CN107662647A - 用于机动车的立柱和用于制造立柱的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于机动汽车车身的立柱(1)，其包括：具有用于紧固在顶盖骨架上的上部联接区段(2)的主元件(10)以及由金属合金构成的辅助元件(20)，该辅助元件至少局部面状与主元件连接，并且主元件具有由淬火的钢合金构成的中间层(16)以及至少一层将中间层向外限定的外层，其中，主元件具有用于紧固在机动汽车车身的车门槛上的下部联接区段或者用于紧固在机动汽车车身的车门槛上的下部联接区段由辅助元件构成，其中，立柱此外具有中间长度区段，该中间长度区段在各联接区段之间延伸，其中，主元件的外层由铁素体的不锈钢合金构成，其中，外层与中间层面状地且材料锁合地连接，并且主元件具有大于70度的弯曲角和至少1350兆帕的抗拉强度。

Description

用于机动车的立柱和用于制造立柱的方法

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的立柱、特别是一种用于轿车的中柱。

背景技术

汽车立柱(Fahrzeugsaeule)是汽车车身的组成部分并且将车顶、特别是顶盖骨架与大多形式为车门槛的汽车底板连接。汽车立柱通常由板材以壳式结构制成并且用作保护乘员的汽车车身的结构构件，以及非常有助于机动车的总刚性。特别是中柱用于侧面碰撞保护和防止事故对方或物体太深地进入车辆的轿厢中。此外，侧门在中柱上通过铰链或锁止件固定在它们的位置中。

最近20年越来越多地由通过模淬而具有最高强度特性的钢合金制造立柱，因此与高强度的冷成形的钢相比可以显著减小壁厚并且由此降低重量。在将由可淬火的钢合金构成的未变形的板材或预成形的板材加温到钢合金的奥氏体化温度以上并且在经冷却的挤压成型模具中将其成形为机动车构件并且对其进行模淬。

EP1180470A1公开了一种模淬的形式为中柱的立柱、或者也称为B立柱。这个立柱具有上部长度区段以及中间长度区段，所述上部长度区段具有用于紧固在顶盖骨架上的上部联接区段，所述中间长度区段的横截面构造成帽状轮廓。用于紧固在车门槛上的下部联接区段作为额定变形点(Solldeformationsstelle)具有较低的抗拉强度，这通过在下部联接区段中降低地加温到低于奥氏体化温度来实现。因此应该确保充分限定的变形特性以保护侧面碰撞事件侧的乘员。特别是应该因此阻止在乘员上身的范围中由于立柱中间的弯曲或折弯造成的变形。所述构件设计的缺点是：为了确保有针对性的变形，必须在模淬之前、或者作为可选在模淬之后实施特殊的加温工艺，并且此外由于比较软的额定变形区域造成的只能有限程度地减小壁厚，这为进一步的轻质结构优化提供了可能性。

DE10049660B4公开了一种用于汽车车身的空心梁的模淬的壳件。该壳件包括基板和较小的、局部设置的并且与其连接的加强板并且为了奥氏体化的目的而被加温。接着进行共同成形并且在经冷却的挤压成型模具中进行模淬。由此应该较好地考虑了轻质结构，其中，在板材之间的腐蚀特性方面以及在有关变形特性方面的进一步改善是值得追求的。

发明内容

目的是从所述现有技术出发，提供一种用于机动车的立柱，该立柱具有改善的轻质结构性能和使用寿命，以及提供一种用于制造该立柱的更加有力的方法。

产品目的部分通过权利要求1的特征得以实现，其中，在从属权利要求2至10中对有益的改进构造进行了说明。权利要求11的特征实现所述目的的有关方法的部分。

提出一种用于机动车车身的立柱，其包括：特别是由板材构成的主元件，该主元件具有用于紧固在顶盖骨架上的上部联接区段；以及由金属合金构成的辅助元件，其中，辅助元件至少局部与主元件面状连接，并且主元件在横截面中具有由淬火的钢合金构成的中间层以及至少一层将中间层向外限定的外层，其中，主元件具有用于紧固在机动车车身的车门槛上的下部联接区段或者用于紧固在机动车车身的车门槛上的下部联接区段由辅助元件构成，其中，立柱此外具有中间长度区段，该中间长度区段在各联接区段之间延伸。根据本发明，主元件的外层由铁素体的不锈钢合金组成，其中，外层与中间层面状地且材料锁合地连接，其中，主元件具有大于70度的弯曲角和至少1350兆帕的抗拉强度。

可以在根据德国汽车工业联合会的标准VDA 238-100:2010--就此应该参考该标准的内容--的薄片弯曲试验中测定弯曲角。弯曲脚在根据本发明的立柱中与厚度相关，在主元件的壁厚在1.0毫米至1.5毫米(mm)之间的情况中这个弯曲角例如大于80度，在壁厚在1.6至2.0mm之间的情况中这个弯曲角优选大于75度、并且在壁厚在2.1至约3mm之间的情况中这个弯曲脚大于70度。

大于70度的弯曲角导致立柱的主元件在侧面碰撞时的杰出的变形特性，由此防止立柱撕裂。与类似抗拉强度的其它淬火的、特别是模淬的构件相比，根据本发明不仅可以放弃在模淬时局部不同的加温或局部不同的模具冷却(Werkzeugabkuehlung)，而且还可以放弃用于使完全淬火的机动车构件强化消除的事后热处理。由此也可以将抗拉强度均匀地调节在1350MPa以上，从而可以最大程度地减小主元件的壁厚。在本发明的范畴中，主元件因此在所有表面区段中被以至少1350MPa的抗拉强度均匀地淬火并且除了在接合技术上不可避免的较软的区域之外没有未淬火的和未完全淬火的区段。这些不可避免的区域可以是由热接合方法如点焊或塞焊造成的热影响区，然而也可以是激光射束造成的切边或孔边。本发明的优点是：通过辅助元件可以进行与立柱负荷的有针对性的匹配，在辅助元件在横截面中观看在主元件上的位置方面以及在辅助元件在立柱的总长度上的位置或该辅助元件在安装状态中的高度方面。这个优点特别是与使用柔性滚轧的带材、所谓的TailoredRolled Blanks(不等厚轧制板)相比有效。

具有主要合金元素碳和锰的硼钢例如22MnB5、38MnB5是适合本发明的用于主元件的中间层的钢合金。

在本发明的范畴内，主元件中的抗拉强度最高为2200MPa，其中，这个极限主要是由可淬火的钢合金的目前可使用的和可加工的合金成份得出。

特别地，立柱是中柱，该中柱除了主元件和辅助元件之外还包括封闭板，通过该封闭板至少在中间长度区段中在横截面中限定空腔。封闭板特别有益地通过焊接点与主元件连接。

根据本发明规定：主元件的外层由铁素体的不锈钢合金构成，其中，外层与中间层面状地和材料锁合地连接。优选两个外层与中间层连接。外层在此与中间层以带材形式成形之前已经连接、例如通过共同热轧成板材。外层由于铁素体的不锈钢合金的减少的碳含量导致模淬状态中的板材的或主元件的显著提高的弯曲角并且此外还造成防止缝隙腐蚀或接触腐蚀的优秀的抗腐蚀性。此外，就此关于可使用的铁素体的不锈钢合金应参考EN10088-1的内容、具有根据种类在10.5至30重量百分比之间的铬含量。具有少于0.5重量百分比的钛、铌和/或锆的稳定添加剂以及限定在0.16重量百分比的碳含量用于保障可焊接性。优选地，外层的碳质量份额在0.03至0.16重量百分比之间，其中，外层各具有40μm至400μm之间的、特别是80μm至250μm之间的厚度。

可以规定：中间长度区段的横截面构造成u形轮廓的。由此首先产生从顶盖到汽车底板连续延伸的主元件，其次主元件的中间长度区段的u形轮廓的横截面有利于提供抗弯刚度的最大值。代替u形轮廓，中间长度区段中的横截面也可以构造成帽状轮廓的。

辅助元件有益地在中间长度区段中与主元件在该主元件的内侧面上在构成双板层(Doppelblechlage)的情况下连接。通过这种方式可以特别是与u形轮廓的横截面共同进一步加强中间长度区段，而无须不必要厚或重地设计主元件的其它区段的壁厚，在安装状态中较小弯曲载荷引入这些其它区段中。

作为从顶盖到车门槛的一件式连续的主元件以外的可选或补充，还可能的是：立柱的辅助元件构成用于紧固在车门槛上的下部联接区段。在此优选的是：辅助元件代替主元件包括下部联接区段，主元件由此构造成在安装状态中观看在车门槛上方、特别是在下部联接区段上方结束。由此实现在侧面碰撞时在立柱下部区域中的有针对性的变形。

在此被证实为有益的是：辅助元件在中间长度区段中与主元件在该主元件的外侧面上在构成双板层的情况下连接。在本发明的范畴内不可将双板层与主元件或者与主元件的板材混淆，该板材根据本发明本身构造成多层的、然而构造成形式为轧制的板带或由其裁剪的板坯的唯一的板材。更确切地说，双板层涉及的是一个区段，在该区段中两个不同的板坯或成形的构件相互面状贴靠地连接。

此外可能的是：主元件具有的长度只相当于立柱的总长度L的约50％至75％。特别是主元件在安装位置中观看未向下延伸到辅助元件的下部联接区段。更确切地说，主元件结束在中间长度区段中。辅助元件沿着立柱的纵方向同样在小于立柱的总长度的75％的长度区段上延伸。

此外可能的是：至少主元件具有一层带有马氏体材料组织和在0.19至0.41重量百分比之间的碳质量份额的中间层。优选地，至少立柱的主元件是模淬的并且特别是具有至少1750MPa的抗拉强度。因此通过同时保障的大于70度的弯曲角能够制造重量更轻的、壁更薄的构件。在此已经被证实为有益的是：使用可淬火的钢合金，该钢合金除了由熔化决定的杂质和铁之外包括下列以重量百分比为单位的成份：

根据本发明，辅助元件也可以具有由淬火的钢合金构成的中间层和至少一层将该辅助元件的中间层向外限定的、由铁素体的不锈钢合金构成的外层，在这种情况中，该外层与中间层面状地且材料锁合地连接。这具有优点：辅助元件也得到防腐保护，可以在模淬时被共同无氧化皮地加温并且同时具有优越的机械特性值，这些特性值有助于立柱得到抗弯刚度和碰撞性能的最大值。

通过也在辅助元件中的大于70度的弯曲角和特别是与构造成在下部联接区段上方已经结束的主元件组合实现了：立柱有针对性地在车门槛上方的辅助元件中在无断裂危险的情况下变形并且因此分解碰撞能。

此外可以规定：辅助元件包括一个具有壁厚的腹板和两个从该腹板起分别沿着相同方向伸出的具有壁厚的翼缘，其中，在腹板与翼缘之间分别构造有一个弯曲区域。

在此可以规定：弯曲区域具有壁厚，该壁厚大于翼缘的壁厚和/或大于腹板的壁厚。可以通过下列方法之一建立辅助元件的这样的量体定制的横截面曲线：板材的柔性轧制、板材(Tailored Formed Blanks(拼接成形板))的柔性拉伸/拉拔、特别是深冲或者不同壁厚的轻金属型材(Tailored Extruded Blanks(拼接挤出板))的挤压成形。辅助元件的弯曲区域的壁厚在此优选为腹板壁厚的和/或翼缘壁厚的1.3至2倍。

此外可以有利的是：辅助元件面状地、特别是全面地贴靠在主元件上并且特别是与主元件通过热接合连接。特别优选地，连接由多个焊接点构成。至少主元件的与辅助元件的翼缘由此连接。作为可选，主元件的与辅助元件的腹板也可以热接合。

在本发明的一种改进方案中，辅助元件与主元件在共同成形前已经通过接合而连接，因而可以进行共同加温和成形。在模淬时必须设置与两个连接的元件的轮廓相匹配的模具面，这些模具面通过充分的模具接触能够实现均匀的冷却。

本发明的另一观点涉及用于制造如前述权利要求之任一项所述的立柱的方法。

该方法的特征在于下列步骤：

-提供特别是由板材制成的主元件，该主元件具有由可淬火的钢合金构成的中间层和至少一层由铁素体的不锈钢合金构成的外层，其中，外层与中间层面状地且材料锁合地连接，

-提供由金属合金制成的辅助元件，

-可选地对主元件和/或辅助元件进行预成形，

-通过热接合至少局部面状连接主元件和辅助元件，

-为了使至少主元件奥氏体化的目的而完全加温到900℃以上，

-将经加温的主元件以及辅助元件成形、特别是共同在一个挤压成型模具中，

-在挤压成型模具中至少对主元件进行模淬，其中，在对立柱的主元件进行模淬时以大于27K/s(凯尔文/每秒)的冷却速率将高于850℃的温度冷却到低于250℃的温度，通过这种方式在主元件中调节大于70度的弯曲角和至少1350兆帕的抗拉强度。

通过在所述温度范围内平均为至少27K/s、优选至少40K/s、最优选在50K/s至150K/s之间的冷却速率，导致主元件的钢合金的充分淬火，然而同时获得意外大的弯曲角。由于大于70度的弯曲角避免了通常对模淬的构件的这个强度等级来说必要的、费用高的和容易出错的工艺步骤如局部不同的加温或冷却或者甚至于事后的回火、例如以获得裂缝不敏感的结合区段或者根据本发明的纵梁的安装状态中的确定的变形特性。

如前面已经阐述的那样，立柱基本上全面地具有至少1350MPa的抗拉强度和大于70度的弯曲角的机械特性。通过根据本发明的方法显示制造用于机动车体的、具有改善的碰撞性能和减少的重量的立柱的最佳的简单过程。与被局部不同模淬的或局部强化消除的立柱相比的特别优点在于：构件没有由热决定的翘曲、回弹效应(Rueckfedereffekt)或内应力，不必在加温和加压淬火时得到保护防止氧化皮生成和氧化并且可以放弃用于防腐涂层的费用高的预处理或后处理。

附图说明

下文在示意图中进一步阐述本发明的其它特征、特性和优点。为了更加清楚起见，为相同的或类似的特征在合理情况下标注同样的附图标记。

详细示出：

图1为根据本发明的立柱的第一实施变型；

图2至5为立柱的第一实施变型的不同横剖视图；

图6为第一实施变型的侧视图；

图7至9为根据本发明的立柱的纵剖视图的不同放大图；

图10为根据本发明的立柱的第二实施变型；

图11至15为立柱的第二实施变型的不同横剖视图；

图16为第二实施变型的侧视图；

图17至19为立柱的第二实施变型的纵剖视图的不同放大图；

图20为根据本发明的立柱的辅助元件。

具体实施方式

图1示出的是根据本发明的立柱1的第一实施变型。立柱1在安装位置中从汽车车身的(未示出的)车门槛起一直延伸到(未示出的)顶盖骨架为止。立柱1在顶盖侧的端部8上具有上部联接区段2以及在画面中下部示出的车门槛侧的端部9上具有下部联接区段3。横截面构造成u形的或帽形的中间长度区段4在联接区段2、3之间延伸。

立柱1包括特别是由板材制成的主元件10和辅助元件20，该辅助元件20在此基本上全面地与主元件10连接。优选通过热接合来进行连接，在此在主元件10的两个翼缘11与辅助元件20的两个翼缘21之间示出焊接点40。翼缘11、21分别通过一个腹板12、22连接并且与这个腹板在横截面中至少在主元件10的中间长度区段4中构成u形的轮廓。为此，翼缘11构造成从腹板12起分别沿着相同方向伸出的、更确切地说在安装位置中向着机动车的轿厢50的方向。

可以看出：主元件10具有用于紧固在汽车车身的车门槛上的下部联接区段3，因此下部联接区段3是主元件10的整体的组成部分。

立柱1的横截面从上部联接区段2起向着下部联接区段3持续增大，首先通过主元件10的翼缘11的或辅助元件20的翼缘21的变大的长度L2或L4，其次通过主元件10的腹板12的或辅助元件20的腹板22的变大的宽度B3或B5(如在图4中示出的那样)。

主元件10至少在中间长度区段4中由用虚线表示的封闭板30在构成空腔H的情况下封闭。

主元件10具有至少1350MPa的抗拉强度Rm和大于70度的弯曲角α。尽管焊接点40或焊缝和小面积的在焊接技术上不可避免的强化消除以及热切的边缘一点不受此影响，这些机械特性值均匀地构造在主元件10的整个面上。

辅助元件20由金属合金、优选同样由淬火的、具有类似机械特性的钢合金构成并且紧固在主元件10的指向封闭板30的内侧面6上。基于立柱1在汽车车身内的安装位置，封闭板30指向机动车的轿厢50。

图2至5示出的是针对第一实施变型的横剖视图，这些横剖视图取自立柱1的总长度L上的不同位置。图2示出的是图1中的在通向顶盖骨架的上部联接区段2附近的中间长度区段4中的横截面II-II。可以清楚地看到：主元件10具有一个腹板12和从该腹板12起分别沿着相同方向伸出的翼缘11，其中，翼缘11上连接有凸缘14，这些凸缘也用于与封闭板30连接。

与图2的横截面不同，在图3中在出自图1的剖面III-III中可以看到辅助元件20，该辅助元件与主元件10面状接触并与其连接。

在安装位置中进一步往下，在图1中的剖面IV-IV和V-V处导出图4和5。在图4中，辅助元件20依然与主元件10的中间长度区段4连接。在安装位置中仅仅略微进一步往下，根据图5可以看到：辅助元件20不再贴靠在主元件10上，这是因为辅助元件20未延伸到立柱1的总长度L的约三分之一以下。下部联接区段3因此仅仅由主元件10构成而不由辅助元件20加强。通过这种方式相对向下连续的辅助元件20实现良好的变形特性以及减轻重量。

图6示出的是图1所示根据本发明的立柱1的第一实施变型的侧视图。与在机动车内的安装位置中不同，在图6中旋转90度地示出立柱1。可以看到立柱1的主元件10，其包括一个上部联接区段2和一个下部联接区段3以及一个在其间延伸的中间长度区段4。具有长度L20的辅助元件20仅仅在立柱1的总长度L的一部分上延伸。在这种实施变型中，辅助元件的长度L20相当于立柱1的总长度L的约35％至65％。位于内侧面6上的辅助元件20设置在中间长度区段4中(用虚线示出)并且经由焊接点40而与主元件10连接。立柱从汽车车身起远离汽车车身地具有弯曲部K。上部联接区段2构造成与顶盖骨架31(用虚线示出)的轮廓相匹配并且在内侧面6上与顶盖骨架31接合。下部联接区段3构造成与车门槛32(用虚线表示)的轮廓相匹配并且在内侧面6上与车门槛32接合。在图7至9中描绘的是立柱1的总长度L上的三个纵剖面。剖面VII至IX构成图7至9的基础。

图7的剖面示出的是立柱1的中间长度区段4的位于画面中左手(在安装位置中远在上面)部分的板材，该部分还未由辅助元件20加强。可以看到一层具有马氏体材料组织和在0.20至0.40重量百分比之间的碳质量份额的中间层16以及两层将中间层16向外限定的、具有比中间层16的碳质量份额低至少10％的碳质量份额的外层17。主元件10的外层17由铁素体的不锈钢合金构成，其中，外层17与中间层16面状地且材料锁合地连接。

图8的剖面示出的是中间长度区段4的在安装位置中位于进一步往下的部分，在这里辅助元件20设置在主元件10的中间长度区段4上。辅助元件与主元件10面状贴靠地通过热接合连接。

图9示出的是中间长度区段4的位于更进一步下面的部分的剖面，其中可以看到主元件10不再由辅助元件20接触和加强。

图10示出的是根据本发明的立柱1的第二实施变型。立柱1在安装位置中从汽车车身的车门槛起一直延伸到顶盖骨架为止。立柱1具有一个带设置在顶盖侧的端部8上的上部联接区段2的主元件10以及一个辅助元件20，该辅助元件在画面中向下向着车门槛侧的端部9的方向延伸并且具有一个下部联接区段3’。主元件10的横截面构造成u形的或帽形的中间长度区段4在联接区段2、3’之间延伸。

立柱1包括特别是由板材构成的主元件10和辅助元件20，该辅助元件20在此基本上全面地与主元件10在中间长度区段4中连接。优选通过热接合进行连接，在此在主元件的两个翼缘11与辅助元件20的两个翼缘21之间示出焊接点40。翼缘分别通过一个腹板12、22连接并且在横截面中至少在主元件10的中间长度区段4中构成u形的轮廓。翼缘11为此构造成从腹板12起分别沿着相同方向伸出，更确切地说在安装位置中向着机动车的轿厢50的方向。

可以看到：与第一实施变型不同，不是主元件10、而是辅助元件20具有用于紧固在汽车车身的车门槛上的下部联接区段3’，因此下部联接区段3’是辅助元件20的整体的组成部分。

立柱1的横截面从上部联接区段2起向着下部联接区段3’持续变大，首先通过主元件10的翼缘11的或辅助元件20的翼缘21的变大的长度L2或L4的情况下、其次通过主元件10的腹板12的或辅助元件20的腹板22的变大的宽度B3或B5。

辅助元件20和主元件10至少在中间长度区段4中由用虚线表示的封闭板30在构成空腔H的情况下封闭(图11至15)。

主元件10具有至少1350MPa的抗拉强度Rm和大于70度的弯曲角α。虽然焊接点40或者焊缝和小面积的在焊接技术上不可避免的退火一点不受此影响，这些机械特性值均匀地构造在主元件10的整个面上。

辅助元件20在这种实施变型中至少在一个中间层26中同样由淬火的、具有类似机械特性的钢合金构成并且紧固在主元件10的背向封闭板30的外侧面7上。基于立柱1在汽车车身中的安装位置，封闭板30指向机动车的轿厢50。

图11至15示出的是针对第二实施变型根据图10中的剖面XI至XV的剖视图，这些剖视图取自立柱1的长度L上的不同位置。图11示出的是向着顶盖骨架的上部联接区段2附近的中间长度区段4中的横截面。可以清楚地看到：主元件10具有一个腹板12和从该腹板12起两个分别沿着相同方向伸出的翼缘11，其中，在翼缘11上连接有凸缘14，这些凸缘也用于与封闭板30连接。

与图12的横截面不同，在图13中可以看到辅助元件20，该辅助元件从外侧面7起面状地贴靠在主元件10上并与其连接。

在安装位置中进一步往下地导出图14和15的横截面。在图14中，辅助元件20依然与主元件10的中间长度区段4连接。在安装位置中仅仅略微进一步往下，根据图15可以看到：辅助元件20不再贴靠在主元件10上。下部联接区段3仅仅由辅助元件20构成。此外在图12至14中可以看到：辅助元件20的翼缘具有比主元件10的翼缘11的长度L2小的长度L4，使得辅助元件20相对在这个在安装位置中观看处于较高位置中的封闭板30具有间距A(参见图13)，该间距向着车门槛侧的端部9的方向变小。这个间距在图15中等于零，使得辅助元件20的凸缘24直接与封闭板30接触。

图16示出的是图10所示根据本发明的立柱1的第二实施变型的侧视图。与在机动车内的安装位置中不同，在图16中旋转90度地示出立柱1。可以看到立柱1的主元件10，其包括一个上部联接区段2以及一个向着车门槛侧的端部9的方向伸展的中间长度区段4。在这种实施变型中，辅助元件20的长度L20相当于立柱1的总长度L的约50％至75％。主元件10的长度L10也仅相当于立柱1的总长度L的约50％至75％，其中，主元件10不在辅助元件20的下部联接区段3’上延伸。

位于外侧面7上的辅助元件20设置在中间长度区段4中(用虚线示出)并且经由焊接点40而与主元件10接合。辅助元件20包括用于紧固在机动汽车车身的一个车门槛32上的下部联接区段3。

上部联接区段2构造成与顶盖骨架31(用虚线示出)的轮廓相匹配并且在内侧面6上与顶盖骨架31接合。辅助元件20的下部联接区段3构造成与车门槛32(用虚线表示)的轮廓相匹配并且在内侧面6上与车门槛32接合。在图17至19中描绘的是立柱1的总长度L上的三个出自图16的纵剖面XVII、XVIII和XIX。

图17的剖面示出的是立柱1的中间长度区段4的位于画面中左手侧(在安装位置中远在上面)的部分的板材，该部分还未利用辅助元件20加强。可以看到一层具有马氏体材料组织和在0.20至0.40重量百分比之间的碳质量份额的中间层16以及两层将中间层16向外限定的、具有比中间层16的碳质量份额低至少10％的碳质量份额的外层17。主元件10的外层17由铁素体的不锈钢合金组成，其中，外层17与中间层16面状地且材料锁合地连接。

图18的剖面示出的是中间长度区段4的在安装位置中位于进一步下面的部分，在这里辅助元件20设置在主元件10的中间长度区段4上。辅助元件20与主元件10面状贴靠地通过热接合、特别是经由焊接点40连接。辅助元件20的壁厚T2优选小于主元件10的壁厚T，这是因为在立柱1的下部部分中、特别是在下部联接区段3’中需要比在构造成部分双层的中间长度区段4中更小的抗弯刚度。

图19示出的是立柱1的在安装位置中进一步往下的部分的剖面XIX，其中可以看到主元件10已经结束并且辅助元件20与主元件10不再贴靠。

图20示出的是根据本发明的立柱1的辅助元件20的等比例图和横截面。可以看到：在翼缘21与腹板22之间分别构造有一个弯曲区域23，该弯曲区域具有比翼缘21的壁厚T21和/或腹板22的T22大的壁厚T23。因此可以在立柱1的加强的中间长度区段4中实现具有最大抗弯刚度的、特别适合负载的构件设计。这样的辅助元件20优选可以与第一实施变型组合。

附图标记列表

1 立柱

2 上部联接区段

3 下部联接区段

3’ 下部联接区段

4 中间长度区段

6 内侧面

7 外侧面

8 顶盖侧的端部

9 车门槛侧的端部

10 主元件

11 翼缘

12 腹板

14 凸缘

16 10的中间层

17 10的外层

20 辅助元件

21 翼缘

22 腹板

23 弯曲区域

24 凸缘

26 20的中间层

27 20的外层

30 封闭板

31 顶盖骨架

32 车门槛

40 焊接点

50 轿厢

α 弯曲角

A 间距

B2 12的宽度

B4 22的宽度

K 弯曲部

L 1的总长度

L10 10的长度

L2 11的长度

L4 21的长度

L20 20的长度

H 空腔

T 10的壁厚

T2 20的壁厚

T16 16的层厚

T17 17的层厚

T23 23的壁厚

T26 26的层厚

T27 27的层厚

T21 21的壁厚

T22 22的壁厚

Claims (11)

1.用于机动汽车车身的立柱(1)，其包括：具有用于紧固在顶盖骨架(31)上的上部联接区段(2)的主元件(10)以及由金属合金构成的辅助元件(20)，该辅助元件(20)至少局部面状与主元件(10)连接，并且主元件(10)在横截面中具有由淬火的钢合金构成的中间层(16)以及至少一层将中间层(16)向外限定的外层(17)，其中，主元件(10)具有用于紧固在机动汽车车身的车门槛(32)上的下部联接区段(3)或者用于紧固在机动汽车车身的车门槛(32)上的下部联接区段(3’)由辅助元件(20)构成，其中，立柱(1)此外具有中间长度区段(4)，该中间长度区段在各联接区段(2，3，3’)之间延伸，其特征在于：主元件(10)的外层(17)由铁素体的不锈钢合金构成，其中，外层(17)与中间层(16)面状地且材料锁合地连接，并且主元件(10)具有大于70度的弯曲角(α)和至少1350兆帕的抗拉强度(Rm)。

2.如权利要求1所述的立柱(1)，其特征在于：中间长度区段(4)的横截面构造成u形轮廓。

3.如至少权利要求1所述的立柱(1)，其特征在于：辅助元件(20)在中间长度区段(4)中与主元件(10)在该主元件(10)的内侧面(6)上在构成双板层的情况下连接。

4.如权利要求1或2所述的立柱(1)，其特征在于：辅助元件(20)在中间长度区段(4)中与主元件(10)在该主元件(10)的外侧面(7)上在构成双板层的情况下连接。

5.如权利要求4所述的立柱(1)，其特征在于：主元件(10)具有长度L10，该长度只相当于立柱1的总长度L的约50％至75％，特别是主元件(10)未延伸到辅助元件(20)的下部联接区段(3’)。

6.如至少权利要求1所述的立柱(1)，其特征在于：至少主元件(10)是模淬的并且特别是具有至少1750MPa的抗拉强度。

7.如至少权利要求1所述的立柱(1)，其特征在于：辅助元件(20)具有由淬火的钢合金构成的中间层(26)和至少一层将该辅助元件(20)的中间层(26)向外限定的且由铁素体的不锈钢合金构成的外层(27)，该外层(27)与中间层(26)面状地且材料锁合地连接。

8.如至少权利要求1所述的立柱(1)，其特征在于：辅助元件(20)面状地、特别是全面地贴靠在主元件(10)上并且特别是与主元件(10)通过热接合连接。

9.如至少权利要求1所述的立柱(1)，其特征在于：辅助元件(20)与主元件(10)在共同成形前通过接合连接。

10.如至少权利要求1所述的立柱(1)，其特征在于：辅助元件(20)包括一个具有壁厚T22的腹板(22)和两个从该腹板(22)起分别沿着相同方向伸出的且具有壁厚T21的翼缘(21)，其中，在腹板(22)与翼缘(21)之间分别构造有一个弯曲区域(23)，该弯曲区域(23)具有壁厚T23，该壁厚大于翼缘的壁厚T21和/或大于腹板(22)的壁厚T22。

11.用于制造如前述权利要求之任一项所述的立柱(1)的方法，其特征在于：该方法具有下列步骤：

-提供具有由能够淬火的钢合金构成的中间层(16)和至少一层由铁素体的不锈钢合金构成的外层(17)的主元件(10)，其中，外层(17)与中间层(16)面状地且材料锁合地连接，

-提供由金属合金构成的辅助元件(20)，

-可选地对主元件(10)和/或辅助元件(20)进行预成形，

-通过热接合来至少局部面状地连接主元件(10)和辅助元件(20)，

-为了使至少主元件(10)奥氏体化的目的完全加温到900℃以上，

-特别是共同在挤压成型模具中将经加温的主元件(10)以及辅助元件(20)成形，

-在挤压成型模具中对至少主元件(10)进行模淬，其中，在对立柱(1)的主元件(10)进行模淬时以大于26K/s的冷却速率将高于850℃的温度冷却到低于250℃的温度，通过这种方式在主元件(10)中调节大于70度的弯曲角(α)和至少1350兆帕的抗拉强度(Rm)。