DE102009006875B4

DE102009006875B4 - Karosserieseitenstruktur eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102009006875B4
Application number: DE102009006875.9A
Authority: DE
Inventors: Herbert Klamser; Jost Boettcher; Patrick Polzer; Alexandros Kaloudis
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2009-01-31
Filing date: 2009-01-31
Publication date: 2019-05-23
Anticipated expiration: 2029-02-01
Also published as: DE102009006875A1

Abstract

Karosserieseitenstruktur (1) eines Kraftfahrzeuges
mit einem aus einem Außenblech (2) und einem Innenblech (3) aufgebauten Schweller (4), an welchem eine B-Säule (5) angebunden ist, und
mit einem Verstärkungselement (6) zur Verstärkung bzw. Aussteifung der B-Säule (5),
wobei das Verstärkungselement (6) einen unteren, im Wesentlichen vertikalen Anbindungsflansch (8) aufweist, über welchen es von außen mit dem Außenblech (2) des Schwellers (4) verbunden ist,
wobei ein Verkleidungsteil (10) vorgesehen ist, welches zumindest den Verbindungsbereich zwischen dem Verstärkungselement (6) und dem Außenblech (2) des Schwellers (4) abdeckt,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Außenblech (2) des Schwellers (4) wenigstens eine komplementär zu dem Anbindungsflansch (8) des Verstärkungselementes (6) ausgebildete Vertiefung (9) aufweist,
ein Aussteifungselement (12) vorgesehen ist, welches an einer Innenseite des Verstärkungselementes (6) angebunden ist und oberhalb des Schwellers (4) endet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karosserieseitenstruktur eines Kraftfahrzeugs mit einem aus einem Außenblech und einem Innenblech aufgebauten Schweller gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der JP 2000-85634 A ist eine gattungsgemäße Karosserieseitenstruktur für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei welcher an einem Schweller eine B-Säule angebunden ist. Die B-Säule ist dabei über ein Verstärkungselement verstärkt bzw. ausgesteift, wobei das Verstärkungselement einen unteren, im Wesentlichen vertikalen Anbindungsflansch aufweist und über diesen von außen an ein Außenblech des Schwellers angebunden ist. Bei der bekannten Karosserieseitenstruktur ist dabei jedoch der Schweller nicht nur aus einem Außenblech und einem Innenblech, sondern zusätzlich aus weiteren Aussteifungs- bzw. Verstärkungselementen aufgebaut und dadurch äußerst aufwendig herzustellen.
Weitere Karosserieseitenstrukturen sind bspw. aus der JP 2000-247258 A und aus der JP H11-235984 A bekannt.
Schließlich ist aus der EP 1 867 559 A2 eine Karosserieseitenstruktur mit einem Aufprallschutzverstärkungsteil bekannt. Dessen zumindest eine Außenfläche ist dabei an die Kontur der Fläche wenigstens eines Karosserieteils derart angepasst, dass sie im komplementär gestalteten Bereichen das Karosserieteil dieses flächig berührend anlegbar und mit dem Karosserieteil fest verbindbar ist. Generell ist dabei das Aufprallschutzverstärkungsteil aus einem Faser-Kunststoffverbund hergestellt und soll demnach bei vergleichsweise geringem Gewicht hohe Aufpralllasten aufnehmen können.
Aus der JP 2001-030950 A ist eine Karosserieseitenstruktur eines Kraftfahrzeuges mit einem Schweller und einer B-Säule bekannt. Der Schweller weist ein Außenblech, ein Innenblech und ein zwischen denselben angeordnetes Zwischenblech auf. An dem Zwischenblech des Schwellers greift ein Abschnitt der B-Säule an.
Die DE 21 04 454 A offenbart eine weitere Karosseriestruktur eines Kraftfahrzeuges mit einem Schweller und einer B-Säule.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine gattungsgemäße Karosseriestruktur eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere ein verbessertes Crashverhalten aufweist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Verstärkungselement zur Verstärkung bzw. Aussteifung einer B-Säule einer Karosserieseitenstruktur vorzusehen und mit einem unteren, im Wesentlichen vertikalen Anbindungsflansch von außen an einem Außenblech des Schwellers anzuschließen, wobei das Außenblech des Schwellers wenigstens eine komplementär zum Anbindungsflansch des Verstärkungselements ausgebildete Vertiefung aufweist, in welcher der Anbindungsflansch vorzugsweise oberflächenplan aufgenommen ist. Darüber hinaus ist ein Verkleidungsteil vorgesehen, das zumindest den Verbindungsbereich zwischen dem Verstärkungselement und dem Außenblech des Schwellers abdeckt. Durch die erfindungsgemäße Anbindung des Verstärkungselements an das Außenblech des Schwellers kann eine bessere Krafteinleitung in den Schweller bzw. in die B-Säule erreicht und insbesondere eine geringere direkte Lasteinwirkung auf eine Fügeverbindung zwischen der B-Säule und dem Schweller erzielt werden. Durch die Tatsache, dass durch die erfindungsgemäße Anbindung des Verstärkungselements an den Schweller bei einem Seitenaufprall auf das Kraftfahrzeug weniger Last auf die Fügeverbindung einwirkt, kann diese wahlweise entweder schwächer ausgelegt werden oder aber bei gleicher Auslegung eine deutlich verbesserte Lastaufnahme erreicht werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist die wenigstens eine Vertiefung derart ausgebildet, dass der Anbindungsflansch des Verstärkungselements oberflächenplan darin aufgenommen ist. Dies erleichtert zum einen die Montage des Verstärkungselements am Schweller, da durch den Anbindungsflansch und die schwellerseitig dazu ausgebildete komplementäre Vertiefung bereits eine vordefinierte Lage vorgegeben ist. Zudem lässt sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Verbindungsbereichs zwischen dem Verstärkungselement und dem Schweller ein seitliches Verkleidungsteil flächig sowohl auf dem Außenblech des Schwellers als auch auf dem Verbindungsflansch des Verstärkungselements auflegen und entsprechend verbinden, wodurch dieser Verbindungsbereich zusätzlich ausgesteift werden kann. Durch die am Außenblech des Schwellers vorgesehenen Vertiefungen müssen auch keine Aussparungen bzw. entsprechende Vertiefungen am Verkleidungsteil vorgesehen werden, was die Herstellkosten und den konstruktiven Aufwand zur Herstellung des Verkleidungsteils reduziert.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist das Verstärkungselement mit einem oberen Anbindungsflansch an einem Dachrahmen der Karosseriestruktur angebunden. Das erfindungsgemäße Verstärkungselement läuft somit vom Schweller durch bis zum Dachrahmen und erzeugt hierdurch eine besonders hohe Aussteifungs- bzw. Verstärkungswirkung, welche sich insbesondere im Crashfall positiv bemerkbar macht. Für einen wirksamen Personeninsassenschutz ist es insbesondere bei einem Seitenaufprall essentiell, dass eine übermäßige nach innen gerichtete Deformierung des Fahrgastraums vermieden wird, was bspw. durch das erfindungsgemäße Verstärkungselement erreicht werden kann. Durch die Anbindung des Verstärkungselements sowohl oben am Dachrahmen als auch unten am Schweller wird ein zur B-Säule separater Träger geschaffen, der in der Lage ist, erheblich mehr Seitenaufpralllast aufzunehmen, als bspw. ein vergleichbares, lediglich an seinem unteren Ende angebundenes Verstärkungselement.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch

1 eine erfindungsgemäße Karosserieseitenstruktur in einer teilweise geschnittenen Schnittdarstellung im Bereich einer B-Säule,
2 eine Schnittdarstellung durch einen Schweller und die B-Säule,
3 eine Ansicht und teilweise Schnittdarstellung des Verbindungsbereichs zwischen B-Säule und Schweller.

Entsprechend der 1, weist eine erfindungsgemäße Karosserieseitenstruktur 1 eines Kraftfahrzeugs einen aus einem Außenblech 2 und einem Innenblech 3 zusammengesetzten Schweller 4 auf, an welchem eine B-Säule 5 angebunden ist. Darüber hinaus ist ein Verstärkungselement 6 vorgesehen, mit welchem die B-Säule 5 verstärkt bzw. ausgesteift wird. Das Verstärkungselement 6 erstreckt sich dabei durchgehend von einem Dachrahmen 7 der Karosserieseitenstruktur 1 bis zum Schweller 4. Zur Anbindung an den Schweller 4 weist das Verstärkungselement 6 einen unteren und im Wesentlichen vertikalen Anbindungsflansch 8 (vgl. auch die 2 und 3) auf, wobei es über diesen Anbindungsflansch 8 mit dem Außenblech 2 des Schwellers 4 verbunden, insbesondere verschweißt, ist. Das Außenblech 2 des Schwellers 4 weist wenigstens eine komplementär zu dem Anbindungsflansch 8 des Verstärkungselements 6 ausgebildete Vertiefung 9 (vgl. insbesondere die 2 und 3) auf, welche vorzugsweise derart ausgebildet sind, dass der Anbindungsflansch 8 des Verstärkungselements 6 oberflächenplan darin aufgenommen werden kann.
Abgedeckt ist der Verbindungsbereich zwischen dem Außenblech 2 des Schwellers 4 und dem Verstärkungselement 6 über ein Verkleidungsteil 10 (vgl. 2), welches vorzugsweise flächig sowohl an einer Außenseite des Außenblechs 2 als auch an einer Außenseite des Anbindungsflansches anliegt bzw. mit diesen Komponenten 2, 8 verbunden, insbesondere verschweißt, ist. Die Vertiefung 9 und die daraus resultierende komplette Aufnahme des Anbindungsflansches 8, können entsprechende Vertiefungen am Verkleidungsteil 10 entfallen, wodurch dieses konstruktiv einfacher aufgebaut sein kann. Insbesondere der 2 ist dabei zu entnehmen, dass durch die Vertiefung 9 eine vergleichsweise geringe Dicke des Verbindungsbereichs zwischen dem Verkleidungsteil 10, dem Verstärkungselement 6 und dem Außenblech 2 des Schwellers 4 erreicht werden kann.
Wie der 1 weiter zu entnehmen ist, erstreckt sich das Verstärkungselement 6 vorzugsweise über die gesamte Höhe der Karosserieseitenstruktur 1 und ist demgemäß mit einem oberen Anbindungsflansch 8' am Dachrahmen 7 angebunden. Hierdurch kann eine besonders hohe Versteifungswirkung des Verstärkungselements 6 erzielt werden, was sich insbesondere bei einem Seitenaufprall positiv auf den erzielbaren Fahrzeuginsassenschutz bemerkbar macht.
Aufgrund seiner relativ steifen Ausbildung, können an dem Verstärkungselement 6 weitere Funktionsbauteile, wie bspw. ein nicht gezeigtes Türscharnier angebunden werden. Hierzu kann an dem Verstärkungselement 6 wenigstens eine Konsole 11 angebunden, insbesondere angeschweißt, werden. Eine weitere Erhöhung der Versteifungswirkung des Verstärkungselements 6 kann bspw. durch die Verwendung eines vergüteten Stahls für das Verstärkungselement 6 erzielt werden, wobei selbstverständlich auch denkbar ist, dass auch die B-Säule aus höherfesten Materialien, insbesondere aus höherfesten Stählen, ausgebildet ist.
Eine weitere Aussteifung der Karosserieseitenstruktur 1 kann bspw. durch das Vorsehen eines Aussteifungselements 12 (vgl. die 2 und 3) erreicht werden, welches an einer Innenseite des Verstärkungselements 6 angebunden ist und oberhalb des Schwellers 4 endet, wie dies bspw. in den Schnittdarstellungen gemäß den 2 und 3 zu sehen ist.
Generell kann durch die erfindungsgemäße Anordnung bzw. Anbindung des Verstärkungselements 6 an den Schweller 4 eine geringere Lasteinwirkung auf die Fügeverbindung zwischen der B-Säule 5 bzw. dem Verstärkungselement 6 und dem Schweller 4 erreicht werden, wodurch diese insbesondere bei einem Seitenaufprall weniger Last erfährt, so dass die gesamte erfindungsgemäße Karosserieseitenstruktur 1 in der Lage ist, eine höhere Seitenaufpralllast im Crashfall zu verkraften, ohne dass Verletzungen von Insassen zu befürchten sind. Der erhöhte Insassenschutz wird darüber hinaus dadurch erreicht, dass das erfindungsgemäße Verstärkungselement 6 sowohl fußals auch kopfseitig am Schweller 4 bzw. am Dachrahmen 7 angebunden ist und dadurch eine besonders hohe Tragwirkung bzw. Lastaufnahme entfalten kann.

Claims

Karosserieseitenstruktur (1) eines Kraftfahrzeuges mit einem aus einem Außenblech (2) und einem Innenblech (3) aufgebauten Schweller (4), an welchem eine B-Säule (5) angebunden ist, und mit einem Verstärkungselement (6) zur Verstärkung bzw. Aussteifung der B-Säule (5), wobei das Verstärkungselement (6) einen unteren, im Wesentlichen vertikalen Anbindungsflansch (8) aufweist, über welchen es von außen mit dem Außenblech (2) des Schwellers (4) verbunden ist, wobei ein Verkleidungsteil (10) vorgesehen ist, welches zumindest den Verbindungsbereich zwischen dem Verstärkungselement (6) und dem Außenblech (2) des Schwellers (4) abdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenblech (2) des Schwellers (4) wenigstens eine komplementär zu dem Anbindungsflansch (8) des Verstärkungselementes (6) ausgebildete Vertiefung (9) aufweist, ein Aussteifungselement (12) vorgesehen ist, welches an einer Innenseite des Verstärkungselementes (6) angebunden ist und oberhalb des Schwellers (4) endet.
Karosserieseitenstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Vertiefung (9) derart ausgebildet ist, dass der Anbindungsflansch (8) des Verstärkungselementes (6) oberflächenplan darin aufgenommen ist.
Karosserieseitenstruktur nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (6) mit einem oberen Anbindungsflansch (8') an einen Dachrahmen (7) der Karosseriestruktur (1) angebunden ist.
Karosserieseitenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (6) eine nach innen gerichtete muldenförmige Einprägung aufweist.
Karosserieseitenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (6) wenigstens eine Konsole (11) zur Anbindung eines Türscharniers aufweist.
Karosserieseitenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Verstärkungselement (6) aus einem vergüteten Stahl ausgebildet ist.
Karosserieseitenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement (6) und das Außenblech (2) des Schweller (4) miteinander verschweißt sind.