwandblech 4 ausgebildete Aussparung 4a hindurch und ist mit dem vorderen Seitenelement 1 so verbunden, so daß die Stirnwandstrebe 8 per se durch die Aussparung 4a hindurch bis in das Innere des Fahrzeugfahrgastraums R2 verlängert ist. Somit ist das Stirnwandblech 4 um den Betrag B weiter außerhalb der Fahrzeugkarosserie gemäß Darstellung durch die gestrichelte Linie in 2 im Vergleich zu einem Fall angeordnet, in welchem die Aussparung 4a nicht ausgebildet und die gesamte Stirnwandstrebe 8 von dem Stirnwandblech 4 gesehen vom Inneren des Fahrzeugfahrgastraum R2 aus abgedeckt ist. Mit dieser Anordnung kann eine Verkleinerung des Fahrzeugfahrgastraums aufgrund des Vorsehens der Stirnwandstrebe 8 vorteilhaft verhindert werden.
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Vorstehend wurde die Ausführungsform erläutert. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise sind in der Ausführungsform die Stirnwandstrebe 8 und das Stirnwandquerelement 7 an einer gemeinsamen Stelle mit dem vorderen Seitenelement 1 verbunden. Dieses ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Beide Elemente 8 und 7 können mit dem vorderen Seitenelement 1 an Positionen verbunden sein, welche voneinander in der Längsrichtung abweichen.
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In der Ausführungsform ist der vordere Abschnitt der Stirnwandstrebe 8 in das vordere Seitenelement 1 eingeführt, und seine obere Fläche 8a und die Flansche F11, F12 sind mit der oberen Fläche 7a des Stirnwandquerelementes und dem Flanschen F6, F7 überlappt. Alternativ kann der vordere Abschnitt der Stirnwandstrebe 8 an dem hinteren Abschnitt des vorderen Seitenelementes befestigt sein und kann direkt mit dem Stirnwandquerelement 7 verbunden sein.
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In der Ausführungsform sind das Stirnwandquerelement 7 und die Stirnwandstrebe 8 jeweils mit den dazwischenliegenden Flächen 7d, 8d ausgebildet, so daß sie sich über die entsprechenden zwei Knickkanten L3, L4; L6, L7 hinaus zu den Knickkanten L1, L2 des vorderen Seitenelementes fortsetzen. Jedoch ist die Anzahl von Knickkanten nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die dazwischenliegende Fläche 3c des vorderen Seitenelementes 1 weggelassen werden, um somit die Anzahl der Knickkanten auf nur eine zu reduzieren, und die entsprechenden dazwischenliegenden Flächen 7d, 8d des Stirnwandquerelementes 7 und der Stirnwandstrebe 8 können weggelassen werden, um nur eine entsprechende Knickkante L5, L8 zu erhalten, so daß jede Kante mit einer entsprechenden Kante weiterführt.
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In der vorstehenden Ausführungsform ist die Stirnwandstrebe 8 zum Inneren des Fahrzeugfahrgastraums R2 hin durch die in dem Stirnwandblech 4 ausgebildete Aussparung 4a freigelegt, wobei es aber nicht unbedingt erforderlich ist, die Aussparung 4a in dem Stirnwandblech 4 auszubilden. Beispielsweise kann die gesamte Stirnwandstrebe 8 von dem Stirnwandblech 4, von der Innenseite des Fahrzeugfahrgastraum R2 ohne Ausbildung der Aussparung 4a aus gesehen, abgedeckt sein.
