DE102009057943A1

DE102009057943A1 - Karosseriestruktursäule für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug aufweisend eine Karosseriestruktursäule

Info

Publication number: DE102009057943A1
Application number: DE102009057943A
Authority: DE
Inventors: Klaus Labbe; Jürgen HULBERT
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2011-06-16
Also published as: US20110140481A1; GB2476144A; CN102092355A; RU2551775C2; GB2476144B; RU2010150816A; GB201018967D0; US9156431B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktursäule (1) für ein Kraftfahrzeug (2), die ein Strukturbauteil (3) aufweist. Das Strukturbauteil (3) ist als geschlossenes Hohlprofil ausgebildet und erstreckt sich in einer Längsrichtung der Karosseriestruktursäule (1). Weiterhin weist die Karosseriestruktursäule (1) eine Blende (4) auf. Die Blende (4) weist ein elastisches Material auf und ist in Richtung auf eine Außenseite des Kraftfahrzeugs (2) hin über dem Strukturbauteil (3) angeordnet. Das Strukturbauteil (3) ist einstückig ausgebildet und stellt auf einer ersten Seite (5) eine Auflagefläche (6) für eine Scheibe (7) des Kraftfahrzeugs (2) bereit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Karosseriestruktursäule für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug aufweisend eine Karosseriestruktursäule.
Um die Schwere von Verletzungen bei einem Aufprall einer Person, beispielsweise einem Fußgänger, auf ein Kraftfahrzeug zu reduzieren, werden bei bekannten Fronthaubenkonstruktionen vorbestimmte Bereiche derart ausgestaltet, dass diese besonders wirksam die Aufprallenergie aufnehmen und abbauen können. In Abhängigkeit von der Schwere und dem Verlauf des Aufpralls kann die Person von der Motorhaube weiter auf die Frontscheibe oder eine A-Säule prallen. Insbesondere letztgenannte kann wegen ihrer verhältnismäßig hohen Steifigkeit zu gravierenden Verletzungen führen.
Zur Erfüllung geltender Euro NCAP Anforderungen, insbesondere der so genannten Euro NCAP Head-Impact-Anforderungen ist eine so genannte minimale „wrap distance” von einer steifen Karosseriesäule zu einem weicheren Scheibenbereich erforderlich. Dies beinhaltet gemäß dem Stand der Technik die Ausgestaltung der Struktur in Schalenbauweise selbst inklusive den dabei integrierten Strukturvorkehrungen für die Scheibenauflage.
Aus der DE 101 21 688 A1 ist eine aufprallweiche Säule an einem Fahrzeug bekannt, die ein Außenblech und eine Unterstruktur sowie eine Aufnahme mit einer frontendseitigen Anlagefläche für den Randbereich einer Windschutzscheibe umfasst. Zwischen dem Außenblech und der Unterstruktur ist im Bereich zwischen der Aufnahme und der an die Säule grenzenden Fahrzeugtür wenigstens ein sich in Säulenlängsrichtung erstreckendes Deformationselement angeordnet oder das Außenblech ist im Bereich zwischen der Aufnahme und der Fahrzeugtür ausgelassen und durch ein Kunststoffaußenteil mit einem integrierten Deformationselement ersetzt, wobei das Kunststoffaußenteil an der Unterstruktur anliegt. Mit der aufprallweichen Säule kann bei einem Aufprall eines Fußgängers oder eines anderen Aufprallbeteiligten die Verletzungsgefahr reduziert werden. Nachteilig an der bekannten Säule ist dabei, dass dies nur mit erheblicher Einschränkung des Blickwinkels eines Kraftfahrzeuginsassen möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Karosseriestruktursäule für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit einer Karosseriestruktursäule anzugeben, welche bei einem Aufprall beispielsweise einer Person auf die Karosseriestruktursäule die Verletzungsgefahr reduzieren bei gleichzeitiger Verbesserung des Blickwinkels für die Kraftfahrzeuginsassen.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß wird eine Karosseriestruktursäule für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, die ein Strukturbauteil aufweist. Das Strukturbauteil ist als geschlossenes Hohlprofil ausgebildet und erstreckt sich in einer Längsrichtung der Karosseriestruktursäule. Zudem weist die Karosseriestruktursäule eine Blende auf, wobei die Blende ein elastisches Material aufweist und in Richtung auf eine Außenseite des Kraftfahrzeugs hin über dem Strukturbauteil angeordnet ist. Das Strukturbauteil ist einstückig ausgebildet und stellt auf einer ersten Seite des Strukturbauteils eine Auflagefläche für eine Scheibe des Kraftfahrzeugs bereit.
Dadurch, dass das Strukturbauteil einstückig ausgebildet ist und auf der ersten Seite eine Auflagefläche für die Scheibe des Kraftfahrzeugs bereitstellt, kann ein ansonsten für die Auflage der Scheibe erforderlicher Flansch entfallen. Dies führt zu einer Querschnittsverkleinerung des Strukturbauteils. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine harte Aufprallfläche der Karosseriestruktursäule, die im Wesentlichen durch das Strukturbauteil gegeben ist, minimiert, wodurch die Verletzungsgefahr für einen Aufprallbeteiligten reduziert wird. Somit kann eine Verbesserung beim so genannten „Head Impact” erreicht werden. Weiterhin führt die Querschnittsverkleinerung zu einer erheblichen Verbesserung des Blickwinkels für die Fahrzeuginsassen, insbesondere für den Kraftfahrzeugführer.
Darüber hinaus verringert die Blende aufgrund ihres elastischen Materials ebenfalls die Verletzungsgefahr. Zudem ist aufgrund der Anordnung der Blende bezogen auf die Außenseite des Kraftfahrzeugs hin über dem Strukturbauteil dieses durch die Blende abgedeckt und daher von außen nicht sichtbar. Somit braucht das Strukturbauteil nicht notwendigerweise die hohen Qualitätsanforderungen gemäß dem Stand der Technik, beispielsweise im Hinblick auf eine Lackierung, zu erfüllen. Dies kann durch die das Strukturbauteil abdeckende Blende gewährleistet werden, wodurch in vorteilhafter Weise eine Anpassung an unterschiedliche Ausgestaltungen möglich wird und somit die Zahl der Freiheitsgrade für die Gestaltung der Karosseriestruktursäule, beispielsweise der optischen Gestaltung, erhöht wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Karosseriestruktursäule ist die erste Seite eine Schmalseite des Strukturbauteils. Dies ermöglicht eine Platz sparende Anordnung der Scheibe.
Bevorzugt ist die Karosseriestruktursäule eine A-Säule und die Scheibe eine Frontscheibe des Kraftfahrzeugs. Weiterhin ist es möglich, dass die Karosseriestruktursäule eine C-Säule oder eine D-Säule und die Scheibe eine Heckscheibe des Kraftfahrzeugs ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Karosseriestruktursäule weist das elastische Material Kunststoff und/oder Aluminium auf. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Blende lackierfähig ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Strukturbauteil mit der Blende über zumindest ein Befestigungselement verbunden. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine sichere und zuverlässige Anordnung des Strukturbauteils und der Blende. Das Befestigungselement kann dabei als Klippelement ausgebildet sein.
Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug, das eine Karosseriestruktursäule gemäß einer der oben genannten Ausführungsformen aufweist.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Karosseriestruktursäule genannten Vorteile auf, welche an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen nicht nochmals aufgeführt werden.
In einer Ausführungsform ist dabei die Scheibe mittels einer Klebstoffschicht mit der Auflagefläche verbunden. In einer weiteren Ausführungsform ist die Scheibe mittels eines Gummiprofils mit der Auflagefläche verbunden. Beide Ausführungsformen ermöglichen eine sichere Verbindung der Scheibe mit der Auflagefläche.
Weiterhin kann die Scheibe mittels zumindest eines ersten Deformationselementes mit der Auflagefläche verbunden sein. Dadurch wird in vorteilhafter Weise ein weiteres Element zur Aufnahme und zum Abbau der Aufprallenergie bereitgestellt. Das erste Deformationselement kann bei einem Aufprall einer Person auf die Scheibe unter Aufnahme von Aufprallenergie deformiert werden, wodurch die Windschutzscheibe aufprallweich angeordnet ist und bei einem Aufprall ebenfalls nachgeben kann. Dies verringert die Verletzungsgefahr weiter.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Blende mit der Scheibe und mit einem an die Karosseriestruktursäule angrenzenden Bereich des Kraftfahrzeugs verbunden. Damit kann die Blende zuverlässig an dem Kraftfahrzeug fixiert werden.
Darüber hinaus kann das Strukturbauteil mit einer Innenverkleidung der Karosseriestruktursäule und/oder mit einem an die Karosseriestruktursäule angrenzenden Bereich des Kraftfahrzeugs über zumindest jeweils ein Befestigungselement verbunden sein. Dadurch kann das Strukturbauteil zuverlässig fixiert werden. Das jeweilige Befestigungselement kann als Klippelement und/oder als Klebeelement ausgebildet sein.
In einer weiteren Ausführungsform ist zwischen der Blende und dem Strukturbauteil zumindest ein zweites Deformationselement angeordnet. Das zweite Deformationselement ermöglicht in vorteilhafter Weise einen weiteren Abbau der Aufprallenergie, wodurch die Verletzungsgefahr für einen Aufprallbeteiligten weiter reduziert werden kann. Bevorzugt weist das zweite Deformationselement einen Schaumstoff auf. Weiterhin kann das zweite Deformationselement als Blech- oder Kunststoffelement mit Rippen oder wabenartigen Strukturen ausgebildet sein. Das zweite Deformationselement wird dabei bevorzugt an der Blende und/oder dem Strukturbauteil befestigt.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figur näher erläutert.
Dazu zeigt 1 einen Teilbereich eines Kraftfahrzeugs 2 im Querschnitt.
In diesem Teilbereich ist eine Karosseriestruktursäule 1 angeordnet. Die Karosseriestruktursäule 1 weist ein Strukturbauteil 3 auf. Das Strukturbauteil 3 ist dabei als geschlossenes Hohlprofil ausgebildet und erstreckt sich in einer Längsrichtung der Karosseriestruktursäule 1. Die Längsrichtung ist dabei im Wesentlichen senkrecht zu der Zeichenebene.
Zudem weist die Karosseriestruktursäule 1 eine Blende 4 auf. Die Blende 4 weist ein elastisches Material auf und ist in Richtung auf eine Außenseite des Kraftfahrzeugs 2 hin über dem Strukturbauteil 3 angeordnet. Dadurch ist das Strukturbauteil 3 von außen nicht sichtbar und braucht somit nicht notwendigerweise die hohen Qualitätsanforderungen, beispielsweise im Hinblick auf eine Lackierung, zu erfüllen. Der Außenbereich wird mit der elastischen Blende 4 in Mindestgröße für die Erfüllung der so genannten Head-Impact-Anforderungen abgedeckt. Dadurch ergeben sich im Hinblick auf die Gestaltung der Karosseriestruktursäule 1 erhebliche Freiheitsgrade.
Das Strukturbauteil 3 ist einstückig ausgebildet und stellt auf einer ersten Seite 5 des Strukturbauteils 3, die in der gezeigten Ausführungsform eine Schmalseite des Strukturbauteils 3 ist, eine Auflagefläche 6 für eine Scheibe 7 des Kraftfahrzeugs 2 bereit. Die Karosseriestruktursäule 1 weist somit ein geschlossenes Profil in Form des Strukturbauteils 3 ohne zusätzliche Vorkehrungen für die Scheibenauflage auf. Durch die Ausgestaltung des Strukturbauteils 3 als einstückiges geschlossenes Hohlprofil, das auf der ersten Seite 5 für die Scheibenauflage ausgebildet ist, entfällt ein sonst erforderlicher Flansch, was zu einer Querschnittsverkleinerung des Strukturbauteils 3 und insgesamt der Karosseriestruktursäule 1 führt. Dies bewirkt eine erhebliche Verbesserung des Blickwinkels. Zudem führt es zu einer Verbesserung beim sogenannten „Head Impact”, da die harte Aufprallfläche der Karosseriestruktursäule 1 reduziert wird.
In der gezeigten Ausführungsform ist die Scheibe 7 mittels einer Klebstoffschicht 9 mit der Auflagefläche 6 des Strukturbauteils 3 verbunden. Weiterhin ist es möglich, dass die Scheibe 7 mittels eines Gummiprofils oder zumindest eines Deformationselementes mit der Auflagefläche 6 des Strukturbauteils 3 verbunden ist.
Das Strukturbauteil 3 ist weiterhin mit einer Innenverkleidung 11 der Karosseriestruktursäule 1 über zumindest ein Befestigungselement 12 verbunden. Die Innenverkleidung 11 befindet sich auf der der Fahrgastzelle zugewandten Seite der Karosseriestruktursäule 1. In der gezeigten Ausführungsform ist das Befestigungselement 12 als Klippelement ausgebildet. Weiterhin ist es möglich, das Befestigungselement 12 zusätzlich oder alternativ als Klebeelement auszubilden.
Das Strukturbauteil 3 ist zudem mit der Blende 4 über zumindest ein Befestigungselement 8, das in der gezeigten Ausführungsform als Klippelement ausgebildet ist, verbunden. Weiterhin ist das Strukturbauteil 3 mit einem an die Karosseriestruktursäule 1 angrenzenden Bereich 10 des Kraftfahrzeugs 2 über zumindest ein Befestigungselement 13 verbunden.
Die Blende 4 ist mit der Scheibe 7 und mit dem an die Karosseriestruktursäule 1 angrenzenden Bereich 10 des Kraftfahrzeugs 2 verbunden. Das elastische Material der Blende 4 kann beispielsweise einen Kunststoff und/oder Aluminium aufweisen.
In der gezeigten Ausführungsform ist die Karosseriestruktursäule 1 eine A-Säule und die Scheibe 7 eine Frontscheibe des Kraftfahrzeugs 2. Dabei erstreckt sich das Strukturbauteil 3 in Längsrichtung über die gesamte A-Säule bis zu einer nicht dargestellten B-Säule des Kraftfahrzeugs 2.
Weiterhin ist es möglich, dass die Karosseriestruktursäule 1 eine C-Säule oder eine D-Säule des Kraftfahrzeugs 2 und die Scheibe 7 eine Heckscheibe des Kraftfahrzeugs 2 ist.
Bezugszeichenliste

1: Karosseriestruktursäule
2: Kraftfahrzeug
3: Strukturbauteil
4: Blende
5: Seite
6: Auflagefläche
7: Scheibe
8: Befestigungselement
9: Klebstoffschicht
10: Bereich
11: Innenverkleidung
12: Befestigungselement
13: Befestigungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10121688 A1 [0004]

Claims

Karosseriestruktursäule für ein Kraftfahrzeug (2), aufweisend – ein Strukturbauteil (3), wobei das Strukturbauteil (3) als geschlossenes Hohlprofil ausgebildet ist und sich in einer Längsrichtung der Karosseriestruktursäule (1) erstreckt, – eine Blende (4), wobei die Blende (4) ein elastisches Material aufweist und in Richtung auf eine Außenseite des Kraftfahrzeugs (2) über dem Strukturbauteil (3) angeordnet ist, wobei das Strukturbauteil (3) einstückig ausgebildet ist und auf einer ersten Seite (5) eine Auflagefläche (6) für eine Scheibe (7) des Kraftfahrzeugs (2) bereitstellt.
Karosseriestruktursäule nach Anspruch”, wobei die erste Seite (5) eine Schmalseite des Strukturbauteils (3) ist.
Karosseriestruktursäule nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Karosseriestruktursäule (1) eine A-Säule ist und wobei die Scheibe (7) eine Frontscheibe des Kraftfahrzeugs (2) ist.
Karosseriestruktursäule nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Karosseriestruktursäule (1) eine C-Säule oder eine D-Säule ist und wobei die Scheibe (7) eine Heckscheibe des Kraftfahrzeugs (2) ist.
Karosseriestruktursäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elastische Material einen Kunststoff und/oder Aluminium aufweist.
Karosseriestruktursäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Strukturbauteil (3) mit der Blende (4) über zumindest ein Befestigungselement (8) verbunden ist.
Karosseriestruktursäule nach Anspruch 6, wobei das Befestigungselement (8) als Klippelement ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug aufweisend eine Karosseriestruktursäule (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Scheibe (7) mittels einer Klebstoffschicht mit der Auflagefläche (6) verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Scheibe (7) mittels eines Gummiprofiles mit der Auflagefläche (6) verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Scheibe (7) mittels zumindest eines ersten Deformationselementes mit der Auflagefläche (6) verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Blende (4) mit der Scheibe (7) und mit einem an die Karosseriestruktursäule (1) angrenzenden Bereich (10) des Kraftfahrzeugs (2) verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Strukturbauteil (3) mit einer Innenverkleidung (11) der Karosseriestruktursäule (1) und/oder mit einem an die Karosseriestruktursäule (1) angrenzenden Bereich (10) des Kraftfahrzeugs (2) über zumindest jeweils ein Befestigungselement (12, 13) verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 13, wobei das jeweilige Befestigungselement (12, 13) als Klippelement und/oder als Klebeelement ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei zwischen der Blende (4) und dem Strukturbauteil (3) zumindest ein zweites Deformationselement angeordnet ist.