DE102004009665B4 - A-pillar for a motor vehicle body - Google Patents

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A-Säule für eine Kraftfahrzeugkarosserie, welche ein Längsprofil (7) mit einem integrierten Dämpferelement (8) und einer frontseitigen Abdeckung (9) aufweist, wobei das Dämpferelement (8) durch zumindest einen Federkörper (10) aus Metall gebildet ist, der in einem frontseitigen Kanal (11) des Längsprofils (7) eingegliedert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkörper (10) einen Z-förmigen Querschnitt aufweist und dass der Federkörper (10) mit einem 1. Schenkel (12) am Boden (15) des Kanals (11) abgestützt ist und mit einem 2. Schenkel (13) gegenüber der Frontseite (16) des Längsprofils (7) vorsteht.A pillar for a motor vehicle body, which a longitudinal profile (7) with an integrated damper element (8) and a front cover (9), wherein the damper element (8) by at least one spring body (10) is formed of metal, which in a front-side channel (11) of the longitudinal profile (7) is incorporated, characterized in that the spring body (10) a Z-shaped Has cross section and that the spring body (10) with a first leg (12) is supported on the bottom (15) of the channel (11) and with a second leg (13) opposite the front side (16) of the longitudinal profile (7) protrudes.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine A-Säule als Karosseriekomponente für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen A-Säule.The The invention relates to an A-pillar as a body component for a motor vehicle and a motor vehicle with such an A-pillar.

Im modernen Pkw-Bau überwiegt sowohl aus Gewichts- als auch aus Sicherheitsgründen die sogenannte selbsttragende Karosserie. Diese besteht aus mehreren hunderten verschieden vorgeformten Blechteilen, Blechhohlkörpern und – schalen. Alle diese Teile werden zum Karosserietragwerk verbunden.in the modern passenger car construction predominates both for weight and safety reasons, the so-called self-supporting Body. This consists of several hundreds of different preformed Sheet metal parts, sheet metal hollow bodies and shells. All these parts are linked to the body framework.

Aus technischer Sicht muss die Karosserie ein Höchstmaß an Sicherheit für die Fahrzeuginsassen garantieren. Die Karosserie besitzt daher eine stabile, gestaltfeste Fahrgastzelle, während Front- und Heckpartien als Knautschzonen verformbar sind. Durch Verformung und Zusammenfaltung des Bugs oder Hecks bei einem Aufprall wird so ein Teil der kinetischen Energie in Formänderungsarbeit umgewandelt.Out From a technical point of view, the bodywork must provide maximum safety for the vehicle occupants to guarantee. The body therefore has a stable, form-solid Passenger compartment while Front and rear sections are deformable as crumple zones. By Deformation and folding of the bow or stern in an impact Thus, a part of the kinetic energy is transformed into strain transformation work.

Im Bestreben, ein ganzheitliches Sicherheitskonzept mit umfangreichen aktiven und passiven Elementen zu entwickeln, werden auch besondere Vorkehrungen für einen passiven Passantenschutz getroffen. Hierdurch sollen Fußgänger oder Zweiradfahrer bei einem Aufprall auf das Kraftfahrzeug geschützt werden.in the Endeavor to provide a holistic security concept with extensive Developing active and passive elements also becomes special Arrangements for hit a passive pedestrian protection. This is intended for pedestrians or cyclists be protected in a collision with the motor vehicle.

In diesem Zusammenhang zählt durch die DE 101 21 688 A1 eine aufprallweiche A-Säule für ein Kraftfahrzeug zum Stand der Technik. Diese weist ein Außenblech und eine Unterstruktur auf mit einem sich in Säulenlängsrichtung erstreckenden Deformationselement. Das Deformationselement besteht bevorzugt aus einem Schaumstoff. Mit einer derart strukturierten und weniger steif ausgelegten A-Säule soll im Falle eines Aufpralls einer Person auf die A-Säule, insbesondere einem Kopfaufprall, ein verbesserter Verzögerungsverlauf erreicht werden, um so das Verletzungsrisiko für Passanten zu verringern.In this context, counts by the DE 101 21 688 A1 an impact-soft A-pillar for a motor vehicle to the prior art. This has an outer panel and a substructure with a extending in the longitudinal direction of the column deformation element. The deformation element is preferably made of a foam. With such a structured and less stiffly designed A-pillar, in the case of a collision of a person with the A-pillar, in particular a head impact, an improved deceleration behavior should be achieved in order to reduce the risk of injury to passers-by.

Aus der DE 101 38 253 C1 ist eine A-Säule für eine Kraftfahrzeugkarosserie bekannt, welche ein Längsprofil mit einem integrierten Dämpferelement und einer frontseitigen Abdeckung aufweist, wobei das Dämpferelement durch einen Federkörper aus Metall gebildet ist. Beim Ansprechen einer den Frontaufprall eines Fußgängers erfassenden Sensoreinrichtung werden die Dämpferlemente aus einer fixierten Ruhestellung in eine federgelagerte Wirkstellung bewegt.From the DE 101 38 253 C1 an A-pillar for a motor vehicle body is known, which has a longitudinal profile with an integrated damper element and a front cover, wherein the damper element is formed by a spring body made of metal. When a sensor device detects the front impact of a pedestrian, the damper elements are moved from a fixed rest position into a spring-loaded operative position.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine in ihrem Absorptionsvermögen für Aufprallenergie verbesserte A-Säule zu schaffen, bei der eine weitere Verringerung der Belastung einer Person im Falle eines Aufpralls möglich ist.Of the Invention is based on the prior art, the task, one in their absorption capacity for impact energy improved A-pillar to create a further reduction in the burden of one Person in case of impact is possible.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer A-Säule gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 1.The solution This object is according to the invention in an A-pillar according to the features of Claim 1.

Die erfindungsgemäße A-Säule weist ein Längsprofil mit einem integrierten Dämpferelement auf, welche durch eine frontseitige Abdeckung verkleidet ist. Erfindungsindividualisierend ist die Maßnahme, dass das Dämpferelement durch zumindest einen Federkörper aus Metall gebildet ist. Der Federkörper weist einen Z-förmigen Querschnitt auf und ist in einen frontseitigen Kanal des Längsprofils der A-Säule eingegliedert. Die Z-Struktur des Federkörpers mit einem 1. Schenkel und einem 2. Schenkel, die durch einen schräg verlaufenden Steg verbunden sind, lässt für die Praxis ein besonders wirksame Energieabsorptionsvermögen erwarten. Hierbei kann der Federkörper einstückig gestaltet sein. Selbstverständlich können auch mehrere Z-förmig konfigurierte Federkörper in das Längsprofil der A-Säule mit Abstand eingebaut sein. Der bzw. die Federkörper sind rationell und günstig zu fertigen. Auch die Einbindung innerhalb der A-Säule ist im Zuge einer prozessautomatisierten Fertigung rationell möglich.The inventive A-pillar a longitudinal profile with an integrated damper element, which is covered by a front cover. Erfindungsindividualisierend is the measure that the damper element by at least one spring body made of metal. The spring body has a Z-shaped cross-section and is incorporated in a front-side channel of the longitudinal profile of the A-pillar. The Z-structure of the spring body with a 1st leg and a 2nd leg, passing through an oblique Bridge are connected, leaves for the Expect a particularly effective energy absorption capacity. Here, the spring body one piece be designed. Of course can also several Z-shaped configured spring body in the longitudinal profile the A-pillar be installed at a distance. The or the spring body are rational and cheap too finished. The integration within the A-pillar is also part of a process-automated process Production rationally possible.

Der Federkörper stützt sich mit seinem 1. Schenkel am Boden des Kanals ab, wohingegen er mit seinem 2. Schenkel gegenüber der Frontseite des Längsprofils vorsteht. Auf diese Weise wird der notwendige Verformungsweg zur Verfügung gestellt. Die äußere Abdeckung kann zusammen mit dem Federkörper nachgeben bzw. verformen und so die gewünschte Energieumwandlung ermöglichen.Of the spring body supports with his first thigh at the bottom of the channel, whereas he with his second thigh opposite the front of the longitudinal profile protrudes. In this way, the necessary deformation is the disposal posed. The outer cover can work together with the spring body yield or deform and thus enable the desired energy conversion.

Der metallische Federkörper weist eine solche Struktur auf, dass im Falle eines Anpralls ein gezielter Deformationsverlauf erreicht wird, wobei die Beschleunigung eines Körpers bzw. Körperteils, insbesondere des Kopfes bei einem Kopfaufprall, deutlich reduziert und unterhalb der verletzungsgefährdenden Grenzwerte verlagert werden kann. Hierdurch können besonders nachteilige Kraftspitzen beim Aufschlag abgefangen werden. Die Energie wird durch den Federkörper und den damit zur Verfügung gestellten Verformungsweg umgewandelt und über das Längsprofil der A-Säule in die Karosserie abgeleitet. Die Energieumwandlung läuft hierbei so ab, dass erträgliche Beschleunigungen während der Verzögerungszeit gleichmäßig wirken, wodurch das Verletzungsrisiko für eine verunfallte Person deutlich reduziert werden kann.Of the metallic spring body has a structure such that in the event of an impact targeted deformation is achieved, the acceleration of a body or body part, especially the head in a head impact, significantly reduced and below the injury-prone Limits can be shifted. This can be particularly disadvantageous Force peaks are caught on impact. The energy will through the spring body and the available with it converted deformation and derived over the longitudinal profile of the A-pillar in the body. The energy conversion is running in this case, that bearable Accelerations during the delay time to act evenly, thereby reducing the risk of injury to An injured person can be significantly reduced.

Gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 2 ist die Abdeckung mit dem Federkörper verklebt. Dies erfolgt über den an der Abdeckung innen anliegenden 2. Schenkel des Federkörpers. Vorzugsweise kommt hierbei ein Schaumkleber zur Anwendung, der ebenfalls zur Energieabsorption bei einem Anprall beitragen kann.According to the characteristics of claim 2, the cover is glued to the spring body. This over the inside of the cover on the second leg of the spring body. Preferably Here, a foam adhesive is used, which also for Energy absorption in a collision can contribute.

Die Verkleidung ist so ausgeführt, dass Längenänderungen, beispielsweise infolge von Wärmeausdehnungen bei Sonneneinstrahlung kompensiert werden bzw. außerhalb des sichtbaren Bereichs liegen. In diesem Zusammenhang ist es gemäß Patentanspruch 3 von Vorteil, wenn sich die Abdeckung über Dichtungen zumindest mittelbar am Längsprofil abstützt. Hierbei ist die Abdeckung über Dichtungen einerseits zwischen dem Längsprofil der A-Säule und der Karosserie bzw. der Vordertür und andererseits an der Frontscheibe des Kraftfahrzeugs geführt.The Cladding is designed that length changes, for example due to thermal expansion be compensated for in sunlight or outside of the visible area. In this context, it is according to claim 3 advantageous if the cover at least indirectly via seals supported on the longitudinal profile. in this connection is the cover over Seals on the one hand between the longitudinal profile of the A-pillar and the Body or the front door and on the other hand guided on the windscreen of the motor vehicle.

Aus technischer Sicht ist ebenfalls wichtig, dass durch die Führung der Abdeckung in Dichtungen die begrenzt nachgiebige Verlagerung der Abdeckung im Falle eines Anpralls unterstützt wird.Out technical point of view is also important that through the leadership of the Cover in seals the limited yielding displacement of Cover in case of impact is supported.

Vorzugsweise wird das Längsprofil der A-Säule als H-förmig profiliertes warm- oder kaltgeformtes Stahlblechbauteil ausgeführt, wie dies Patentanspruch 4 vorsieht. Hierbei ist in einem dem Dämpferelement abgewandten Kanal des Längsprofils zusätzlich ein Verstärkungsprofil integriert. Diese Maßnahme gewährleistet, dass die A-Säule ihre Funktion als Sicherheitsbauteil innerhalb der Karosserie übernimmt und zu einer stabilen, gestaltfesten Fahrgastzelle beiträgt. Zur Einstellung eines bestimmten Festigkeits- und/oder Verformungsverhaltens der A-Säule kann das Verstärkungsprofil entsprechend materialmäßig ausgelegt, profiliert oder partiell unterschiedlich hart ausgeführt sein.Preferably becomes the longitudinal profile the A-pillar as H-shaped profiled hot or cold formed sheet steel component executed, such as this patent claim 4 provides. This is in a damper element remote channel of the longitudinal profile additionally a reinforcement profile integrated. This measure guaranteed that the A-pillar assumes its function as a safety component within the body and contributes to a stable, stable passenger compartment. to Setting a specific strength and / or deformation behavior the A-pillar can the reinforcement profile designed according to material, be profiled or partially executed differently hard.

Angestrebt ist, die Abdeckung so zu gestalten, dass das äußere Design eines Kraftfahrzeugs nicht oder nur unwesentlich beeinflusst wird und die zusätzlich in die A-Säule integrierte Sicherheitseinrichtung nicht in Erscheinung tritt. Die Abdeckung soll im Falle eines Anpralls elastisch nachgeben, um zum Energieabbau bzw. zur Energieumwandlung beizutragen. In diesem Zusammenhang besteht die Abdeckung nach den Merkmalen von Patentanspruch 5 bevorzugt aus einem lackierfähigen Kunststoff.The aim is to design the cover so that the exterior design of a motor vehicle is not or only insignificantly influenced and which additionally in the A-pillar integrated safety device does not appear. The Cover should yield elastically in the event of an impact, in order to reduce energy or to contribute to energy conversion. In this context exists the cover according to the features of claim 5 preferred from a paintable Plastic.

Schließlich zielt Patentanspruch 6 auf ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen A-Säule ab, da die A-Säule einen deutlichen Beitrag als ein wirksames Schutzsystem mit einem zusätzlichen Kopf-Aufprallschutz im Rahmen eines ganzheitlichen Sicherheitskonzepts eines Kraftfahrzeugs darstellt.Finally aims Claim 6 on a motor vehicle with an A-pillar according to the invention, because the A-pillar a clear contribution as an effective protection system with a additional head impact protection in the context of a holistic safety concept of a motor vehicle represents.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:The Invention is described below with reference to an illustrated in the drawings embodiment described in more detail. Show it:

1 einen Ausschnitt aus dem Frontbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen A-Säule und 1 a section of the front area of a motor vehicle with an A-pillar according to the invention and

2 einen Schnitt durch die Darstellung der 1 entlang der Linie II-II. 2 a section through the representation of 1 along the line II-II.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer selbsttragenden Karosserie 2. Diese besteht aus einer Vielzahl von Blechteilen, Blechhohlkörpern und -schalen. Die Karosserie 2 weist eine stabile gestaltfeste Fahrgastzelle 3 auf, wobei auf jeder Fahrzeugseite eine A-Säule 4, eine B-Säule 5 und eine C-Säule 6 vorgesehen ist. 1 shows a motor vehicle 1 with a self-supporting body 2 , This consists of a variety of sheet metal parts, sheet metal hollow bodies and shells. The body 2 has a stable stable passenger compartment 3 on, with on each side of the vehicle an A-pillar 4 , a B-pillar 5 and a C-pillar 6 is provided.

Die 2 zeigt technisch vereinfacht einen Schnitt durch die A-Säule 4 gemäß der Linie II-II. Die A-Säule 4 weist ein H-förmig konfiguriertes Längsprofil 7 aus Stahlblech auf. Im Längsprofil 7 ist ein Dämpferelement 8 integriert. Frontseitig ist das Längsprofil 7 durch eine Abdeckung 9 verkleidet.The 2 shows technically simplified a section through the A-pillar 4 according to the line II-II. The A-pillar 4 has a H-shaped configured longitudinal profile 7 made of sheet steel. In the longitudinal profile 7 is a damper element 8th integrated. Front side is the longitudinal profile 7 through a cover 9 dressed.

Das Dämpferelement 8 ist durch einen Federkörper 10 aus Metall gebildet. Dieser weist einen Z-förmigen Querschnitt auf und ist in einen frontseitigen Kanal 11 des Längsprofils 7 eingegliedert. Der Federkörper 10 besitzt zwei parallel zueinander verlaufende Schenkel 12, 13, die durch einen schräg verlaufenden Steg 14 verbunden sind. Mit dem innen liegenden 1. Schenkel 12 stützt sich der Federkörper 10 am Boden 15 des Kanals 11 ab. Mit seinem außen liegenden 2. Schenkel 13 steht der Federkörper 10 gegenüber der Frontseite 16 des Längsprofils 7 um ein Maß x vor.The damper element 8th is through a spring body 10 made of metal. This has a Z-shaped cross-section and is in a front-side channel 11 of the longitudinal profile 7 incorporated. The spring body 10 has two parallel legs 12 . 13 passing through a sloping footbridge 14 are connected. With the inner thigh 12 supports the spring body 10 on the ground 15 of the canal 11 from. With its outer 2nd leg 13 is the spring body 10 opposite the front 16 of the longitudinal profile 7 by a measure x ago.

Die Abdeckung 9 ist mit dem Federkörper 10 verklebt. Dies erfolgt über einen Schaumkleber 17, der die Abdeckung 9 und den an dieser innen anliegenden 2. Schenkel 13 des Federkörpers 10 fest verbindet. Die Abdeckung 9 besteht aus einem lackierfähigen Kunststoff und ist an das äußere Design des Kraftfahrzeugs 1 angepasst. Über Dichtungen 18-20 ist die Abdeckung 9 zumindest mittelbar am Längsprofil 7 abgestützt, wobei die Abdeckung 9 einerseits über die Dichtungen 18, 19 zwischen dem Längsprofil 7 der A-Säule 4 und der Tür 21 des Kraftfahrzeugs 1 und andererseits über die Dichtung 20 an der Frontscheibe 22 geführt ist.The cover 9 is with the spring body 10 bonded. This is done via a foam adhesive 17 that's the cover 9 and on this inner adjacent second leg 13 of the spring body 10 firmly connects. The cover 9 consists of a paintable plastic and is attached to the exterior design of the motor vehicle 1 customized. About seals 18 - 20 is the cover 9 at least indirectly on the longitudinal profile 7 supported, with the cover 9 on the one hand, about the seals 18 . 19 between the longitudinal profile 7 the A-pillar 4 and the door 21 of the motor vehicle 1 and on the other hand about the seal 20 on the windscreen 22 is guided.

Man erkennt ferner, dass in dem dem Dämpferelement 8 bzw. dem Federkörper 10 abgewandten Kanal 23 des Längsprofils 7 ein U-förmiges Verstärkungsprofil 24 integriert ist. Das Verstärkungsprofil 24 unterstützt die Steifigkeit der A-Säule 4.It can also be seen that in the damper element 8th or the spring body 10 remote channel 23 of the longitudinal profile 7 a U-shaped reinforcement profile 24 is integrated. The reinforcement profile 24 supports the rigidity of the A-pillar 4 ,

Im Falle des Anpralls einer Person, insbesondere bei einem Kopfaufprall, kann die Abdeckung 9 abgestützt durch den Federkörper 10 elastisch nachgeben. Bei der Verlagerung wird der durch den vorstehenden 2. Schenkel 13 zur Verfügung gestellte Freiraum ausgenutzt, bis der mögliche Verlagerungsweg (Maß x) aufgebracht ist. Die Aufprallenergie wird zumindest teilweise in Formänderungs- und/oder Reibungsarbeit umgewandelt. Hieraus resultiert ein verbesserter Verzögerungsverlauf, wobei erträgliche Beschleunigungen während der Verzögerungszeit gleichmäßig verrücken. Diese Maßnahme kann das Verletzungsrisiko für eine verunfallte Person deutlich reduzieren.In case of impact of a person, esp especially in a head impact, the cover can 9 supported by the spring body 10 yield elastically. When relocating is the by the above 2nd leg 13 made use of available space until the possible displacement path (dimension x) is applied. The impact energy is at least partially converted into strain and / or friction work. This results in an improved delay curve, whereby tolerable accelerations move evenly during the delay time. This measure can significantly reduce the risk of injury to an injured person.

11
Kraftfahrzeugmotor vehicle
22
Karosseriebody
33
Fahrgastzellecabin
44
A-SäuleA column
55
B-SäuleB-pillar
66
C-SäuleC-pillar
77
Längsprofillongitudinal profile
88th
Dämpferelementdamper element
99
Abdeckungcover
1010
Federkörperspring body
1111
Kanal v. 7 Channel v. 7
1212
1. Schenkel v. 10 1st leg v. 10
1313
2. Schenkel v. 10 2nd leg v. 10
1414
Stegweb
1515
Boden v. 11 Soil v. 11
1616
Frontscheibe v. 7 Windscreen v. 7
1717
Schaumkleberfoam adhesive
1818
Dichtungpoetry
1919
Dichtungpoetry
2020
Dichtungpoetry
2121
Türdoor
2222
Frontscheibewindscreen
2323
Kanalchannel
2424
Verstärkungsprofilreinforcement profile
xx
Maßmeasure

Claims (6)

A-Säule für eine Kraftfahrzeugkarosserie, welche ein Längsprofil (7) mit einem integrierten Dämpferelement (8) und einer frontseitigen Abdeckung (9) aufweist, wobei das Dämpferelement (8) durch zumindest einen Federkörper (10) aus Metall gebildet ist, der in einem frontseitigen Kanal (11) des Längsprofils (7) eingegliedert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkörper (10) einen Z-förmigen Querschnitt aufweist und dass der Federkörper (10) mit einem 1. Schenkel (12) am Boden (15) des Kanals (11) abgestützt ist und mit einem 2. Schenkel (13) gegenüber der Frontseite (16) des Längsprofils (7) vorsteht.A pillar for a motor vehicle body, which has a longitudinal profile ( 7 ) with an integrated damper element ( 8th ) and a front cover ( 9 ), wherein the damper element ( 8th ) by at least one spring body ( 10 ) is formed of metal, which in a front-side channel ( 11 ) of the longitudinal profile ( 7 ), characterized in that the spring body ( 10 ) has a Z-shaped cross section and that the spring body ( 10 ) with a first leg ( 12 ) on the ground ( 15 ) of the channel ( 11 ) and with a second leg ( 13 ) opposite the front ( 16 ) of the longitudinal profile ( 7 ) protrudes. A-Säule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (9) mit dem Federkörper (10) verklebt ist.A pillar according to claim 1, characterized in that the cover ( 9 ) with the spring body ( 10 ) is glued. A-Säule nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (9) über Dichtungen (18-20) zumindest mittelbar am Längsprofil (7) abgestützt ist.A pillar according to one of claims 1 to 2, characterized in that the cover ( 9 ) about seals ( 18 - 20 ) at least indirectly on the longitudinal profile ( 7 ) is supported. A-Säule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsprofil (7) H-förmig konfiguriert ist, wobei in einem dem Dämpferelement (8) abgewandten Kanal (23) des Längsprofils (7) ein Verstärkungsprofil (24) integriert ist.A pillar according to one of claims 1 to 3, characterized in that the longitudinal profile ( 7 ) Is configured H-shaped, wherein in a the damper element ( 8th ) facing away from the channel ( 23 ) of the longitudinal profile ( 7 ) a reinforcing profile ( 24 ) is integrated. A-Säule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (9) aus einem lackierfähigen Kunststoff besteht.A pillar according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cover ( 9 ) consists of a paintable plastic. Karosserie für ein Kraftfahrzeug mit einer A-Säule (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Body for a motor vehicle with an A-pillar ( 4 ) according to one of claims 1 to 5.
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