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Die
Erfindung betrifft eine Säule einer Karosserie eines Fahrzeugs,
aufweisend ein Gussteil, welches die Form eines offenen Profils
besitzt, mit einem Rücken und zwei Schenkeln, und wenigstens
ein Verstärkungsteil, welches in zumindest einem Teilbereich
des Innenraums des profilförmigen Gussteils eingelegt ist.
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Aus
der
DE 10 2005
017 980 A1 ist eine Säule einer Karosserie eines
Kraftfahrzeugs, insbesondere eine B-Säule, bekannt, die
ein Gussteil aufweist, das die Form eines offenen Profils besitzt,
mit einem Basisteil und zwei Schenkeln, wobei an den Enden der Schenkel
nach außen abgewinkelt angeordnete Seitenflansche vorgesehen
sind. An der der Kraftfahrzeuginnenseite abgewandten Seite des Gussteils
ist ein Schließteil vorgesehen, welches das Gusssteil zumindest
zum Teil umschließt, wobei die Enden des Schließteils
an den Schenkeln oder den Seitenflanschen des Gussteils befestigt
sind.
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Ferner
offenbart die
DE
10 2005 017 981 A1 eine Säule einer Karosserie
eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eine B-Säule, aufweisend
ein Gussteil, das die Form eines offenen Profils besitzt, mit einem Basisteil
und zwei Schenkeln. Es ist zumindest ein Verstärkungsblech
an zumindest einem Teilbereich der Innenmantelfläche des
profilförmigen Gussteils vorgesehen.
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Das
Verhalten eines Fahrzeugs bei einem Seitenaufprall wird in nicht
unerheblicher Weise durch die Fahrzeugsäulen bestimmt.
Dabei besteht das Bedürfnis, leichte und korrosionsbeständige Fahrzeugsäulen
zu schaffen, die gleichzeitig einen guten Seitenaufprallschutz bieten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugsäule
der eingangs genannten Art für einen möglichst
hohen Seitenaufprallschutz und gleichzeitig relativ leicht auszulegen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Säule
nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben.
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Die
erfindungsgemäße Säule einer Karosserie
eines Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs, weist ein Gussteil,
welches die Form eines offenen Profils besitzt, mit einem Rücken
und zwei Schenkeln, und wenigstens ein Verstärkungsteil
auf, welches in zumindest einem Teilbereich des Innenraums des profilförmigen
Gussteils eingelegt ist, wobei das Verstärkungsteil die
Form eines Hohlprofils besitzt.
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Durch
das Ausbilden des Verstärkungsteils als Hohlprofil ist
eine gute Verstärkung des Gussteils bei vergleichsweise
geringem Gewichtszuwachs der Säule erzielbar. Insbesondere
ist die Verstärkung der Säule größer
als bei einem in den Innenraum des Gussteils eingelegten Blech.
Die Säule bildet vorzugsweise eine B-Säule des
Fahrzeugs.
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In
Bezug auf den Rücken des Gussteils ist das Verstärkungsteil
bevorzugt auf einer einem Insassenraum des Fahrzeugs zugewandten
Seite angeordnet. Vorzugsweise ist der Innenraum des Gussteils dem
Insassenraum zugewandt.
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Das
Verstärkungsteil kann als Rohr ausgebildet sein und z.
B. lediglich einen einzigen Hohlraum aufweisen. Der Hohlraum verläuft
insbesondere in Längsrichtung des Verstärkungsteils.
Bevorzugt weist das Verstärkungsteil aber mehrere Hohlräume auf,
die zumindest abschnittsweise durch wenigstens einen Steg voneinander
getrennt sind. Der oder die Stege erhöhen dabei die Stabilität
des Verstärkungsteils. Insbesondere verlaufen die Hohlräume
in Längsrichtung des Verstärkungsteils und sind
dabei nebeneinander angeordnet. Das Verstärkungsteil ist bevorzugt
ein Strangpressteil. Alternativ kann das Verstärkungsteil
aber auch ein Tiefziehteil sein.
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Das
Gussteil ist bevorzugt mit dem Verstärkungsteil verbunden,
insbesondere fest oder starr verbunden. Vorzugsweise sind das Gussteil
und das Verstärkungsteil stoffschlüssig miteinander
verbunden. Gemäß einer Ausgestaltung ist das Verstärkungsteil
mit dem Gussteil verklebt und/oder verschweißt.
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Das
Gussteil erstreckt sich bevorzugt über die gesamte Länge
der Säule und weist insbesondere Anbindungen an einen Schweller
und an einen Dachrahmen auf. Dabei erstreckt sich die Säule
von dem Schweller bis zu dem Dachrahmen vorzugsweise in oder im
Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung. Das Verstärkungsteil
erstreckt sich bevorzugt entlang des Gussteils. Insbesondere erstreckt
sich das Verstärkungsteil über die gesamte Länge
des Gussteils. Dies muss aber nicht so sein, sodass sich das Verstärkungsteil
auch lediglich über einen Teil der Länge des Gussteils
erstrecken kann. Gemäß einer Ausgestaltung ist
das Verstärkungsteil in den Schweller eingesteckt. Das
Gussteil besitzt insbesondere die Form eines U-Profils oder eines
Hut-Profils.
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Gemäß einer
Weiterbildung weist das Gussteil nach außen abgewinkelte
oder abgestellte Flansche auf, die insbesondere an den dem Rücken
abgewandten Enden der Schenkel vorgesehen sind. Durch die Flansche
ist eine zusätzliche Verstärkung der Säule
möglich.
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Das
Gussteil kann gekrümmt ausgebildet sein. Insbesondere weist
das Gussteil in Längsrichtung einen gekrümmten
Verlauf auf und ist dabei vorzugsweise in Richtung Insassenraum
des Fahrzeugs gekrümmt. Ferner kann das Verstärkungsteil
gekrümmt oder gebogen ausgebildet sein. Insbesondere weist
das Verstärkungsteil in Längsrichtung einen gekrümmten
Verlauf auf und ist dabei vorzugsweise in Richtung Insassenraum
des Fahrzeugs gekrümmt. Insbesondere folgt das Verstärkungsteil
in seinem Verlauf, zumindest abschnittsweise, dem Verlauf des Gussteils.
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Das
Verstärkungsteil besteht bevorzugt aus einem Leichtmetall,
insbesondere aus Aluminium oder Magnesium. Ferner besteht das Gussteil
vorzugsweise aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium
oder Magnesium.
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Gemäß einer
Ausgestaltung weist das Verstärkungsteil zumindest abschnittsweise
einen Abstand zu dem Rücken des Gussteils auf. Insbesondere
weist das Gussteil an seiner Innenseite wenigstens eine Rippe auf,
die sich von dem Rücken bis zu dem im Abstand zum Rücken
angeordneten Verstärkungsteil erstreckt. Vorzugsweise weist
das Gussteil mehrere Rippen auf, die in den Innenraum des Gussteils
hineinragen. Die Rippe oder die Rippen bewirken eine zusätzliche
Versteifung der Säule.
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Gemäß einer
Weiterbildung verringert sich der Abstand zwischen den beiden Schenkeln
des Gussteils in Fahrzeughochrichtung bzw. in einer Richtung vom
Schweller zum Dachrahmen. Ferner kann die Wandung des Verstärkungsteils
an wenigstens einem Ende, insbesondere am oberen Ende, schräg
abgeschnitten sein. Hierdurch ist es möglich, dass das
Verstärkungsteil selbst dann zwischen den beiden Schenkeln
angeordnet sein kann, wenn der Abstand zwischen diesen ge ringer
als die ursprüngliche Breite des Verstärkungsteils
ist.
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An
der Säule kann ein Gurtretraktor für einen Sicherheitsgurt
befestigt sein. Bevorzugt ist der Gurtretraktor an dem Verstärkungsteil
befestigt, insbesondere an dieses angeschraubt. Vorzugsweise ist der
Gurtretraktor mittels wenigstens einer Schraube an dem Verstärkungsteil
befestigt, die direkt in das Verstärkungsteil eingeschraubt
ist. Insbesondere sind keine Verstärkungsbleche oder Schweißmuttern erforderlich,
wie z. B. bei der Befestigung des Gurtretraktors an einem Blech.
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Gemäß einer
Ausgestaltung handelt es sich bei der erfindungsgemäßen
Säule um eine B-Säule aus Aluminium, die aus einem
Gussteil und einem von innen in dieses Gussteil eingelegten und
als Aluminium-Strangpress-Profil ausgebildeten Verstärkungsteil
aufgebaut ist. Das Gussteil reicht insbesondere über die
gesamte Lange der B-Säule und beinhaltet bevorzugt Anbindungen
an den Schweller und den Dachrahmen. Ferner ist das insbesondere
U-förmige Gussteil vorzugsweise mit zusätzlichen,
nach außen abgestellten Flanschen und an der Innenseite angeordneten
Rippen verstärkt. Das Gussteil und das Verstärkungsprofil
sind miteinander verbunden. Das Verstärkungsprofil ist
insbesondere in Hohlprofil.
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Durch
die Erfindung ist es möglich, das Gewicht der gesamten
B-Säule im Vergleich zu einem Referenzfahrzeug um etwa
20% bis 30% zu senken, dessen B-Säule in herkömmlicher
Weise aus Stahl gefertigt ist. Vorzugsweise wird kein Stahl als
Verstärkungsteil in der erfindungsgemäßen
B-Säule verwendet, da die Ausbildung des Verstärkungsteils
als das Hohlprofil die Verwendung von Leichtmetallen ohne nennenswerte
Stabilitätseinbußen ermöglicht. Durch den Einsatz
gleicher Materialien für das Gussteil und das Verstärkungsteil
kann ferner die Korrosionsgefahr reduziert werden. Schließlich
ist es möglich, durch die Erfindung eine B-Säule
aus Aluminium zu schaffen, die den Seitencrash nach IIHS (International
Institute for Highway Safety) besteht.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug,
mit einer Karosserie, die wenigstens eine erfindungsgemäße
Fahrzeugsäule umfasst. Vorzugsweise weist die Karosserie wenigstens
einen Schweller und einen Dachrahmen auf, wobei sich die Säule
von dem Schweller bis zu dem Dachrahmen erstreckt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
teilweise Darstellung eines eine B-Säule gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung aufweisenden Fahrzeugs, welches
einem Seitenaufpralltest unterzogen wird,
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2 eine
perspektivische Ansicht der B-Säule,
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3 einen
Ausschnitt aus 2,
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4 einen
Schnitt durch die B-Säule entlang der Schnittlinie A-A
aus 2,
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5 einen
Schnitt durch die B-Säule entlang der Schnittlinie B-B
aus 2,
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6 einen
Schnitt durch die B-Säule entlang der Schnittlinie C-C
aus 2,
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7 die
Ansicht aus 2 mit einem Gurtretraktor und
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8 den
Ausschnitt aus 3 mit dem Gurtretraktor.
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Aus 1 ist
eine teilweise Ansicht eines Fahrzeugs 1 ersichtlich, welches
einem Seitenaufpralltest unterzogen wird. Das Fahrzeug 1 umfasst eine
Karosserie 2 mit einem Schweller 3 und einem Dachrahmen 4,
wobei sich von dem Schweller 3 bis zu dem Dachrahmen 4 eine
B-Säule 5 gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung in oder im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung 6 erstreckt.
Der Seitenaufprall erfolgt mittels einer Ramme 8, die in
Fahrzeugquerrichtung 7 gegen die B-Säule 5 drückt.
Der Insassenraum des Fahrzeugs 1 ist mit dem Bezugszeichen 9 gekennzeichnet.
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Aus 2 ist
eine perspektivische Ansicht der B-Säule 5 ersichtlich,
die ein im Querschnitt U-förmiges oder hutförmiges
Gussteil 10 und ein Verstärkungsteil (Verstärkungsprofil) 11 umfasst,
welches in den Innenraum 12 des Gussteils 10 eingelegt ist.
Ferner ist die Anbindung 13 der B-Säule 5 an
den Dachrahmen 4 sowie die Anbindung 14 der B-Säule 5 an
den Schweller 3 dargestellt, wobei letztere Anbindung in
vergrößerter Darstellung auch aus 3 ersichtlich
ist. Das Verstärkungsteil 11 erstreckt sich durch
eine Öffnung 15 in den Schweller 3 hinein.
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In
den 4, 5 und 6 sind unterschiedliche
Schnittansichten der B-Säule 5 dargestellt, wobei 4 einen
Schnitt entlang der Linie A-A aus 2, 5 einen
Schnitt entlang der Linie B-B aus 2 und 6 einen
Schnitt entlang der Linie C-C aus 2 zeigen.
Das Gussteil 10 weist einen Rücken 15 und
zwei Schenkel 16 und 17 auf, zwischen denen sich
der Rücken 15 erstreckt, wobei die beiden Schenkel 16 und 17 einen
Abstand zueinander aufweisen und sich in oder im Wesentlichen in derselben
Richtung von dem Rücken 15 wegerstrecken. Der
Rücken 15 und die Schenkel 16 und 17 bilden
somit ein U-Profil. Ferner begrenzen der Rücken 15 und
die Schenkel 16 und 17 den Innenraum 12. An
ihren dem Rücken 15 abgewandten Enden weisen die
beiden Schenkel 16 und 17 jeweils einen Flansch 18 bzw. 19 auf,
wobei die Flansche 18 und 19 vom Innenraum 12 aus
gesehen in einander entgegengesetzte Richtungen nach außen
abgestellt sind. Die Flansche 18 und 19 liegen
zumindest näherungsweise auf einer gemeinsamen Ebene, die
parallel zu einer Ebene verläuft, auf welcher der Rücken 15 liegt.
Die Flansche 18 und 19 dienen sowohl der Verstärkung
der B-Säule 5 als auch zum Anbringen von Türdichtungen.
Durch die Flansche 18 und 19 erweitert sich das
U-Profil des Gussteils 10 zu einem Hut-Profil.
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Am
Rücken 15 sind mehrere Rippen 20, 21 und 22 vorgesehen,
die sich ausgehend von dem Rücken 15 in den Innenraum 12 hinein
erstrecken. Insbesondere erstrecken sich die Rippen 20, 21 und 22 ausgehend
vom Rücken 15 in Richtung Insassenraum 9 und
liegen an dem Verstärkungsteil 11 an. Die Rippen
sind Teil des Gussteils 10 und somit einstückig
mit diesem ausgebildet. Die Anzahl und die Form der Rippen variiert
in Längsrichtung der B-Säule 5 bzw. in
Fahrzeughochrichtung 6.
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Das
Gussteil 10 verjüngt sich in Fahrzeughochrichtung 6 und
weist in der Nähe des Schwellers 3 in Fahrzeuglängsrichtung 31 eine
größere Breite als das Verstärkungsteil 11 und
im Bereich des Dachrahmens 4 eine geringere Breite als
das Verstärkungsteil 11 im ursprünglich
gefertigten Zustand auf. Aus diesem Grund ist das Verstärkungsteil 11 in 4 zwischen
dem Schenkel 17 und der Rippe 21 festgelegt, wohingegen
das Verstärkungsteil 11 in den 5 und 6 im
Bereich 23 abgeschnitten ist, damit es noch zwischen die
beiden Schenkel 16 und 17 passt.
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Das
Verstärkungsteil 11 ist als Strangpressteil ausgebildet
und weist mehrere Hohlräume 24, 25 und 26 auf,
die sich in Längsrichtung des Verstärkungsteils 11 erstrecken
und durch Stege 28 und 29 voneinander getrennt
sind.
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Aus
den 7 und 8 ist ersichtlich, dass an dem
Verstärkungsteil 11 eine Gurtretraktor 30 für einen
Sicherheitsgurt befestigt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005017980
A1 [0002]
- - DE 102005017981 A1 [0003]