DE60219275T2 - Verstärkungskonstruktion für Karosserierahmen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Verstärkungskonstruktion für Karosserierahmen von Kraftfahrzeugen Download PDF

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Masashi Fujisawa-shi Makita
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Anwendungsgebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkungsanordnung für einen Kfz-Karosserierahmen.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Üblicherweise wird der Karosserierahmen eines Fahrzeugs durch verschiedene Rahmenelemente gebildet, wobei jedes einen geschlossenen Bereich, z.B. Säulen, Seitenelemente, Querträger, Längsträger, etc. aufweist. Beim Zusammenbau werden diese Rahmenelemente miteinander durch Schweißen etc. verbunden. Um die Steifigkeit des Zusammenbaus zu verbessern, während das Gewicht reduziert wird, wurde versucht, den geschlossenen Bereich des Rahmenelements mit Aufschäumen von Urethan aufzufüllen. Alternativ wurde versucht, eine Verstärkung in den geschlossenen Bereich des Rahmenelements einzusetzen (siehe offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2001-8840 und 11-235963 ).
  • Die JP-05319301 , die den Oberbegriff von Anspruch 1 definiert, offenbart eine Verstärkungsanordnung mit einem geschlossenen Bereichsteil, das aus zwei Blechen gebildet ist. Ferner wird ein Verstärkungsblech mit hervorragenden Oberflächen geschaffen, die abwechselnd entlang einer Längsrichtung ausgebildet sind. Die hervorragenden Oberflächen sind abwechselnd mit beiden Seitenblechen verbunden, die einen geschlossenen hohlen Bereichsteil bilden.
  • Die US 5 118 160 offenbart ein Karosserieelement, das eine hohle Anordnung mittels eines einzelnen Wandelements bildet. Dadurch werden im oberen und unteren Teil der hohlen Anordnung konkave und konvexe Sicken geschaffen.
  • Die JP-58116268 offenbart eine hohle Verstärkungsstruktur, die ebenfalls nur einzelne Wandelemente aufweist. Ein Frontbereichselement weist zwei Flanschteile mit eingekerbten Teilen auf. Wenn eine Aufprallkraft auf die hohle Anordnung aufgebracht wird, wird in dem Fall das Frontbereichselement wie ein Balg umgeformt.
  • Zusätzlich offenbart die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2001-180518 eine Verstärkungsanordnung für Karosserierahmen eines Kraftfahrzeuges. In dieser Verstärkungsanordnung wird ein Rahmenelement als Bestandteil eines Karosserierahmens durch ein Außenelement mit einem hohlen (geschlossenen) Bereich und einer Verstärkung innerhalb des Außenelements gebildet. Durch das einstückige Verformungsverfahren wird die Verstärkung ausgebildet, um somit das gesamte Innere des Außenelements zu überlappen, wodurch es wirksam und leicht verstärkt wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • In den früheren Anordnungen, die das aufgeschäumte Urethan und die Verstärkung verwenden, gab es eine Tendenz, eine Füllmenge des aufgeschäumten Urethans und eine Dicke der Verstärkung zu vergrößern, um eine hinreichende Verstärkungswirkung sicherzustellen, was zu einem erhöhten Gewicht der Fahrzeugkarosserie führte.
  • In der heutigen Anordnung, wenn die Verstärkung so erstellt wird, um einem ungleichmäßigen Innenprofil des Außenelements zu folgen, wird die Festigkeitsverteilung eines einstückigen Elements (d.h. das Außenelement und die Verstärkung) im Vergleich mit der des Außenelements noch unverändert beibehalten, obwohl die Festigkeit durch den Zusatz der Verstärkung verbessert wird. Bezüglich der Position der Biegeverformung gibt es daher keinen Unterschied zwischen dem Außenelement mit der Verstärkung und dem Außenelement ohne Verstärkung. Das heißt, obwohl der gesamte Bereich des Außenelements mit der Verstärkung abgedeckt ist, weist er lediglich den Effekt auf, diesen verformbaren Bereich (Bereiche) des Außenelements zu verstärken, wobei eine uneffektive Verstärkungswirkung ausgewiesen wird.
  • In dieser Situation ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verstärkungsanordnung für einen Karosserierahmen zu schaffen, der den Karosserierahmen mit einer ausreichenden Verstärkungswirkung ohne Erhöhung des Gewichtes der Fahrzeugkarosserie vorsehen kann. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Die Unteransprüche offenbaren bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die oben erwähnte Aufgabe durch eine Verstärkungsanordnung für einen Kfz-Karosserierahmen erreicht, die Folgendes aufweist:
    ein Rahmenelement mit zwei Wandelementen, die zueinander benachbart sind, um eine Umfangswand des Rahmenelements mit einer Doppelwandanordnung zu schaffen; und
    einen Einstellmechanismus zum Einstellen von jeweiligen Knick-Modus-Wellenformen der beiden Wandelemente, die sich voneinander unterscheiden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Karosserierahmen eines Kraftfahrzeugs darstellt, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht;
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung einer Säule (Teil) und eines Dachseitenrahmens (Teil) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung eines Längsträgers (Teil) der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung eines Verlängerungslängsträgers (Teil) der ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert;
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung eines Querträgers (Teil) der ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert;
  • 6 eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung einer Verstärkung einer Vordersäule (Teil) der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 7 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung einer Verstärkung für eine mittlere Säule (Teil) der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung einer Verstärkung des Dachseitenrahmens (Teil) der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 9 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anordnung einer Verstärkung einer hinteren Säule (Teil) der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 10 ist ein Querschnitt einer Doppelwandanordnung (Teil) der ersten Ausführungsform der Erfindung, die den Zustand darstellt, bevor sie verformt wird;
  • 11 ist ein Querschnitt der Doppelwandanordnung (Teil) der ersten Ausführungsform der Erfindung, die den Zustand nach der Verformung darstellt;
  • 12 ist ein Querschnitt einer vergleichenden Doppelwandstruktur (Teil) gegenüber der Doppelwandstruktur der vorliegenden Erfindung, die einen Zustand darstellt, bei dem Bestandteile der vergleichenden Doppelwandstruktur synchron verformt sind;
  • 13 ist ein Schaubild, das einen Vergleich bei der Anpresskraft durch die Verformung zwischen der Doppelwandanordnung der Erfindung und der vergleichenden Doppelwandanordnung, deren Bestandteile synchron verformt sind, darstellt;
  • 14 ist ein Schaubild, das einen Vergleich der Gegenkraft durch Verformung zwischen der Doppelwandanordnung der Erfindung und der vergleichenden Doppelwandanordnung, deren Bestandteile synchron verformt sind, darstellt;
  • 15 ist Schaubild, das einen Vergleich des Energieverbrauchs durch Verformung zwischen der Doppelwandanordnung der Erfindung und der vergleichenden Doppelwandanordnung, deren Bestandteile synchron verformt sind, darstellt;
  • 16 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich wie 5, die die Anordnung eines Querträgers (Teil) einer ersten Modifikation der ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert;
  • 17 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich wie 5, die die Anordnung eines Querträgers (Teil) einer zweiten Modifikation der ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert;
  • 18 ist eine perspektivische Ansicht ähnlich wie 5, die die Anordnung eines Querträgers (Teil) einer dritten Modifikation der ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert;
  • 19 ist eine Ansicht ähnlich einer Teilansicht, die entlang einer Linie 19-19 von 18 aufgenommen wurde, die die Anordnung eines Querträgers (Teil) einer vierten Modifikation der ersten Ausführungsform der Erfindung erläutert;
  • 20 ist eine perspektivische Ansicht einer Längsträgerverlängerung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die von der Unterseite des Fahrzeugbodens betrachtet wird;
  • 21 ist eine perspektivische Ansicht einer Verstärkung der Längsträgerverlängerung von 20;
  • 22 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Kreisausschnitts, der mit 23A von 21 dargestellt wird;
  • 23 ist ein Querschnitt, der entlang einer Linie 23-23 von 20 aufgenommen wurde;
  • 24 ist eine Seitenansicht, die die Anordnung der Längsträgerverlängerung von 20 schematisch darstellt;
  • 25 ist eine Seitenansicht, die den Ablauf der Längsträgerverlängerung von 20 und ihrer Knick-Modus-Wellenform darstellt, ähnlich zu 24;
  • 26 ist eine Ansicht, die die geknickten Formen eines Außenelementes mit einer großen Verformungsamplitude und einer Verstärkung mit einer kleinen Verformungsamplitude erläutert;
  • 27 ist eine erläuternde Ansicht, die die kombinierten Knick-Modus-Wellenformen des Außenelements der Verstärkung von 26 darstellt;
  • 28 ist eine erläuternde Ansicht, die eine zusammengesetzte Knick-Modus-Wellenform der Wellenformen von 27 darstellt;
  • 29 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt, ähnlich wie 22;
  • 30 ist eine Ansicht ähnlich eines Querschnittes, der entlang einer Linie 30-30 von 29 aufgenommen wurde, wobei eine zweite Modifikation der zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt wird;
  • 31 ist eine perspektivische Ansicht, die eine dritte Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 32 ist ein Querschnitt, der entlang einer Linie 32-32 von 31 aufgenommen wurde;
  • 33 ist eine perspektivische Ansicht, die eine vierte Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 34 ist ein Querschnitt, der entlang einer Linie 34-34 von 33 aufgenommen wurde;
  • 35 ist ein Querschnitt ähnlich zu 33, die eine fünfte Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 36 ist ein Querschnitt, der eine sechste Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 37 ist ein Querschnitt, der entlang einer Linie 37-37 von 36 aufgenommen wurde;
  • 38 ist ein Querschnitt ähnlich wie 36, der eine siebte Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 39 ist eine perspektivische Ansicht einer mittleren Säule, die eine achte Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 40 ist ein Querschnitt, der entlang einer Linie 40-40 von 39 aufgenommen wurde;
  • 41 ist eine Seitenansicht, die einen Bereich eines wesentlichen Teils der achten Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 42A ist eine perspektivische Ansicht eines Außenelementes gemäß einer neunten Modifikation der zweiten Ausführungs form und 42B ist eine perspektivische Ansicht einer Verstärkung gemäß der neunten Modifikation;
  • 43 ist eine perspektivische Ansicht, die eine zehnte Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 44 eine perspektivische Ansicht, die eine elfte Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 45 ist eine perspektivische Ansicht, die eine zwölfte Modifikation der zweiten Ausführungsform darstellt;
  • 46 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Längsträger gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 47 ist ein Querschnitt, der einen wesentlichen Teil des Längsträgers von 46 darstellt;
  • 48 ist ein Querschnitt, der entlang einer Linie 48-48 von 7 aufgenommen wurde;
  • 49 ist eine Draufsicht, die die Anordnung des Längsträgers von 46 und seine Knick-Modus-Wellenform schematisch darstellt;
  • 50 ist eine Draufsicht, die den Ablauf des Längsträgers von 46 schematisch darstellt;
  • 51 ist eine Draufsicht, die ein unterschiedliches Beispiel des Vorgangs vom Längsträger von 46 schematisch darstellt;
  • 52 ist eine Ansicht, die die geknickten Formen eines Außenelements mit einer großen Verformungsamplitude und ei ner Verstärkung mit einer kleinen Verformungsamplitude erläutert;
  • 53 ist eine erläuternde Ansicht, die die kombinierten Knick-Modus-Wellenformen des Außenelementes und der Verstärkung von 52 darstellt;
  • 54 ist eine erläuternde Ansicht, die eine zusammengesetzte Knick-Modus-Wellenform der Wellenformen von 53 darstellt;
  • 55 ist eine perspektivische Ansicht, die einen vorderen Längsträger in einer ersten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
  • 56 ist ein Querschnitt des vorderen Längsträgers von 55;
  • 57 ist ein Querschnitt, der entlang einer Linie 57-57 von 56 aufgenommen wurde;
  • 58 ist eine perspektivische Ansicht, die eine mittlere Säule in einer zweiten Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt;
  • 59 ist ein Querschnitt, der einen Bereich eines wesentlichen Teils der mittleren Säule von 58 darstellt;
  • 60 ist eine perspektivische Ansicht einer Längsträgerverlängerung gemäß einer dritten Modifikation der dritten Ausführungsform der Erfindung, die von der Unterseite des Fahrzeugbodens her betrachtet wird;
  • 61 ist ein Querschnitt, der entlang einer Linie 61-61 von 60 aufgenommen wurde;
  • 62 ist eine perspektivische Ansicht, die die kombinierten Knick-Modus-Wellenformen eines Außenelementes und einer Verstärkung darstellt, die beide die Längsträgerverlängerung von 60 bilden;
  • 63 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil des Einstellmechanismus von 62 darstellt;
  • 64 ist eine perspektivische Ansicht, die eine vierte Modifikation der dritten Ausführungsform darstellt, ähnlich wie 62; und
  • 65 ist ein Querschnitt ähnlich einem Querschnitt, der entlang einer Linie 65-65 von 64 aufgenommen wurde, der eine fünfte Modifikation der dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Gemäß der beigefügten Zeichnung werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nachstehend beschrieben. Die folgenden Beschreibungen sind allgemein in drei Ausführungsformen aufgeteilt, wobei jede verschiedene Modifikationen enthält. Bevor diese Ausführungsformen beschrieben werden, wird zuerst ein Karosserierahmen eines Kraftfahrzeugs beschrieben, auf den die vorliegende Erfindung angewandt wird.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht der äußeren Erscheinung eines Kraftfahrzeugs. In dieser Figur bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine Fahrzeugkarosserie, C einen Fahrgastraum der Fahrzeugkarosserie 1, und die Bezugsziffer 2 einen Karosserierahmen.
  • Als ein Bestandteil des Karosserierahmens 2 wird ein Seitenrahmen SF auf einer Seite der Fahrzeugkarosserie 1 durch Rah menelemente, die sich in einer auf- und absteigenden Richtung des Fahrzeugs erstrecken, und andere Rahmenelemente, die sich in einer Längsrichtung des Fahrzeuges erstrecken, ausgebildet. Die früheren Rahmenelemente umfassen eine vordere Säule 3, e mittlere Säule 4, hintere Säule 5 usw. Die früheren Rahmenelemente umfassen einen Dachseitenrahmen 6, der mit den entsprechenden oberen Enden der vorderen Säule 3 verbunden ist, die mittlere Säule 4 und hintere Säule 5, und einen Längsträger 7, der mit den entsprechenden unteren Enden der vorderen Säule 3, mittleren Säule 4 und hinteren Säule 5 verbunden ist.
  • Ein Bodenrahmen FF, der ebenfalls den Karosserierahmen 2 bildet, umfasst ein Paar von Verlängerungslängsträgern 9 als Rahmenelemente, die unter beiden Seiten einer Bodenplatte 8 angeordnet sind, um sich in Längsrichtung des Fahrzeugs zu erstrecken, einen Querträger 10 als Rahmenelement, das unter der Bodenplatte 8 angeordnet ist, um sich in die Breitenrichtung des Fahrzeugs zu erstrecken, und auch die obigen Längsträger 7 auf beiden Seiten der Fahrzeugkarosserie 1.
  • Die Verlängerungslängsträger 9 sind in Form von entsprechenden rückwärtigen Verlängerungen der beiden Längsträger 11 als Rahmenelemente in Längsrichtung des Fahrzeuges ausgebildet. Daher kann der Verlängerungslängsträger 9 in dieser Art alternativ als "Längsträgerverlängerung" bezeichnet werden. Die Verlängerungslängsträger 9 sind an die untere Fläche der Bodenplatte 8 angeschweißt.
  • [Erste Ausführungsform]
  • 2 stellt die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Gemeinsam mit den obigen Säulen 3 bis 5 und auch mit dem Dachseitenrahmen 6 umfasst jedes Rahmenelement eine innere Platte 12, die mit einem im Wesentlichen hutförmigen Bereich ausgebildet ist, und eine äußere Platte 13, die mit einem im Wesentlichen hutförmigen Bereich ausgebildet ist, dessen Ziehtiefe größer als die der inneren Platte 12 ist. Beim Zusammenbau wird die Platte 12 mit der Platte 13 unter Berücksichtigung der entsprechenden Flansche 12a, 13a der Platten 12, 13 verbunden, um aneinander anzuliegen und kontinuierlich mit den Flansche 12a, 13a zusammen punktverschweißt zu werden, um einen geschlossenen Bereich zu bilden.
  • Gemeinsam mit den oberen Rahmenelementen (d.h. die vordere Säule 3, mittlere Säule 4, hintere Säule 5, Dachseitenrahmen 6) gemäß dieser Ausführungsform weist eine Umfangswand auf der Seite der äußeren Platte 13 eine Doppelwandanordnung auf, die aus der äußeren Platte 13 und einer Verstärkung 14, die innerhalb der Außenplatte 13 angeordnet ist, zusammengesetzt wird. Somit bilden die äußere Platte 13 und die Verstärkung 14 zwei Wandelemente der Erfindung.
  • Die Verstärkung 14 wird mit einem hutförmigen Bereich, der im Wesentlichen mit dem der äußeren Platte 13 identisch ist, gebildet. Jeder Flansch 14a der Verstärkung 14 auf jeder Seite wird zwischen dem Flansch 12a der inneren Platte 12 und dem Flansch 13a der äußeren Platte 13 zusammengedrückt und an diese Flansche 12a, 13a zur Integration verschweißt.
  • Der im Wesentlichen hutförmige Bereich der äußeren Platte 13 wird durch eine obere Wand 13b und Seitenwände 13c auf beiden Seiten der oberen Wand 13b gebildet.
  • Ähnlich wird der im Wesentlichen hutförmige Bereich der Verstärkung 14 durch eine obere Wand 14b und Seitenwände 14c auf beiden Seiten der oberen Wand 14b gebildet. In der Anordnung wird ein erforderlicher Abstand zwischen der oberen Wand 13b der äußeren Platte 13 und der oberen Wand 14b der Verstärkung 14 definiert. Zusätzlich wird ein erforderlicher Abstand zwischen jeder Seitenwand 13c der äußeren Platte 13 und jeder Seitenwand 14c der Verstärkung 14 definiert.
  • Gemäß der Erfindung ist dieser Zusammenbau mit der inneren Platte 12, äußeren Platte 13 und Verstärkung 14 mit einem Mechanismus 15 versehen, um von einer "Knick-Modus"-Wellenform SB (siehe 11) der Verstärkung 14 eine umgekehrte Phase (Gegenphase) einer „Knick-Modus"-Wellenform SA (siehe 11) der äußeren Platte 13 zu erstellen.
  • Um die oben erwähnte Knick-Modus-Wellenform SB gemäß der ersten Ausführungsform zu erhalten, wird der Mechanismus 15 durch eine Mehrzahl von Sicken 16 auf der oberen Wand 14b der Verstärkung 14 ausgebildet. Jede Sicke 16 ist so ausgebildet, um Randlinien zwischen der oberen Wand 14b und den Seitenwänden 14c zu unterbrechen und auch geformt um einen Dreiecksbereich aufzuweisen. Die so geformten Sicken 16 stehen sich auf der oberen Wand 14b entlang der Längsrichtung der Verstärkung 14 gegenüber.
  • 3 stellt den obigen Längsträger 7 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Der Längsträger 7 umfasst eine innere Platte 17, die mit einem im Wesentlichen hutförmigen Bereich ausgebildet ist, und eine äußere Platte 18, die mit einem im Wesentlichen hutförmigen Bereich, dessen Ziehtiefe größer als die der inneren Platte 17 ist, ausgebildet. Beim Zusammenbau werden diese Platten 17, 18 unter Berücksichtigung entsprechender Flansche 17a, 18a der Platten 17, 18 vereinigt, um aneinander anzuliegen und ferner zusammen mit den Flanschen 17a, 18a punktverschweißt zu werden, um einen geschlossenen Bereich vorzusehen.
  • Die äußere Platte 18 weist eine obere Wand 18b und eine Seitenwand 18c auf. Die obere Wand 18b wird stufenförmig mit mehreren Stufen geformt, während der untere Teil der Seitenwand 18c kurvenförmig geformt ist, um einen gerundeten Trägerboden zu schaffen, wobei die Außenplatte 18 einen unterschiedlichen hutförmigen Bereich aufweist.
  • Im Längsträger 7 weist eine Umfangswand auf der Seite der Außenplatte 18 eine Doppelwandanordnung auf, die aus der äußeren Platte 18 und einer Verstärkung 19, die innerhalb der Außenplatte 18 angeordnet ist, gebildet wird. Somit bilden die Außenplatte 18 und die Verstärkung 19 zwei Wandelemente im Längsträger 7 der Erfindung.
  • Die Verstärkung 19 ist mit einem unterschiedlichen hutförmigen Bereich, der im Wesentlichen identisch mit dem der äußeren Platte 18 ist, ausgebildet. Ebenso wird der unterschiedliche hutförmige Bereich der Verstärkung 19 durch eine obere Wand 19b und gerundete Seitenwände 19c gebildet. Jeder Flansch 19a der Verstärkung 19 wird auf jeder Seite davon durch den Flansch 17a der inneren Platte 17 und dem Flansch 18a der äußeren Platte 18 zusammengedrückt und einstückig mit diesen Flanschen 17a, 18a verschweißt.
  • In der Anordnung wird ein erforderlicher Abstand zwischen der oberen Wand 18b der äußeren Platte 18 und der oberen Wand 19b der Verstärkung 19 definiert. Zusätzlich wird ein erforderlicher Abstand zwischen der Seitenwand 18c der äußeren Platte 18 und der Seitenwand 19c der Verstärkung 19 definiert.
  • Da der Mechanismus 15 zum Erstellen einer "Knick-Modus"-Wellenform SB der Verstärkung 19 einer umgekehrten Phase einer "Knick-Modus"-Wellenform SA der äußeren Platte 18 dient, werden eine Mehrzahl von Sicken 20 auf der Seitenwand 19c der Verstärkung 19 ausgebildet. Jede Sicke 20 ist geformt, um einen Dreiecksbereich aufzuweisen. Die so geformten Sicken 20 stehen sich auf der Seitenwand 19c entlang der Längsrichtung der Verstärkung 19 gegenüber.
  • Jede Sicke 20 ist so ausgebildet, um eine Randlinie zwischen der oberen Wand 19b und der Seitenwand 19c und eine weitere Randlinie zwischen der Seitenwand 19c und dem unteren Flansch 19a zu unterbrechen.
  • 4 stellt den obigen Verlängerungslängsträger 9 und 5 den obigen Querträger 10 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • Der Verlängerungslängsträger 9 ist an die untere Fläche der Bodenplatte 8 durch die Flansche 9a angeschweißt, wobei ein geschlossener Bereich gebildet wird. Ebenso ist der Querträger 10 an die obere Fläche der Bodenplatte 8 durch die Flansche 10a angeschweißt, wobei ein geschlossener Bereich gebildet wird.
  • Im Verlängerungslängsträger 9 weist die Umfangswand eine Doppelwandanordnung auf, die aus dem Verlängerungslängsträger 9 selbst, und einer Verstärkung 21, die innerhalb des Trägers 9 angeordnet ist, zusammengesetzt ist. Im Querträger 10 weist die Umfangswand eine Doppelwandanordnung auf, die aus dem Querträger 10 selbst, und einer weiteren Verstärkung 21, die innerhalb des Trägers 10 angeordnet ist, zusammengesetzt ist. Somit entsprechen der Verlängerungslängsträger 9 und die Verstärkung 21 zwei Wandelementen, die die Doppelwandanordnung des Verlängerungslängsträgers 9 bilden. Der Querträger 10 und die Verstärkung 21 entsprechen zwei Wandelementen, die die Doppelwandanordnung des Querträgers 10 bilden.
  • Der Verlängerungslängsträger 9 weist eine obere Wand 9b und ein Paar von Seitenwänden 9c auf beiden Seiten der oberen Wand 9b auf, die einen hutförmigen Bereich bilden.
  • Ebenso weist der Querträger 10 eine obere Wand 10b und ein Paar von Seitenwänden 10c auf beiden Seiten der oberen Wand 10b auf, wobei ein hutförmiger Bereich gebildet wird.
  • Die Verstärkung 21 ist mit einem hutförmigen Bereich ausgebildet, der im Wesentlichen mit dem oberen Bereich des Verlängerungslängsträgers 9 und auch mit dem oberen Bereich des Querträgers 10 identisch ist. Das heißt, gemeinsam mit 4 und 5 weist die Verstärkung 21 eine obere Wand 21b und ein Paar von Seitenwänden 21c auf beiden Seiten der oberen Wand 21b auf.
  • In 4 wird jeder Flansch 21a der Verstärkung 21 auf jeder Seite davon zwischen dem Flansch 9a des Verlängerungslängsträgers 9 und der Bodenplatte 8 zusammengedrückt. In 5 wird jeder Flansch 21a der Verstärkung 21 auf jeder Seite davon zwischen dem Flansch 10a des Querträgers 10 und der Bodenplatte 8 zusammengedrückt.
  • In der Anordnung des Verlängerungslängsträgers 9 wird ein erforderlicher Abstand zwischen der oberen Wand 21b der Verstärkung 21 und der oberen Wand 9b des Verlängerungslängsträgers 9 definiert. Zusätzlich wird ein erforderlicher Abstand zwischen jeder Seitenwand 9c des Verlängerungslängsträgers 9 und jeder Seitenwand 21c der Verstärkung 21 definiert. Ebenfalls wird in der Anordnung des Querträgers 10 ein erforderlicher Abstand zwischen der oberen Wand 21b der Verstärkung 21 und der oberen Wand 9b des Verlängerungslängsträgers 9 definiert. Zusätzlich wird ein erforderlicher Abstand zwischen jeder Seitenwand 9c des Verlängerungslängsträger 9 und jeder Seitenwand 21c der Verstärkung 21 definiert.
  • Da der Mechanismus 15 zum Erstellen einer „Knick-Modus"-Wellenform SB der Verstärkung 21 einer umgekehrten Phase von jeder „Knick-Modus"-Wellenform SA des Verlängerungslängsträgers 9 und des Querträgers dient, wird eine Mehrzahl von Sicken 22 auf der oberen Wand 21b der Verstärkung 21 ausgebil det. Jede Sicke 22 ist mit einem dreieckigen Bereich ausgebildet. Die so geformten Sicken stehen sich auf der oberen Wand 21b entlang der Längsrichtung der Verstärkung 21 gegenüber.
  • Ähnlich den Sicken 16 der Verstärkung 14 wird jede Sicke 22 so ausgebildet, um Randlinien zwischen der oberen Wand 21b und den Seitenwänden 21c auf beiden Seiten der Verstärkung 21 zu unterbrechen.
  • Gemäß einer Teilung der vorderen Säule 3 in ein oberes Säulenstück und ein unteres Säulenstück wird die Verstärkung 14 ebenfalls in einen unteren Verstärkungsteil 14P1 und einen oberen Verstärkungsteil 14FP2 geteilt, wie in 6 dargestellt. Beim Zusammenbau können die Verstärkungsteile 14P1 , 14FP2 , die die vordere Säule 3 bilden, und die Verstärkung 14RS, die den Dachseitenrahmen 6 bildet, miteinander in Folge verbunden werden. Alternativ können die Verstärkungsteile 14P1 , 14FP2 , und die Verstärkung 14RS unterbrochen angeordnet werden, ohne dass ihre Enden miteinander verbunden sind.
  • Bezüglich der Verbindung zwischen der mittleren Säule 4 und dem Dachseitenrahmen 6, wie in 7 dargestellt, wird das obere Ende der Verstärkung 14CP der mittleren Säule 4 eingepasst und an den Umfang der Verstärkung 14RS des Dachseitenrahmens 6 geschweißt. Bezüglich der Verbindung zwischen der mittleren Säule 4 und dem Längsträger 7 wird ebenso das untere Ende der Verstärkung 14CP der mittleren Säule 4 eingepasst und an den Umfang der Verstärkung 19 des Längsträgers 7 geschweißt.
  • Ferner wird die Verstärkung 14 des Dachseitenrahmens 6 auch in einen vorderen Verstärkungsteil 14RS1 und einen hinteren Verstärkungsteil 14RF2 geteilt. Wie in 8 dargestellt, können beim Zusammenbau die Verstärkungsteile 14RS1 , 14RF2 miteinander durch ihre Enden in Folge verbunden werden. Alternativ können die Verstärkungsteile 14RS1 , 14RF2 unterbrochen angeordnet werden, ohne ihre Enden miteinander zu verbinden. Zusätzlich können der hintere Verstärkungsteil 14RF2 und die Verstärkung 14RP der hinteren Säule 5 miteinander durch ihre Enden kontinuierlich verbunden werden, wie in 9 dargestellt. Alternativ können der Verstärkungsteil 14RF2 und die Verstärkung 14RP unterbrochen angeordnet werden, ohne ihre Enden miteinander zu verbinden.
  • Wenn das oben erwähnte Rahmenelement (d.h. der Karosserierahmen 2, mittlere Säule 4, hintere Säule 5, Dachseitenrahmen 6, Längsträger 7, Verlängerungslängsträger 9, Querträger 10, etc.) gemäß der Ausführungsform wie Bälge in Längsrichtung durch eine darauf aufgebrachte axiale Aufpralllast geknickt wird, verändert sich die Doppelwandanordnung im Rahmenelement aus einem parallelen Zustand von 10 in einen verformten Zustand von 11. Das heißt, infolge der Festlegung des Mechanismus 15 wird das äußere Wandelement (13, 18, 9, 10) mit der Knick-Modus-Wellenform SA in Form von Bälgen verformt, während das innere Wandelement (14, 19, 21) mit der Knick-Modus-Wellenform SB mit einer umgekehrten Phase der Wellenform SA verformt wird. Folglich kommen sowohl die äußeren als auch die inneren Wandelemente an entsprechenden Spitzen der Wellenform SB und entsprechenden Mulden der Wellenform SA in engen Kontakt miteinander.
  • 13 stellt einen Vergleich der oberen Verformung mit der Verformung mit einer Knick-Modus-Wellenform in der synchronen Phase von 12 dar. Wie gemäß der Ausführungsform mit einer Linie a von 13 dargestellt, ermöglicht die obige Anordnung einer Verformung in der umgekehrten Phase (Gegenphase) einer Anpresskraft (Widerstandskraft), dass sie im Vergleich mit der herkömmlichen Anordnung, bei der die Elemente 13, 14 in synchroner Phase verformt werden (siehe Linie b von 13), bemerkenswert erhöht wird.
  • 14 ist ein Vergleichsschaubild der Reaktionskraft (Festigkeit) zwischen der Verformung in der umgekehrten Phase (Linie a) und der "synchronen" Verformung in der Phase (Linie b). Gemäß der Ausführungsform ermöglicht die Verformung in der umgekehrten Phase einer Reaktionskraft der Rahmenelemente, dass sie erhöht wird, wodurch die Verformung eingeschränkt wird. Wie zusätzlich mit den Linien a (umgekehrte Phase) und b (synchrone Phase) im Vergleichsschaubild des Energieverbrauchs von 15 dargestellt wird, ist es möglich, einen Energieverbrauch durch die Möglichkeit zu erhöhen, dass die gegenüberliegenden Elemente in der umgekehrten Phase verformt werden.
  • Somit ist es möglich, die Verstärkungswirkung eines Rahmenelementes ohne Erhöhen der Plattendicke der das Rahmenelement bildenden Wandelemente zu erhöhen, wodurch die Leistung der Anordnung gegenüber einem Zusammenstoß verbessert wird.
  • Nochmals, weil der Mechanismus 15 zum Erstellen der obigen Knick-Modus-Wellenform in einer umgekehrten Phase durch die Sicken 16, 20 oder 22 in den Verstärkungen 14, 18 oder 21 innerhalb der Doppelwandanordnung in der oben erwähnten Ausführungsform gebildet wird, ist es möglich, die oben erwähnte Knick-Modus-Wellenform SB durch geeignetes Einstellen eines Abstandes (Zwischenraums) der Sicken zu erhalten.
  • In der oben erwähnten Ausführungsform werden die Sicken 16, 22 jeweils auf den oberen Wänden 14b, 21b der Verstärkungen 14, 21 ausgebildet. In den Modifikationen können die Sicken in anderen Teilen der Verstärkung ausgebildet werden.
  • (Erste Modifikation)
  • 16 stellt die erste Modifikation der ersten Ausführungsform dar. In dieser Modifikation, wie repräsentativ durch den Querträger 10 der Figur dargestellt, werden die Sicken 22 auf den Seitenwänden 21c auf beiden Seiten der oberen Wand 21b der Verstärkung 21 ausgebildet.
  • (Zweite Modifikation)
  • 17 stellt die zweite Modifikation der ersten Ausführungsform dar. In dieser zweiten Modifikation weist die obere Wand 21b der Verstärkung 21 erhabene Teile 23, die ausgebildet sind, um nach innen zu ragen, anstatt der Sicken 22 sowohl in der ersten Ausführungsform als auch der ersten Modifikation auf.
  • Jedes erhabene Teil 23 besitzt die Form eines langen Ovals mit einer langen Achse in Breitenrichtung der oberen Wand 21b.
  • Weil die erhabenen Teile 23 sowohl zu erzeugenden Knickpunkten als auch zu den oben erwähnten Sicken 20 werden, ist es daher gemäß der zweiten Modifikation möglich, die geknickte Verformung der Verstärkung 21 sauber auszuführen, wodurch sie ebenso wie die der ersten Ausführungsform und der ersten Modifikation wirksam wird.
  • (Dritte Modifikation)
  • 18 stellt die dritte Modifikation der ersten Ausführungsform dar. In der dritten Modifikation wird die obere Wand 21b der Verstärkung 21 genau wie eine gleichmäßige Welle, die einer Längsrichtung folgt, geformt, wobei der Mechanismus 15 vorgesehen ist, die Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 21 für eine umgekehrte Phase der Knick-Modus-Wellenform des Querträgers 10 zu erstellen.
  • Die die obige Welle der oberen Wand 21b bildenden Spitzen und Mulden werden so ausgebildet, um jeweils den Mulden und Spit zen in der Knick-Modus-Wellenform des Querträgers 10 gegenüberzuliegen.
  • Somit ist es gemäß der dritten Modifikation möglich, eine balggeformte Knickverformung der Verstärkung 21 infolge von "Spitzen" und "Mulden" in der Wellenform der oberen Wand 21b sauber auszuführen, wobei einer Verformung in der Knick-Modus-Wellenform SB ermöglicht wird, eine umgekehrte Phase der Knick-Modus-Wellenform SA des Querträgers 10 aufzuweisen.
  • Wenn die Innenverstärkung 14 (19, 21) gleich oder unterschiedlich zum äußeren Wandelement 13 (18, 9, 10) bezüglich ihrer Plattendicke und Anordnung gemacht wird, ist es immer in der einen oben erwähnten Ausführungsform und den drei Modifikationen möglich, die Zeitwahl des Beginns der beiden geknickten Verformungen, wobei jede eine umgekehrte Phase zu einander aufweist, und außerdem möglich, eine Anpresskraft (Widerstandskraft etc.) leicht zu steuern/regeln.
  • (Vierte Modifikation)
  • 19 stellt die vierte Modifikation ähnlich der dritten Modifikation der ersten Ausführungsform dar. In der vierten Modifikation werden entsprechende Spitzenbereiche in der Welle auf der oberen Wand 21b der Verstärkung 21 als dickwandige Teile ausgebildet, wobei jeder eine große Dicke aufweist, während Muldenbereiche als dünnwandige Teile ausgebildet werden, wobei jeder eine kleine Dicke aufweist.
  • Die dickwandigen Teile und dünnwandigen Teile sind abwechselnd in Längsrichtung der Verstärkung 21 angeordnet.
  • Weil die balgförmige geknickte Verformung der Verstärkung 21 gemäß der oben erwähnten vierten Modifikation an entsprechenden Mulden der dünnwandigen Teile als Startpunkte der Verfor mung erzeugt wird, ist es möglich, die Verformung in der Knick-Modus-Wellenform SB noch sauberer auszuführen. Weil ferner die dickwandigen Spitzenbereiche der Verstärkung 21 noch stärker mit den entsprechenden "Mulden"-Bereichen in der Knick-Modus-Wellenform des äußeren Wandelements (d.h. dem Querträger 10) in Kontakt ist, ist es möglich, eine Widerstandskraft des gesamten Zusammenbaus des Querträgers 10 und der Verstärkung 21 zu erhöhen.
  • Weil die Verstärkung (14, 19, 22) mit dem Mechanismus 15 zum Erstellen einer Knick-Modus-Wellenform für eine umgekehrte Phase der anderen Knick-Modus-Wellenform vorgesehen wird, gibt es ferner gemeinsam mit der ersten Ausführungsform (inklusive der vier Modifikationen) keine Möglichkeit, die äußere Erscheinung des Zusammenbaus der beiden Wandelemente zu beeinflussen.
  • [Zweite Ausführungsform]
  • 20 bis 25 stellen die zweite Ausführungsform dar, bei der die Verstärkungsanordnung der vorliegenden Erfindung auf die Längsträgerverlängerung 9 (oder Verlängerungslängsträger), die sich auf jeder Seite des Fahrzeugs erstreckt, angewendet wird.
  • 20 ist eine perspektivische Ansicht der Anordnung der Längsträgerverlängerung 9, ebenfalls von der Unterseite des Fahrzeugbodens betrachtet.
  • Der vordere Längsträger 11 weist das hintere Ende auf, das an eine geneigte Fußleistenfläche einer Armaturenbrettplatte 24 anliegt und damit verbunden ist, die den vorderen Karosserieraum FC (1) vom Fahrgastraum C trennt.
  • Die Längsträgerverlängerung 9 ist mit dem hinteren Ende des vorderen Längsträgers 11 verbunden, um sich von der geneigten Fläche der Armaturenbrettplatte 24 entlang der unteren Fläche der Bodenplatte 8 in Längsrichtung des Fahrzeugs zu erstrecken. Das hintere Ende der Längsträgerverlängerung 9 ist angeordnet, um an einen hinteren Blech-Querträger 100 (24) anzuliegen, der an die untere Fläche der Bodenplatte 8 in Breitenrichtung des Fahrzeugs geschweißt ist. Das hintere Ende der Längsträgerverlängerung 9 ist mit dem hinteren Blech-Querträger 100 verbunden.
  • Am mittleren Teil der Bodenplatte 8 kreuzt sich auch die Längsträgerverlängerung 9 mit einem Boden-Querträger 110, der an die untere Fläche der Bodenplatte 8 in Breitenrichtung des Fahrzeugs geschweißt ist.
  • Die Längsträgerverlängerung 9 umfasst ein Außenelement 91, das einen hohlen (geschlossenen) Bereich zusammen mit den Platten 24, 8 bildet, wodurch eine Hülle der Längsträgerverlängerung 9 und einer Verstärkung 92, die im Außenelement 91 angeordnet ist, gebildet wird, um sich in Längsrichtung des Außenelements 91 zu erstrecken.
  • Das Außenelement 91 wird gebildet, um im Wesentlichen einen hutförmigen Bereich aufzuweisen. Das vordere Ende des Außenelementes 91 wird am hinteren Ende des vorderen Längsträgers 11 von der Außenseite eingepasst. Das Außenelement 91 ist an die geneigte Fläche der Armaturenbrettplatte 24 und die untere Fläche der Bodenplatte 8 durch Flansche 91a geschweißt.
  • Die Verstärkung 92 ist ausgebildet, um einen im Wesentlichen hutförmigen Bereich aufzuweisen, der kleiner als der des Außenelements 91 ist, wie in 21 bis 23 dargestellt. Unabhängig vom Außenelement 91 ist die Verstärkung 92 an die Platten 24, 8 durch die Flansche 92a geschweißt, wobei ein hohler (geschlossener) Bereich zusammen mit den Platten 24, 8 gebildet wird.
  • Gemäß der Ausführungsform wird festgestellt, dass eine Amplitude einer „Knick-Modus"-Wellenform der Verstärkung 92 kleiner als eine Amplitude einer „Knick-Modus"-Wellenform des Außenelementes 91 ist.
  • Wenn, wie in 26 dargestellt, die Verstärkung 92 mit einer kleinen Verformungsamplitude und das Außenelement 91 mit einer großen Verformungsamplitude dazu neigen, sich bei denselben Aufprallschlägen zu knicken, wird das Außenelement 91 leichter als die Verstärkung 92 infolge des raschen Fortschrittes bei der geknickten Verformung des Elementes 91 geknickt (gefaltet).
  • Durch Kombinieren des Außenelementes 91 mit der Verstärkung 92 wird daher das Beschränken des Einknickens (Faltens) des Außenelementes 91 ermöglicht, wodurch ein ausgeglichener Knick-Modus für die Längsträgerverlängerung 9 erwartet werden kann.
  • Wenn, wie in 27 im Detail dargestellt ist, die Knick-Modus-Wellenform SA des Außenelementes 91 mit einer großen Amplitude mit der Knick-Modus-Wellenform SB der Verstärkung 92 mit einer kleinen Amplitude kombiniert wird, interferieren die Wellenformen SA und SB miteinander an jedem Knoten, so dass eine resultierende (zusammengesetzte) Wellenform der Wellenformen SA und SB, nämlich eine Knick-Modus-Wellenform der gesamten Längsträgerverlängerung 9 modifiziert wird, um die Amplitude zu reduzieren, wie durch eine durchgezogene Linie von 28 dargestellt wird. Zu beachten ist, dass eine gestrichelte Linie von 28 eine resultierende Wellenform im Falle von den Wellenformen SA und SB derselben Amplitude bezeichnet.
  • Gemäß der Ausführungsformen ist die Verstärkung 92 mit einem Knick-Verzögerungsmechanismus 120 versehen, der eine Startzeit des Knickens der Verstärkung 92 bezüglich einer Startzeit des Knickens des Außenelementes 91 verzögert, um die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 92 kleiner als die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform des Außenelementes 92 zu machen.
  • Wie in 21 und 22 dargestellt, wird der Knick-Verzögerungsmechanismus 120 durch eine Mehrzahl von Falten bildenden Sicken 121 der Verstärkung 92 als geschwächte Teile gebildet. Auf einer oberen Wand 92b der Verstärkung 92 werden diese Sicken 121 in der Umgebung eines Biegepunktes A des vorderen Teils der Verstärkung, der entlang der geneigten Fläche der Armaturenbrettplatte 24 gebogen wird, ausgebildet.
  • 24 und 25 stellen den Ablauf der Längsträgerverlängerung 9 dar, wenn sie von einer äußeren Kraft F (Aufpralllast) durch einen Fahrzeug-Frontalzusammenstoß beansprucht wird.
  • Wenn die Aufpralllast F auf das vordere Ende des vorderen Längsträgers 11 infolge des Fahrzeugzusammenstoßes aufgebracht wird, wird die Aufpralllast F auf die Längsträgerverlängerung 9 in axialer Richtung übertragen.
  • Beim Übertragungsablauf der Aufpralllast F auf einen Reaktionskraft-Aufnahmepunkt B, bei dem die Längsträgerverlängerung 9 an einen hinteren Blech-Querträger 100 anstößt, wird die Verstärkung 92 mit den Sicken 121 als Startpunkt der Verformung gefaltet. Das heißt, die Aufpralllast wird auf den Reaktionskraft-Aufnahmepunkt B durch die Verstärkung 92 nach einer Verzögerungszeit t übertragen, da die Aufpralllast auf denselben Punkt B durch das Außenelement 91 übertragen worden ist.
  • Daher wird der Fortschritt der Amplitude der Knick-Modus-Wellenform SB der Verstärkung 92 beschränkt, so dass eine Amplitude der Knick-Modus-Wellenform SB der Verstärkung 92 kleiner als eine Amplitude der Knick-Modus-Wellenform SA des Au ßenelementes 91 wird, wie in 27 dargestellt.
  • Während das vordere Ende der Längsträgerverlängerung 9 infolge der axialen Eingabe der Aufpralllast F auf das vordere Ende des vorderen Längsträgers 11 dazu neigt, mit dem Biegepunkt A als Aufnahmepunkt rückwärts einzuknicken, wie in 25 dargestellt. Unter dem Fahrzeugboden und zwischen dem Biegepunkt A und dem Reaktionskraft-Aufnahmepunkt B wird die Längsträgerverlängerung 9 in einer im Wesentlichen S-förmigen Weise in der Seitenansicht mit diesen Punkten A, B und auch mit einem Verbindungspunkt C mit dem Bodenquerträger 110 als entsprechende Aufnahmepunkte geknickt.
  • Weil danach durch den Knick-Verzögerungsmechanismus 120 festgestellt wird, dass die Amplitude der Knick-Modus-Wellenformen der Verstärkung 92 kleiner als die Amplitude der Knick-Modus-Wellenformen des Außenelementes 91 wird, wird zwischen dem Punkt B und dem Punkt C eine Interferenz der entsprechenden Knoten der Knick-Modus-Wellenformen SA und SB erzeugt, so dass die Aufwärtsverformung des Außenelementes 91 durch die Interferenz mit der Verstärkung 92 beschränkt wird.
  • Infolge einer durch die beidseitige Interferenz zwischen dem Außenelement 91 und der Verstärkung 92 erzeugte Widerstandskraft gemäß der Ausführungsform ist es möglich, ihnen das Aufteilen der Aufpralllast zu ermöglichen, wodurch die Verformung auf die gesamte Längsträgerverlängerung 9 verteilt wird, während der Zuwachs einer örtlichen Verformung zwischen dem Punkt B und dem Punkt C beschränkt wird, wodurch eine Reaktionskraft gegen Einknicken verbessert werden kann, um den Energieverbrauch der Verstärkungsanordnung zu erhöhen.
  • Ohne Erhöhen der Ausmaße des Außenelementes 91 und der Verstärkung 92 oder Hinzufügen eines Verstärkungselementes wird folglich die Verstärkungswirkung in der Längsträgerverlänge rung 9 erhöht, um die Effizienz gegenüber dem Zusammenstoß zu verbessern.
  • Weil zusätzlich die Aufwärtsverformung der Längsträgerverlängerung 9 zwischen dem Punkt B und dem Punkt C beschränkt wird, ist es möglich, eine hohe Steifigkeit einer Sitzanordnung, die im selben Bereich errichtet ist, aufrechtzuerhalten, wodurch die Stabilität eines Sitzes erhöht werden kann.
  • Nochmals angemerkt, der Knick-Verzögerungsmechanismus 120 gemäß der zweiten Ausführungsform, der einen Startzeitpunkt des Knickens der Verstärkung 92 für eine vorbestimmte Zeitdauer (t) unter Berücksichtigung eines Startzeitpunktes der Knickens des Außenelementes 91 verzögert, ermöglicht der Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 92 kleiner als die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform des Außenelementes 91 zu sein. Aufgrund der Festlegung eines geschwächten Teils, z.B. in diesem Fall die Falten bildenden Sicken 121, an einer vorbestimmten Position der Verstärkung 92, ist es daher möglich, die Verstärkungswirkung der Längsträgerverlängerung 9 zu erhöhen.
  • (Erste Modifikation)
  • 29 stellt die erste Modifikation der zweiten Ausführungsform dar. In dieser Modifikation wird die obere Wand 92b der Verstärkung 92 genau wie eine gleichmäßige Welle geformt, die der Längsrichtung folgt, wobei der Knick-Verzögerungsmechanismus 120 geschaffen wird.
  • Bei Auftreten einer äußeren Kraft infolge eines Zusammenstoßes etc., wird die Verstärkung 92 beim Ablauf mit entsprechenden Mulden in der obigen Welle auf der oberen Wand 92b als Startpunkt der Verformung gefaltet. Ähnlich der zweiten oben erwähnten Ausführungsform wird der Startzeitpunkt der Knickens der Verstärkung 92 folglich für eine vorbestimmte Zeitdauer (t) im Vergleich mit dem Startzeitpunkt der Knickens des Außenelementes 91 verzögert. Anders als bei den Falten bildenden Sicken 121 ist es ferner möglich, ein Auftreten von Bruchstellen in der Verstärkung 92 infolge der Konzentration von örtlicher Beanspruchung zu verhindern, wobei die Verstärkungswirkung der Verstärkung 92 selbst sichergestellt wird.
  • (Zweite Modifikation)
  • 30 stellt die zweite Modifikation der zweiten Ausführungsform dar. In der zweiten Modifikation werden entsprechende Spitzenbereiche in der Welle auf der oberen Wand 92b der Verstärkung 92 als dickwandige Teile ausgebildet, wobei jeder eine große Dicke aufweist, während die Muldenbereiche als dünnwandige Teile ausgebildet werden, wobei jeder eine kleine Dicke aufweist. Die dickwandigen Teile und die dünnwandigen Teile werden abwechselnd in Längsrichtung der Verstärkung 92 angeordnet, wodurch der Knick-Verzögerungsmechanismus 20 geschaffen wird.
  • Gemäß der zweiten Modifikation wird die Verstärkung 92 durch die Eingabe einer äußeren Last in Axialrichtung der Längsträgerverlängerung 9 an entsprechenden Mulden der dünnwandigen Teile als Startpunkte der Verformung gefaltet. Ähnlich der oben erwähnten zweiten Ausführungsform wird folglich der Startzeitpunkt des Knickens der Verstärkung 92 im Vergleich mit dem Startzeitpunkt des Knickens des Außenelementes 91 verzögert. Beim Ablauf des Fortschreitens des Faltens ermöglicht der starke Kontakt mit den entsprechenden "Spitzen" der dickwandigen Teile der Verstärkung 92 mit dem Außenelement 91 die Erhöhung einer Widerstandskraft (Anpresskraft).
  • (Dritte Modifikation)
  • 31 und 32 stellen die dritte Modifikation der zweiten Ausführungsform dar. In der dritten Modifikation wird die Position eines vorderen Endes der Längsträgerverlängerung 9 in der Umgebung des obigen Punktes A festgelegt (siehe 25). Ferner wird der Knick-Verzögerungsmechanismus 120 durch einen Abstand S, der zwischen dem vorderen Ende der Verstärkung 92 und dem Außenelement 91 definiert ist, in Richtung einer Last, die aufgebracht wird (d.h. in axialer Richtung), ausgebildet.
  • Im geschlossenen Bereich des Außenelementes 91 ist eine Trennwand 122 am Außenelement 91 befestigt, um somit dem vorderen Ende der Verstärkung 92 durch den obigen Zwischenraum S gegenüberzuliegen. Wenn beim Ablauf das Außenelement 91 in axialer Richtung mit einer Verschiebung des Zwischenraumes S geknickt wird, kommt die Trennwand 122 in Anpresskontakt mit dem vorderen Ende der Verstärkung 92, wodurch eine axiale Last in axialer Richtung davon übertragen wird.
  • Das Außenelement 91 weist Führungsnuten 91c auf, die innerhalb entsprechender Seitenwände des Elements 91 ausgebildet sind, während die Verstärkung 92 Führungsstifte 92c aufweist, die ausgebildet sind, um von entsprechenden Seitenwänden der Verstärkung 92 zum Eingriff mit den Führungsnuten 91c hervorzuragen. Die Führungsnuten 91c und die Führungsstifte 92c ermöglichen einen geeigneten Kontakt zwischen der Trennwand 122 und dem vorderen Ende der Verstärkung 92.
  • Wenn folglich eine Aufpralllast F eines Frontalzusammenstoßes auf das Außenelement 91 der Längsträgerverlängerung 9 durch den vorderen Längsträger 11 sofort übertragen wird und wenn das Außenelement 91 in axialer Richtung durch den Zwischenraum S verformt wird, kommt die Trennwand 122 in Anpresskontakt mit dem vorderen Ende der Verstärkung 92, wodurch die axiale Last der Verstärkung 92 übertragen wird.
  • Das heißt, die axiale Last wird zur Verstärkung 92 mit einer Verzögerung von einer vorbestimmten Zeitdauer (t) übertragen, die für das Außenelement 91 zum Verformen durch den Zwischenraum S erforderlich ist. Auf diese Weise ist es möglich, den Zuwachs einer Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 92 unter Berücksichtigung des Außenelementes 91 zu beschränken, wobei die kleine Amplitude der Verformung der Verstärkung 92 ausgeführt werden kann, um die ähnliche Wirkung der zuvor erwähnten zweiten Ausführungsform umzusetzen.
  • Insbesondere mit der Festlegung des Zwischenraumes S als Knick-Verzögerungsmechanismus 120 könnte der Zeitpunkt der Übertragung einer Last leicht durch geeignete Festlegung des Zwischenraums S gesteuert/geregelt werden.
  • (Vierte Modifikation)
  • 33 und 34 stellen die vierte Modifikation der zweiten Ausführungsform dar. In dieser Modifikation wird der Knick-Verzögerungsmechanismus 120 in der dritten Modifikationsposition im Längsträger 7 dargestellt.
  • Der Längsträger 7 umfasst ein Außenelement 71 mit einem hohlen (geschlossenen) Bereich, um eine Hülle des Längsträgers 7 zu bilden, und eine Verstärkung 72, die im Außenelement 71 angeordnet ist, um sich in Längsrichtung des Außenelementes 71 zu erstrecken.
  • Wie in 33 dargestellt, weist die Verstärkung 72 das vordere Ende auf, das an eine Endplatte 71a zum Verschließen des vorderen Endes des Außenelements 71 geschweißt ist. Innerhalb des Außenelements 71 ist die Trennwand 122 zum Verschließen seines geschlossenen Bereichs angeordnet und an die Innenwand des Elements 71 geschweißt, um somit einen Zwischenraum S unter Berücksichtigung des hinteren Endes der Verstärkung 72 zu hinterlassen, wobei der Knick-Verzögerungsmechanismus 120 geschaffen wird.
  • Beim Ablauf beginnt sich das Außenelement 71 in axialer Richtung zu verformen, sobald eine Aufpralllast F auf das vordere Ende des Außenelementes 71 durch einen Fahrzeug-Frontalzusammenstoß aufgebracht worden ist. Wenn das Außenelement 71 durch den Zwischenraum S geformt wird, kommt das hintere Ende der Verstärkung 72 in Anpresskontakt mit der Trennwand 122. Somit wird die axiale Last zur Verstärkung 72 mit einer Verzögerung von einer vorbestimmten Zeitdauer (t) übertragen, wodurch das axiale Knicken der Verstärkung 72 gestartet wird.
  • Auf diese Weise ist es möglich, den Zuwachs einer Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 72 unter Berücksichtigung des Außenelementes 71 zu beschränken, wobei die kleine Amplitude der Verformung der Verstärkung 72 ausgeführt werden kann, um die Wellenformeigenschaften ähnlich denen von 27 und 28 zu erhalten.
  • Folglich wird eine Interferenz von Knoten in den Knick-Modus-Wellenformen zwischen dem Außenelement 71 und der Verstärkung 72 durch den Längsträger 7 erzeugt, so dass der Zuwachs der lokalen Verformung des Außenelements 71 beschränkt wird, um das Falten des Längsträgers 7 zu vermeiden. Zusätzlich wird eine Widerstandskraft durch die beidseitige Interferenz zwischen dem Außenelement 71 und der Verstärkung 72 erhöht, wodurch eine Reaktionskraft gegen Einknicken erhöht wird.
  • (Fünfte Modifikation)
  • In der oben erwähnten vierten Modifikation der zweiten Ausfüh rungsform ist der Zwischenraum S zwischen dem hinteren Ende der Verstärkung 72 und der Trennwand 122 definiert. 35 stellt eine Modifikation der vierten Modifikation dar, wobei die fünfte Modifikation der zweiten Ausführungsform geschaffen wird.
  • Gemäß dieser Modifikation weist die Verstärkung 72 das hintere Ende auf, das an die Trennwand 122 geschweißt ist, um somit einen Zwischenraum S zwischen der Endplatte 71a und dem vorderen Ende der Verstärkung 72 zu definieren, wodurch der Knick-Verzögerungsmechanismus 120 geschaffen wird.
  • Der Ablauf und die Wirkungen der obigen Anordnung sind ähnlich denen der vierten Modifikation der zweiten Ausführungsform.
  • (Sechste Modifikation)
  • 36 und 37 stellen die sechste Modifikation der zweiten Ausführungsform dar. In dieser Modifikation wird der Knick-Verzögerungsmechanismus 120 in der vierten Modifikationsposition im vorderen Längsträger 11 dargestellt.
  • Der vordere Längsträger 11 umfasst ein Außenelement 111 mit einem hohlen (geschlossenen) Bereich und einer Verstärkung 112, die im Außenelement 111 angeordnet ist, um sich in Längsrichtung des Außenelementes 111 zu erstrecken.
  • Die Verstärkung 112 weist das vordere Ende auf, das an eine Endplatte 111a zum Verschließen des vorderen Endes des Außenelements 111 geschweißt ist. Innerhalb des Außenelementes 111 ist die Trennwand 122 angeordnet und an die Innenwand des Elementes 111 geschweißt, um somit einen Abstand S in Abhängigkeit vom hinteren Ende der Verstärkung 112 zu hinterlassen, wobei der Knick-Verzögerungsmechanismus 120 geschaffen wird.
  • Der Ablauf und die Wirkungen der obigen Anordnung sind ähnlich denen der vierten Modifikation und der fünften Modifikation bezüglich des Längsträgers 7.
  • (Siebte Modifikation)
  • In einer Modifikation der sechsten Modifikation stellt 38 die siebte Modifikation der zweiten Ausführungsform dar.
  • Gemäß dieser Modifikation weist die Verstärkung 112 das hintere Ende auf, das an der Trennwand 122 geschweißt ist, um somit einen Zwischenraum S zwischen der Endplatte 111a und dem vorderen Ende der Verstärkung 112 zu definieren, wobei der Knick-Verzögerungsmechanismus 120 geschaffen wird.
  • Der Ablauf und die Wirkungen der obigen Anordnung sind denjenigen der vierten Modifikation der zweiten Ausführungsform ähnlich.
  • (Achte Modifikation)
  • 39 bis 41 stellen die achte Modifikation dar, wobei der Knick-Verzögerungsmechanismus 120 in der vierten Ausführungsform bei der mittleren Säule 4 angewendet wird.
  • Die mittlere Säule 4 umfasst ein Außenelement 41 mit einem hohlen (geschlossenen) Bereich, um eine Hülle der Säule 4 zu bilden, und eine Verstärkung 42, die im Außenelement 41 angeordnet ist, um sich in Längsrichtung des Außenelements 41 zu erstrecken. Das Außenelement 41 wird durch eine äußere Platte 41A und eine innere Platte 41B gebildet, um den geschlossenen Bereich zu schaffen. Die Verstärkung 42 ist ausgebildet, um einen im Wesentlichen hutförmigen Bereich aufzuweisen, der kleiner als der der äußeren Platte 41B ist und an der inneren Platte 41A unabhängig von der äußeren Platte 41B angeschweißt ist, um einen geschlossenen Bereich zu bilden.
  • Es wird festgestellt, dass ein oberes Ende der Verstärkung 42 niedriger als das obere Ende des Außenelements 41 ist. Die Trennwand 122 ist im oberen Ende des Außenelementes 41 untergebracht. Die Trennwand 122 ist am Außenelement 41 gesichert, um eine Aufpralllast F von seiner Oberseite zur Verstärkung 42 zu übertragen.
  • Zwischen dem unteren Ende der Trennwand 122 und dem oberen Ende der Verstärkung 42 ist ein Zwischenraum S angeordnet, der den Knick-Verzögerungsmechanismus 120 in dieser Modifikation bildet.
  • Beim Ablauf beginnt sich das Außenelement 41 in axialer Richtung zu verformen, sobald eine Aufpralllast F (siehe 41) auf das vordere Ende des Außenelements 41 von der Oberseite aufgebracht worden ist. Wenn das Außenelement 41 durch den Zwischenraum S verformt wird, kommt das untere Ende der Trennwand 122 in Anpresskontakt mit der Oberseite der Verstärkung 42. Somit wird die axiale Last zur Verstärkung 42 mit einer Verzögerung von einer vorbestimmten Zeitdauer (t) übertragen, wodurch das axiale Knicken der Verstärkung 42 gestartet wird.
  • Auf diese Weise ist es möglich, den Zuwachs einer Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 42 in Abhängigkeit des Außenelements 41 zu beschränken, wobei die kleine Amplitude der Verformung der Verstärkung 42 ausgeführt werden kann, um die Wellenformeigenschaften ähnlich denen von 27 und 28 zu erhalten.
  • Folglich wird eine Interferenz der Knoten in den Knick-Modus-Wellenformen zwischen dem Außenelement 41 und der Verstärkung 42 durch die mittlere Säule 4 erzeugt, so dass der Zuwachs der örtlichen Verformung des Außenelementes 41 beschränkt wird, um das Falten der mittleren Säule 4 zu vermeiden. Zusätzlich wird eine Widerstandskraft durch die beidseitige Interferenz zwischen dem Außenelement 41 und der Verstärkung 42 erhöht, wodurch eine Reaktionskraft gegen Einknicken erhöht wird.
  • (Neunte Modifikation)
  • 42A und 42B stellen die neunte Modifikation dar, wobei die zweite Ausführungsform auf die Längsträgerverlängerung angewendet wird. Diese Modifikation ähnelt der zweiten Ausführungsform von 20 und 23 darin, dass die Längsträgerverlängerung durch das Außenelement 91 und die Verstärkung 92 gebildet wird.
  • Gemäß dieser Modifikation wird die Verstärkung 92 mit einem Knick-Beschränkungsmechanismus 130 versehen, die dazu dient, die Knickverformung der Verstärkung 92 zu beschränken, um eine Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 92 kleiner als eine Amplitude der Knick-Modus-Wellenform des Außenelements 91 zu machen.
  • Wie in 42B dargestellt, wird der Knick-Beschränkungsmechanismus 130 durch eine Mehrzahl von axialen Sicken 131 auf der oberen Wand 92B der Verstärkung 92 gebildet. Diese axialen Sicken 131 werden über die gesamte Länge eines horizontalen Teils der Verstärkung 92 entlang einer Fahrzeug-Bodenfläche an regelmäßigen Intervallen in Längsrichtung ausgebildet.
  • Wenn, wie in 42A dargestellt, der horizontale Teil des Außenelements 91 entlang der Fahrzeug-Bodenfläche eine axial Knick-Modus-Wellenform SA aufweist, die an einer erforderlichen "Wellenform"-Teilung in Längsrichtung des Elements 91 festgestellt wird, während das vordere Ende des horizontalen Teils als Knoten der Wellenform festgelegt wird, werden die axialen Sicken 131 in entsprechenden Bereichen gemäß der entsprechenden Gegenknoten der Knick-Modus-Wellenform SA des Außenelements 91 jeweils mit einer vorbestimmten Länge L ausgebildet.
  • Ferner wird die Verstärkung 92 auf der oberen Wand 92b mit einer Mehrzahl von seitlichen Sicken 132 versehen, wobei jede von ihnen zwischen den benachbarten axialen Sicken 131, 131 angeordnet sind, um sich in einer Richtung senkrecht zur axialen Sicke 131 zu erstrecken. Mit anderen Worten, jede seitliche Sicke 132 wird in einer Position gemäß jeden Knotens der Knick-Modus-Wellenform SA des Außenelements 91 ausgebildet.
  • Wenn beim Ablauf eine axiale Last auf die Längsträgerverlängerung 9 durch einen Fahrzeug-Frontalzusammenstoß aufgebracht wird, wird der obige horizontale Teil des Außenelements 91 wellig mit der Knick-Modus-Wellenform SA geknickt.
  • Andererseits wird der horizontale Teil der Verstärkung 92 ebenfalls von seinem vorderen Ende in axialer Richtung in Form einer Welle im Wesentlichen synchron mit dem Außenelement 91 und auch in derselben Stufe wie die Außenelementstufe geknickt. Trotzdem wird das bogenförmige Knicken im Verstärkungsbereich gemäß jeden Gegenknotens der Wellenform des Außenelementes 91 durch die axiale Sicke 131 auf der oberen Wand 92b beschränkt. In der Knick-Modus-Wellenform SB der gesamten Verstärkung 92 wird der Zuwachs einer Amplitude der Wellenform in Längsrichtung beschränkt, wie in 42B dargestellt, um eine Verformungsamplitude zu reduzieren, wodurch die Wellenformeigenschaften ähnlich denen der 27 und 28 erreicht werden.
  • Folglich wird eine Interferenz der Knoten in den Knick-Modus-Wellenformen zwischen dem Außenelement 91 und der Verstärkung 92 erzeugt, so dass der Zuwachs der örtlichen Verformung des Außenelementes 91 beschränkt wird, um das Falten der Längsträgerverlängerung 9 zu vermeiden.
  • Zusätzlich ermöglicht die beidseitige Interferenz zwischen dem Außenelement 91 und der Verstärkung 92 die Erhöhung einer Widerstandskraft, um eine Reaktionskraft gegen Einknicken zu erhöhen.
  • Gemäß dieser Modifikation ist es aufgrund der Festlegung der seitlichen Sicken 132, wobei jede zwischen den axialen Sicken 131, 131 angeordnet ist, die vorn und hinten benachbart sind, möglich, das Knicken der Verstärkung 92 an den seitlichen Sicken 132 als Startpunkte der Verformung zu beschleunigen. Somit ist es möglich, das Knicken der Verstärkung an derselben "Knickstufe", wie die des Außenelements 91, zu steuern/regeln.
  • (Zehnte, elfte und zwölfte Modifikation)
  • In der oben erwähnten Modifikation wird der Knick-Beschränkungsmechanismus 130 auf die Verstärkung 92 der Längsträgerverlängerung 9 angewendet. In den Modifikationen ist der Knick-Beschränkungsmechanismus 130 auf verschiedene Rahmenelemente anwendbar. 43 stellt die zehnte Modifikation der zweiten Ausführungsform dar, wobei der Knick-Beschränkungsmechanismus 130 auf die Verstärkung 42 der mittleren Säule 4 angewendet wird. 44 stellt die elfte Modifikation der zweiten Ausführungsform dar, wobei der Knick-Beschränkungsmechanismus 130 auf die Verstärkung 72 des Längsträgers 7 angewendet wird. 45 stellt die zwölfte Modifikation der zweiten Ausführungsform dar, wobei der Knick-Beschränkungsmechanismus 130 auf die Verstärkung 112 des vorderen Längsträgers 11 angewendet wird.
  • Der Ablauf und die Wirkungen der obigen Modifikationen sind denen der neunten Modifikation der zweiten Ausführungsform ähnlich.
  • [Dritte Ausführungsform]
  • 46 bis 51 stellen die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In dieser Ausführungsform wird die Verstärkungsanordnung der Erfindung auf die Längsträger auf beiden Seiten des Fahrzeugs angewendet. 46 ist eine perspektivische Ansicht des Längsträgers 7 auf einer Seite des Fahrzeugs.
  • Wie oben erwähnt, umfasst der Längsträger 7 das Außenelement 71 mit einem hohlen (geschlossenen) Bereich, um eine Hülle des Längsträgers 7 und die Verstärkung 72 mit einem hohlen (geschlossenen) Bereich zu bilden, der kleiner als der des Außenelementes 71 ist und im Außenelement 71 angeordnet ist, um sich in Längsrichtung des Außenelements 71 zu erstrecken. Das Außenelement 71 weist das vordere Ende, das mit dem unteren Ende der vorderen Säule 3 verbunden ist, und das hintere Ende auf, das mit dem unteren Ende der hinteren Säule 5 verbunden ist.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform, wie in 49 dargestellt, wird festgestellt, dass eine Amplitude einer „Knick-Modus"-Wellenform SB der Verstärkung 72 größer als eine Amplitude einer „Knick-Modus"-Wellenform SA des Außenelementes 71 ist.
  • Wenn, wie in 52 dargestellt, die Verstärkung 72 mit einer großen Verformungsamplitude und das Außenelement 71 mit einer kleinen Verformungsamplitude dazu neigen, bei denselben Aufprallschlägen einzuknicken, wird die Verstärkung 72 leichter als das Außenelement 73 infolge des rapiden Fortschritts bei der Knickverformung der Verstärkung 72 geknickt (gefaltet) werden.
  • Durch Kombinieren der Verstärkung 72 mit dem Außenelement 71 wird daher das Beschränken des Einknickens (Faltens) der Verstärkung 72 ermöglicht, wodurch ein ausgeglichener Knick-Modus für den Längsträger 7 erwartet werden kann.
  • Wenn, wie im Detail in 53 dargestellt, die Knick-Modus-Wellenform SA des Außenelements 71 mit einer kleinen Amplitude mit der Knick-Modus-Wellenform SB der Verstärkung 72 mit einer großen Amplitude kombiniert wird, interferieren die Wellenformen SA und SB miteinander an jedem Gegenknoten, so dass eine resultierende (zusammengesetzte) Wellenform der Wellenformen SA und SB, nämlich eine Knick-Modus-Wellenform des gesamten Längsträgers 7, modifiziert wird, um die Amplitude zu reduzieren, wie durch eine durchgezogene Linie in 54 dargestellt. Zu beachten ist, dass eine gestrichelte Linie in 54 eine resultierende Wellenform im Fall der Wellenformen SA und SB von derselben Amplitude kennzeichnet.
  • Gemäß der Ausführungsform wird die Verstärkung 72 mit einem Knick-Beschleunigungsmechanismus 140 versehen, der einen Startzeitpunkt des Knickens der Verstärkung 72 in Abhängigkeit eines Startzeitpunktes des Knickens des Außenelementes 71 beschleunigt, um die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 72 größer als die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform des Außenelements 71 zu machen.
  • Wie in 47 und 49 dargestellt, wird festgelegt, dass eine Position P1 des Lasteingabepunktes für die Verstärkung 72 vor einer Position P2 des Lasteingabepunktes für das Außenelement 71 in Richtung einer Last existiert, die in die Verstärkungsanordnung eingegeben wird. Der Knick-Beschleunigungsmechanismus 140 wird durch Festlegung eines vorbestimmten Zwischenraums S zwischen der Position P1 und der Position P2 gebildet.
  • Wie im Detail in 7 dargestellt, weist die Verstärkung 72 das hintere Ende auf, das an der Trennwand 122, das an das Außenelement 71 geschweißt ist, befestigt ist, und das vordere Ende auf, das angeordnet ist, um vom vorderen Ende des Außenelements 71 nach vorne hervorzuragen.
  • Ferner ist eine Endplatte 72a am vorderen Ende der Verstärkung 72 angeschweißt, um den geschlossenen Bereich zu verschließen.
  • Die Endplatte 72a hat die Form einer Kappe, die das vordere Ende des Außenelements 71 abdeckt. Um beidseitige axiale Bewegungen zu ermöglichen, werden die Endplatte 72a und das Außenelement 71 nicht miteinander verschweißt. Auf diese Weise sieht die vordere Fläche der Endplatte 72a die Position P1 des Lasteingabepunktes für die Verstärkung 72 vor, während das vordere Ende des Außenelements 71 die Position P2 des Lasteingabepunktes für das Außenelement 71 vorsieht. Ferner wird der vorbestimmte Zwischenraum S zwischen der Position P1 und der Position P2 festgelegt.
  • Abhängig von den Umständen kann die Verstärkung 72 an den Teilen, die die mittlere Säule 4 kreuzen, in zwei vordere und hintere Teile trennen. In dem Zusammenhang kann die obige Trennwand 122 durch das Teil einer später erwähnten Verstärkung 42 (59) in der mittleren Säule 4 ersetzt werden, wobei der Verstärkungsteil in den Längsträger 7 hineinragt. In diesem Fall wird das hintere Ende der Verstärkung 71 an das hervorragende untere Ende der Verstärkung 42 in der mittleren Säule 4 geschweißt.
  • 49 und 50 stellen den Ablauf des oben konstruierten Längsträgers 7 dar, wenn er einer externen Kraft S durch einen Fahrzeug-Frontalzusammenstoß ausgesetzt wird.
  • Bei dem Fahrzeug-Frontalzusammenstoß wird ein Vorderrad FW zu rückbewegt, um mit dem vorderen Ende des Längsträgers 7 zusammenzustoßen, so dass eine Aufpralllast F (externe Kraft) auf den Längsträger 7 in Axialrichtung aufgebracht wird.
  • Aufgrund der oben erwähnten Anordnung der Verstärkung 72 und des Außenelements 71, die beide den Längsträger 7 bilden, stößt dann das Vorderrad FW mit dem vorderen Ende der Verstärkung 72 zuerst zusammen. Auf diese Weise wird eine Startperiode des Knickens der Verstärkung 72 im Vergleich mit dem des Außenelementes 71 vorgerückt.
  • Dadurch wird der Zuwachs einer Amplitude der Wellenform in der Knick-Modus-Wellenform SB der Verstärkung 72 gefördert. Somit wird die Amplitude der Wellenform SB erhöht, wie in 53 dargestellt.
  • Wenn die Verstärkung 72 durch den obigen Zwischenraum S geknickt wird, stößt die Endplatte 72a mit dem vorderen Ende des Außenelements 71 zusammen. Das heißt, mit einer Verzögerungszeit (t), die für das Knicken durch den Zwischenraum S für die Verstärkung 72 notwendig ist, wird die Aufpralllast F an das Außenelement 71 in axialer Richtung weitergegeben. Infolge dieser Verzögerungszeit (t) wird der Zuwachs einer Amplitude der Verformung des Außenelements 71 in Abhängigkeit von der Verstärkung 72 beschränkt. Wie in 53 dargestellt, wird das Außenelement 71 mit einer Knick-Modus-Wellenform SA geformt, deren Amplitude kleiner als die Amplitude der Verstärkung 72 ist.
  • Wie in 50 dargestellt, interferieren folglich entsprechende Gegenknoten der Wellenform der Verstärkung 72 mit einer großen Amplitude mit entsprechenden Gegenknoten der Wellenform des Außenelements 71 mit einer kleinen Amplitude entlang der Längsrichtung des Längsträgers 7. Eine Widerstandskraft durch die obige Interferenz wirkt, um den Zuwachs einer örtlichen Verformung auf die Verstärkung 72 zu beschränken. Nicht nur die Verstärkung 72, sondern auch der Zuwachs einer örtlichen Verformung auf den Längsträger 7 wird beschränkt, um das Falten zu vermeiden. Somit wird die Aufpralllast F zwischen der Verstärkung 72 und dem Außenelement 71 aufgeteilt, um eine Verformung im gesamten Längsträger 7 zu verteilen. Zusätzlich kann mit der Zunahme der Widerstandskraft infolge der obigen beidseitigen Interferenz eine Reaktionskraft gegen Einknicken erhöht werden, um einen Energieverbrauch des Längsträgers 7 zu erhöhen.
  • Bei einem schrägen Aufprall von vorn, wenn das Vorderrad FW mit dem Längsträger 7 von der schrägen Außenseite zusammenstößt, wie in 51 dargestellt, wird dann eine Aufpralllast F schräg auf den Längsträger 7 aufgebracht. Folglich wird der Längsträger 7 in der Draufsicht nach innen gebogen. Weil eine Widerstandskraft durch die obige Interferenz unter den Gegenknoten der Wellenformen der Verstärkung 72 und des Außenelements 71 erhöht wird, ist es in diesem Fall ebenso möglich, eine nach innen gerichtete Verformung des Längsträgers 7 einzuschränken.
  • Daher kann weder das Erhöhen der Plattendicken der Verstärkung 72 und des Außenelements 71 noch der Einbau größerer Verstärkungen die Verstärkungswirkung für den Längsträger 7 erhöht werden, um die Trägerwirkung gegen Aufprall zu verbessern.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung rückt der Knick-Beschleunigungsmechanismus 140 den Startzeitpunkt des Knickens der Verstärkung 72 durch die vorbestimmte Zeit (t) im Vergleich mit dem Startzeitpunkt des Knickens des Außenelements 71 vor, um die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 72 größer als die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform des Außenelements 71 zu machen. Mit der einfachen Anordnung des Längsträgers 7, mit anderen Worten, das Positio nieren der Lasteingabepunkte auf der Verstärkung 72 und dem Außenelement 71 und die Festlegung des Zwischenraums S, ist es daher möglich, die Verstärkungswirkung in Abhängigkeit des Längsträgers 7 zu erhöhen.
  • [Erste Modifikation]
  • 55 bis 57 stellen die erste Modifikation der dritten Ausführungsform dar. In der Modifikation wird der Knick-Beschleunigungsmechanismus 140 auf den vorderen Längsträger 11 angewendet.
  • Der vordere Längsträger 11 umfasst das Außenelement 111 mit einem hohlen (geschlossenen) Bereich und die Verstärkung 112, die im Außenelement 111 angeordnet ist, um sich in Längsrichtung des Außenelements 111 zu erstrecken.
  • Die Verstärkung 112 weist das hintere Ende, das an der Trennwand 122 befestigt ist, die an das Außenelement 111 geschweißt ist, und das vordere Ende auf, das angeordnet ist, um vom vorderen Ende des Außenelements 111 nach vorn hervorzuragen.
  • Ferner weist die Verstärkung 112 das vordere Ende auf, das an einer kappenförmigen Endplatte 112a geschweißt ist. Um beidseitige axiale Bewegungen zu ermöglichen, sind die Endplatte 112a und das vordere Ende des Außenelements 111 nicht miteinander verschweißt. So sieht die vordere Fläche der Endplatte 112a die Position P1 des Lasteingabepunkts für die Verstärkung 112 vor, während das vordere Ende des Außenelements 111 die Position P2 des Lasteingabepunkts für das Außenelement 111 vorsieht. Ferner wird ein vorbestimmter Zwischenraum S zwischen der Position P1 und der Position P2 festgelegt, wodurch der Knick-Beschleunigungsmechanismus 140 gebildet wird.
  • Wenn folglich eine Aufpralllast F auf das vordere Ende des vorderen Längsträgers 11 durch einen Fahrzeug-Frontalzusammenstoß aufgebracht wird, werden der Ablauf und die Wirkung ähnlich der oben erwähnten dritten Ausführungsform erhalten.
  • [Zweite Modifikation]
  • 58 und 59 stellen die zweite Modifikation der dritten Ausführungsform dar. In der Modifikation wird der Knick-Beschleunigungsmechanismus 140 auf die mittlere Säule 4 angewendet.
  • Die mittlere Säule 4 umfasst das Außenelement 41 mit einem hohlen (geschlossenen) Bereich, um eine Hülle der Säule 4 und der Verstärkung 42, die im Außenelement 41 angeordnet ist, zu bilden, um sich in Längsrichtung des Außenelements 41 zu erstrecken. Die Verstärkung 42 wird ausgebildet, um einen geschlossenen Bereich, der kleiner als der des Außenelements 41 ist, aufzuweisen.
  • Das untere Ende der Verstärkung 42 ist mit dem Längsträger 7 verbunden, während das obere Ende der Verstärkung 42 angeordnet ist, um in den geschlossenen Bereich des Dachseitenrahmens 6 hineinzuragen und ist an der Trennwand 142 der T-förmigen Konfiguration in der Seitenansicht angeschweißt. Durch diese Trennwand 142 wird die Verstärkung 42 mit dem Dachseitenrahmen 6 verbunden.
  • Das obere Ende der Trennwand 142 ist angeordnet, um gegen die obere Wand des Dachseitenrahmens 6 anzuliegen oder sich anzunähern, so dass das obere Ende der Trennwand 142 die Position P1 des Lasteingabepunkts für die Verstärkung 42 vorsieht. Wohingegen eine Verbindung des vorderen Endes des Außenelements 41 mit der unteren Wand des Dachseitenrahmens 6 die Position P2 des Lasteingabepunkts für das Außenelement 41 vorsieht. Ferner wird ein vorbestimmter Zwischenraum S zwischen dem unteren Ende eines Schulterteils der Trennwand 142 und der Position P2 festgelegt, wodurch der Knick-Beschleunigungsmechanismus 140 gebildet wird.
  • Wenn eine Aufpralllast F gemäß der zweiten Modifikation auf den Dachseitenrahmen 6 von der oberen Seite aufgebracht wird, wird die Aufpralllast F sofort auf die Verstärkung 42 durch die Trennwand 142 übertragen, so dass die Verstärkung 42 anfängt, in Axialrichtung einzuknicken. Wenn die Verstärkung 42 durch den Zwischenraum S verformt wird, kommt das untere Ende des Schulterteils der Trennwand 142 in Anpresskontakt mit dem oberen Ende des Außenelements 42. Somit wird die Axiallast auf das Außenelement 42 mit einer Verzögerung von einer vorbestimmten Periode (t) übertragen, wodurch das axiale Knicken des Außenelements 41 gestartet wird.
  • Auf diese Weise ist es möglich, den Zuwachs einer Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 42 in Abhängigkeit vom Augenelement 41 zu fördern, wodurch die große Amplitude der Verformung der Verstärkung 42 ausgeführt werden kann, um die Wellenformeigenschaften ähnlich denen von 53 und 54 umzusetzen.
  • Folglich wird eine Interferenz der Gegenknoten in den Knick-Modus-Wellenformen zwischen dem Außenelement 41 und der Verstärkung 42 überall in der mittleren Säule 4 erzeugt, so dass der Zuwachs der örtlichen Verformung der Verstärkung 42 durch eine Widerstandskraft infolge der obigen Interferenz beschränkt wird. Das heißt, der Zuwachs der örtlichen Verformung der mittleren Säule 4 wird beschränkt, um das Falten der mittleren Säule 4 zu vermeiden und zusätzlich wird die Last F zwischen der Verstärkung 42 und dem Außenelement 41 aufgeteilt. Folglich wird die Verformung auf die gesamte mittlere Säule 4 verteilt. Weil ferner eine Widerstandskraft durch die beidsei tige Interferenz erhöht wird, ist es möglich, eine Reaktionskraft gegen Einknicken zu erhöhen.
  • (Dritte Modifikation)
  • 60 bis 63 stellen die dritte Modifikation der dritten Ausführungsform dar. In der Modifikation wird der Knick-Beschleunigungsmechanismus 140 auf die Längsträgerverlängerung 9 angewendet.
  • Wie oben erwähnt, ist die Längsträgerverlängerung 9 mit dem hinteren Ende des vorderen Längsträgers 11 (siehe 1) verbunden, der mit der geneigten Fußleistenfläche der Armaturenbrettplatte 24 verbunden ist. Die Längsträgerverlängerung 9 ist angeordnet, um sich entlang der unteren Fläche der Bodenplatte 8 in Längsrichtung des Fahrzeugs zu erstrecken.
  • Unterhalb der Bodenplatte 8 kreuzt sich die Längsträgerverlängerung 9 mit dem Boden-Querträger 110 in einem im Wesentlichen rechten Winkel. Der Boden-Querträger 110 ist an die Unterfläche der Bodenplatte 8 in Breitenrichtung des Fahrzeugs geschweißt.
  • Die Längsträgerverlängerung 9 umfasst das Außenelement 91, das einen hohlen (geschlossenen) Bereich zusammen mit den Platten 24, 8 bildet, wodurch eine Hülle der Längsträgerverlängerung 9 und der Verstärkung 92 gebildet wird, die im Außenelement 91 angeordnet ist, um sich in Längsrichtung des Außenelements 91 zu erstrecken. Das Außenelement 91 wird gebildet, um einen im Wesentlichen hutförmigen Bereich aufzuweisen. Das vordere Ende des Außenelements 91 ist am hinteren Ende des vorderen Längsträgers 11 von seiner Außenseite her befestigt. Das Außenelement 91 ist an der geneigten Fläche zwischen der Armaturenbrettplatte 24 und der unteren Fläche der Bodenplatte 8 durch die Flansche 91a angeschweißt.
  • Die Verstärkung 92 ist ausgebildet, um einen im Wesentlichen hutförmigen Bereich aufzuweisen, der kleiner als der des Außenelements 91 ist. Unabhängig vom Außenelement 91 ist die Verstärkung 92 an die Platten 24, 8 durch die Flansche 92a geschweißt, die einen hohlen (geschlossenen) Bereich zusammen mit den Platten 24, 8 bilden.
  • Gemäß der dritten Modifikation der dritten Ausführungsform wird die Verstärkung 92 mit einem Verformungs-Einstellmechanismus 150 (62B) versehen, der eine Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 92 größer als eine Amplitude der Knick-Modus-Wellenform des Außenelements 91 macht.
  • Dieser Verformungs-Einstellmechanismus 150 wird durch einen Festigkeits-verändernden Teil, der in der Verstärkung 92 vorgesehen ist, gebildet. Dieser Festigkeits-verändernde Teil umfasst eine Mehrzahl von geschwächten Teilen, die auf einer horizontalen oberen Wand 92b der Verstärkung 92 entlang der Bodenplatte 8 ausgebildet sind. Die geschwächten Teile haben die Form von Sicken 151 (151a, 151b), die sich in Längsrichtung der oberen Wand 92b gegenüberliegen.
  • Wie in 62A dargestellt, wird hier angenommen, dass die axiale Knick-Modus-Wellenform SA des horizontalen Teils des Außenelements 91 entlang der Kfz-Bodenfläche an einer erforderlichen "Wellenform"-Teilung in Längsrichtung des Elements 91 festgelegt ist, während das vordere Ende des horizontalen Teils einen Knoten der Wellenform bildet. Danach werden die obigen Sicken 151 der Verstärkung 92 seitlich in entsprechenden Positionen gemäß der jeweiligen Knoten und Gegenknoten der Knick-Modus-Wellenform SA ausgebildet.
  • Wie in 62B im Detail dargestellt, weisen die Sicken 151 eine Mehrzahl von Sicken 151a in Form von Vertiefungen, die in entsprechenden Positionen gemäß der Knoten der Knick-Modus-Wellenform SA angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Sicken 151b in Form von Vorsprüngen auf, die in entsprechenden Positionen gemäß der Gegenknoten der Knick-Modus-Wellenform SA angeordnet sind. Wenn folglich der horizontale Teil der Verstärkung 92 einer axialen Last durch das vordere Ende ausgesetzt ist, wird die Verstärkung 92 in einer Knick-Modus-Wellenform SB mit den Knoten der Sicken 151a in Form von Vertiefungen verformt. Es ist zu beachten, dass eine Stufe der Knick-Modus-Wellenform SB mit der Stufe der Knick-Modus-Wellenform SAb in der Knick-Modus-Wellenform SA identisch ist. Ferner wird in den Gegenknoten der Knick-Modus-Wellenform SB eine nach außen gerichtete Verschiebung der Verstärkung 92 durch die Sicken 151b in Form von Vorsprüngen erhöht, wobei die Knick-Modus-Wellenform SB mit einer großen Verformungsamplitude geschaffen wird.
  • In den entsprechenden Bereichen gemäß der Gegenknoten der Knick-Modus-Wellenform SB werden die Flansche 92a teilweise eliminiert. Das heißt, nur in diesen Bereichen wird die Verstärkung 72 nicht an die Bodenplatte 8 geschweißt, wodurch verhindert wird, dass die Flansche 92a Hindernisse für die nach außen gerichtete Verformung der Verstärkung 92 sind.
  • Wenn beim Ablauf eine axiale Last auf die Längsträgerverlängerung 9 durch einen Fahrzeug-Frontalzusammenstoß aufgebracht wird, wird der obige horizontale Teil des Außenelements 91 in welliger Weise mit der Knick-Modus-Wellenform SA geknickt.
  • Andererseits wird der horizontale Teil der Verstärkung 92 auch vom vorderen Ende in Axialrichtung in der Form einer Welle im Wesentlichen synchron mit dem Außenelement 91 und auch in derselben Stufe wie der Außenelementstufe geknickt. Trotzdem wird im Verstärkungsbereich gemäß jedes Gegenknotens der Wellenform des Außenelements 91 ein kurvenförmiges Knicken durch die her vorragende Sicke 151b auf der oberen Wand 92b gefördert. In der Knick-Modus-Wellenform SB der gesamten Verstärkung 92 in Längsrichtung, wie in 62B dargestellt, wird der Zuwachs einer Amplitude der Wellenform fortschreiten, um eine Verformungsamplitude zu erhöhen, wodurch die Wellenformeigenschaften ähnlich denen von 53 und 54 erhalten werden.
  • Folglich interferieren die Gegenknoten in der Knick-Modus-Wellenform des Außenelements 91 mit den Gegenknoten in der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 92, so dass eine resultierende Widerstandskraft wirkt, um den Zuwachs der örtlichen Verformung der Verstärkung 92 zu beschränken, um das Falten der Längsträgerverlängerung 9 zu vermeiden. Zusätzlich wird die Aufpralllast F zwischen der Verstärkung 92 und dem Außenelement 91 aufgeteilt, um zu ermöglichen, das die Verformung auf die gesamte Längsträgerverlängerung 9 verteilt wird. Zusätzlich ist es infolge der Erhöhung der Widerstandskraft, die von der beidseitigen Interferenz resultiert, möglich, eine Reaktionskraft gegen Einknicken zu erhöhen.
  • Weil insbesondere der Festigkeits-verändernde Teil in Form von Sicken in der Verstärkung 92 ausgebildet ist, um eine große Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 92 zu erreichen, ist es möglich, die Herstellkosten zu reduzieren, ohne dass sie von Modifikationen im Außenelement 91 begleitet werden.
  • Die Ausbildung des Festigkeits-verändernden Teils kann durch die Festlegung der Sicken 151 vereinfacht werden. Aufgrund des Designs der Sicken 151 ist es außerdem möglich, die Verformungsweise der Verstärkung 92 leicht einzustellen.
  • [Vierte Modifikation]
  • 64 stellt die vierte Modifikation der dritten Ausfüh rungsform dar, die ähnlich der dritten Ausführungsform ist.
  • Gemäß dieser Modifikation wird die obere Wand 92d der Verstärkung 92 genau wie eine gleichmäßige Welle, die der Längsrichtung folgt, geformt, wobei der oben erwähnte Verformungs-Einstellmechanismus 150 vorgesehen wird, der die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 92 größer als die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform des Außenelements 91 macht.
  • Es versteht sich von selbst, dass entsprechende Spitzen und Mulden in einer Wellenform auf der oberen Wand 92b gemäß der Gegenknoten und Knoten jeweils in der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung 92 ausgebildet werden.
  • Somit ist es gemäß der vierten Modifikation möglich, eine wellenförmige geknickte Verformung der Verstärkung 92 infolge der "Spitzen" und "Mulden" in der Wellenform der oberen Wand 92b sauber zu erreichen, wodurch der Verstärkung 92 ermöglicht wird, sich in der Knick-Modus-Wellenform SB zu verformen, deren Verformungsamplitude größer als die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform SA des Außenelements 91 ist.
  • (Fünfte Modifikation)
  • 65 stellt die fünfte Modifikation ähnlich der vierten Modifikation der dritten Ausführungsform dar. In dieser Modifikation werden entsprechende "Spitzen"-Bereiche in der Welle auf der oberen Wand 92b der Verstärkung 92 als dickwandige Teile ausgebildet, wobei jedes eine große Dicke aufweist, während die "Mulden"-Bereiche als dünnwandige Teile ausgebildet werden, wobei jedes eine kleine Dicke aufweist. Die dickwandigen Teile und die dünnwandigen Teile werden abwechselnd in Längsrichtung der Verstärkung 92 angeordnet.
  • Weil die wellenförmige geknickte Verformung der Verstärkung 92 gemäß der fünften oben erwähnten Modifikation an entsprechenden Mulden der dünnwandigen Teile als Startpunkte der Verformung erzeugt werden, ist es möglich, die Verformung in der Knick-Modus-Wellenform SB sauberer auszuführen. Weil ferner die dickwandigen Spitzenbereiche der Verstärkung 92 in engem Kontakt mit entsprechenden "Gegenknoten"-Bereichen in der Knick-Modus-Wellenform des Außenelements 91 kommen, ist es möglich, eine Widerstandskraft des gesamten Zusammenbaus des Außenelements 91 und der Verstärkung 92 zu erhöhen.
  • Schließlich ist es für die Durchschnittsfachleute selbstverständlich, dass die vorhergehenden Beschreibungen nur beispielhafte Ausführungsformen der offenbarten Verstärkungsanordnung für den Karosserierahmen des Fahrzeugs sind.

Claims (25)

  1. Verstärkungsanordnung für einen Kfz-Karosserierahmen: – mit einem Rahmenelement (3, 4, 5, 6, 7, 9, 10) mit einem ersten Wandelement (14, 19, 21) und einem zweiten Wandelement (13, 18, 9, 10), die benachbart zueinander angeordnet sind, um eine Umfangswand des Rahmenelements mit einer Doppelwandanordnung vorzusehen; gekennzeichnet durch einen Einstellmechanismus (15) zum Einstellen der jeweiligen Knick-Modus-Wellenformen der ersten und zweiten Wandelemente derart, dass diese sich voneinander unterscheiden, wobei der Einstellmechanismus (15) die Knick-Modus-Wellenform des ersten Wandelements (14, 19, 21) in einer im Wesentlichen umgekehrten Phase zur Knick-Modus-Wellenform des zweiten Wandelements (9, 10, 13, 18) einstellt.
  2. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei der Einstellmechanismus (15) eine Mehrzahl von Sicken (16, 20, 22) aufweist, die auf einer Wandfläche des ersten Wandelementes (14, 19, 21) ausgebildet sind.
  3. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei der Einstellmechanismus (15) eine Wandfläche des ersten Wandelements (14, 19, 21) aufweist, wobei die Wandfläche in einer kontinuierlichen und gleichmäßigen Welle ausgebildet ist.
  4. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei der Einstellmechanismus (15) eine Mehrzahl von erhabenen Teilen (23) aufweist, die auf einer Wandfläche des ersten Wandelements (14, 19, 21) in Reihen ausgebildet sind.
  5. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei der Einstellmechanismus (15) dickwandige Teile und dünnwandige Teile aufweist, die beide abwechselnd im ersten Wandelement (14, 19, 21) ausgebildet sind.
  6. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 2, wobei die beiden Wandelemente (14, 19, 21, 9, 10, 13, 18) bezüglich der Plattendicke und Anordnung identisch miteinander sind.
  7. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 2, wobei die beiden Wandelemente (14, 19, 21, 9, 10, 13, 18) bezüglich der Plattendicke und Anordnung unterschiedlich voneinander sind.
  8. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 2, wobei das erste Wandelement (14, 19, 21) ein inneres Wandelement ist, das die Doppelwandanordnung bildet.
  9. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Wandelement ein Außenelement (41, 7, 111, 91) mit einem geschlossenen Bereich ist, während das erste Wandelement eine Verstärkung (42, 72, 112, 92) ist, die im Außenelement angeordnet ist, um sich in Längsrichtung zu erstrecken, und der Einstellmechanismus (15) jeweilige Knick-Modus-Wellenformen der Verstärkungen (42, 72, 112, 92) einstellt, so dass eine Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung (42, 72, 112, 92) kleiner als eine Amplitude der Knick-Modus-Wellenform des Außenelements (41, 71, 111, 91) ist.
  10. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 9, wobei der Einstellmechanismus (15) einen Knick-Verzöge rungsmechanismus (120) aufweist, der in der Verstärkung (42, 72, 112, 92) angeordnet ist, um einen Startzeitpunkt des Knickens der Verstärkung (42, 72, 112, 92) in Abhängigkeit vom Startzeitpunkt des Knickens des Außenelements (41, 71, 111, 91) zu verzögern, wodurch die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung kleiner als die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform des Außenelements (41, 71, 111, 91) gemacht wird.
  11. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 10, wobei der Knick-Verzögerungsmechanismus (120) durch ein geschwächtes Teil (121), das in der Verstärkung (42, 72, 112, 92) angeordnet ist, gebildet ist.
  12. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 10, wobei der Knick-Verzögerungsmechanismus (120) durch eine Wandfläche der Verstärkung (42, 72, 112, 92) gebildet ist, wobei die Wandfläche in Form einer gleichmäßigen und kontinuierlichen Welle geformt ist.
  13. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 10, wobei der Knick-Verzögerungsmechanismus (120) durch dickwandige Teile und dünnwandige Teile gebildet ist, die beide abwechselnd in der Verstärkung (42, 72, 112, 92) gebildet sind.
  14. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 10, wobei der Knick-Verzögerungsmechanismus (120) durch einen Zwischenraum gebildet ist, der zwischen dem Außenelement (41, 71, 111, 91) und der Verstärkung (42, 72, 112, 92) definiert ist, um die Übertragung einer Last vom Außenelement (41, 71, 111, 91) zur Verstärkung zu verzögern, wobei sich der Zwischenraum in Richtung der Last, die auf das Außenelement aufgebracht wird, erstreckt.
  15. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 9, wobei der Einstellmechanismus (15) einen Knick-Beschränkungsmechanismus (130) aufweist, der in der Verstärkung (42, 72, 112, 92) angeordnet ist, um das Knicken der Verstärkung zu beschränken, wodurch die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung kleiner als die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform des Außenelements (41, 71, 111, 91) gemacht wird.
  16. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 15, wobei der Knick-Beschränkungsmechanismus (130) eine Mehrzahl von axialen Sicken (131) umfasst, die auf einer Wand der Verstärkung an vorbestimmten Intervallen in Längsrichtung der Verstärkung (42, 72, 112, 92) ausgebildet sind.
  17. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 16, wobei der Knick-Beschränkungsmechanismus (130) ferner eine Mehrzahl von seitlichen Sicken (132) umfasst, die auf der Wand der Verstärkung (42, 72, 112, 92) ausgebildet und jede zwischen den benachbarten axialen Sicken (131) angeordnet sind, um sich in einer Richtung senkrecht zu den axialen Sicken zu erstrecken.
  18. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Wandelement ein Außenelement (41, 71, 111, 91) mit einem geschlossenen Bereich ist, während das erste Wandelement eine Verstärkung (42, 72, 112, 92) ist, die im Außenelement angeordnet ist, um sich in Längsrichtung zu erstrecken, und der Einstellmechanismus (15) jeweilige Knick-Modus-Wellenformen der Verstärkungen (42, 72, 112, 92) einstellt, so dass eine Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung (42, 72, 112, 92) größer als eine Amplitude der Knick-Modus-Wellenform des Außenelements (41, 71, 111, 91) ist.
  19. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 18, wobei der Einstellmechanismus (15) einen Knick-Beschleunigungsmechanismus (140) aufweist, der in der Verstärkung (42, 72, 112, 92) angeordnet ist, um einen Startzeitpunkt des Knickens der Verstärkung (42, 72, 112, 92) in Abhängigkeit eines Startzeitpunkts des Knickens des Außenelements (41, 71, 111, 91) zu beschleunigen, wodurch die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform der Verstärkung (42, 72, 112, 92) größer als die Amplitude der Knick-Modus-Wellenform des Außenelements (41, 71, 111, 91) ist.
  20. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 19, wobei der Knick-Beschleunigungsmechanismus (140) durch einen Lasteingabepunkt für die Verstärkung (42, 72, 112, 92) gebildet ist, der vor einem weiteren Lasteingabepunkt für das Außenelement (41, 71, 111, 91) in Richtung einer Last positioniert ist, die auf die Verstärkungsanordnung aufgebracht wird, und ein Zwischenraum zwischen dem Lasteingabepunkt für die Verstärkung (42, 72, 112, 92) und dem Lasteingabepunkt für das Außenelement (41, 71, 111, 91) definiert ist, wobei sich der Zwischenraum in Richtung der aufgebrachten Last erstreckt.
  21. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 18, wobei die Verstärkung (42, 72, 112, 92) mit einem Verformungs-Modus-Einstellmechanismus (150) versehen ist, der die Amplitude der Knick-Modus-Wellenformen der Verstärkung (42, 72, 112, 92) größer als die Amplitude der Knick-Modus-Wellenformen des Außenelements (41, 71, 111, 91) macht.
  22. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 21, wobei der Verformungs-Modus-Einstellmechanismus (150) durch einen Festigkeits-verändernden Teil, der in der Verstärkung (42, 72, 112, 92) angeordnet ist, ausgebildet ist.
  23. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 22, wobei der Festigkeits-verändernde Teil ein geschwächtes Teil ist, das in der Verstärkung (42, 72, 112, 92) ausgebildet ist.
  24. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 21, wobei der Verformungs-Modus-Einstellmechanismus (15) durch eine Wandfläche der Verstärkung (42, 72, 112, 92) ausgebildet ist, wobei die Wandfläche als eine gleichmäßige und kontinuierliche Welle geformt ist.
  25. Verstärkungsanordnung gemäß Anspruch 21, wobei der Verformungs-Modus-Einstellmechanismus (150) durch dickwandige Teile und dünnwandige Teile gebildet ist, die beide abwechselnd in der Verstärkung (42, 72, 121, 92) ausgebildet sind.
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