DE19538844C2

DE19538844C2 - Karosserie-Seitenteil für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19538844C2
Application number: DE1995138844
Authority: DE
Inventors: Gunther Heim; Stephan Schuett; Juergen Hock; Holger Bischoff
Original assignee: Ymos AG Industrieprodukte
Current assignee: WAGON AUTOMOTIVE GMBH, 63857 WALDASCHAFF, DE
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1995-10-19
Publication date: 1998-02-26
Anticipated expiration: 2015-10-20
Also published as: DE19538844A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Karosserie-Seitenteil, wie Boden- Seitenschweller oder A-, B- oder C-Säule eines Kraftfahr zeuges.

Üblicherweise werden bei Kraftfahrzeugen Karosserie-Seiten teile verwendet, die aus Stanzteilen zusammengefügt (punkt geschweißt) sind. Derartige Seitenteile weisen häufig kein reproduzierbares Verhalten bei einem Seitenaufprall des Fahr zeuges auf. Selbst bei geringen Aufprallgeschwindigkeiten (z. B. bei 15 km/h) kommt es immer wieder zu Beschädigungen der Seitenteile, deren Reparatur aufwendig und daher kosten intensiv ist. Dieses gilt auch für neuere Entwicklungen, bei denen die Karosserieteile aus einer Aluminiumlegierung be stehen.

Aus der DE 39 18 280 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeugkaros serie mit einem durch ein Strangprofil gebildeten Rahmenteil bekannt, wobei das Strangprofil zur kostengünstigen Herstel lung komplexer Karosseriegeometrien mit einem vorgeformten Blechteil verbunden ist, welches einen Abschnitt der Außen kontur des Strangprofiles übergreift und mit dieser einen Hohlraum einschließt.

Aus der US 3944278 ist ferner eine Anordnung von Fahrzeug tür und benachbartem Seitenholm (z. B. A-Säule) bekannt, die derart gewählt ist, daß bei einem Frontaufprall auf das Fahr zeug die Fahrzeugtür durch den sich verschiebenden Seitenholm nicht geöffnet wird. Hierzu werden u. a. in den Seitenholm starre Versteifungselemente eingesetzt, die jeweils eine randseitige Ausnehmung aufweisen. Die Randkontur dieser Ausnehmung bewirkt bei einem Frontaufprall, daß der gegen den Seitenholm gedrückte Fahrzeugtürbereich in eine gesicherte Lage verschoben wird.

Aus der FR 2 268 680 A1 ist bereits der Heckbereich eines Kraftfahrzeuges mit Stoßfänger bekannt.

Die DE-OS 24 14 114 offenbart die innere Struktur einer Fahr zeugtür, wobei zur Außenhaut der Fahrzeugtür hin eine Quer verstärkung vorgesehen ist, die in genau vorhersehbarer Weise einknickt. Zwischen der Querverstärkung und dem Außenblech ist Plastikmaterial angeordnet.

Schließlich ist es aus der US 3834881 bekannt, Sandwich- Verbund-Materialien aus metallhaltigen Schäumen herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Karosserie- Seitenteil der eingangs erwähnten Art anzugeben, bei dem die bis zu einer vorgebbaren Aufprallgeschwindigkeit entstehenden Schäden durch relativ einfache Reparaturmaßnahmen behoben werden können, ohne daß hierdurch die Karosseriesteifigkeit verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der kennzeichnenden Teile der Ansprüche 1 oder 7 gelöst. Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offen baren die Unteransprüche.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedanken, daß das Karosserie-Seitenteil aus einem relativ stabilen Hohl profil, z. B. einem Strangpreßprofil, besteht, an dessen Außenwand eine zusätzliche Materialschicht zur Dämpfung der Kraft auf das Hohlprofil (Absorptionsmaterial) vorgesehen ist.

Das Absorptionsmaterial kann außenseitig durch eine Außenhaut aus Blech oder Kunststoff verdeckt sein. Dadurch ist ein spä terer Austausch sowohl der Außenhaut als auch des Absorp tionsmaterials auf einfache Weise möglich, weil das Absorp tionsmaterial nicht an dem Hohlprofil befestigt (z. B. ange klebt) werden muß. Vielmehr kann die Befestigung dadurch er folgen, daß das Absorptionsmaterial als Formkörper zwischen Außenhaut und Außenwand des Hohlprofiles formschlüssig einge schoben wird.

Das Hohlprofil, das Absorptionsmaterial und gegebenenfalls die Außenhaut sind derart aufeinander abgestimmt, daß das Hohlprofil bis zu einer vorgebbaren Aufprallgeschwindigkeit, z. B. 15 km/h, nicht beschädigt wird, d. h. keine nennenswerte Materialveränderungen erfährt. Bei geringeren Aufprallge schwindigkeiten wird lediglich das Absorptionsmaterial und gegebenenfalls die Außenhaut des Seitenteiles eingedrückt. Diese Teile können aber auf einfache Weise durch entspre chende neue Teile ausgetauscht werden, ohne daß das Hohl profil ebenfalls ersetzt werden muß.

Als energieabsorbierendes Material wird vorzugsweise ein viskoelastisches Material, etwa ein Kunststoffschaum (z. B. ein Polyurethan-Schaum), EPP (Expanded Polypropylen) oder ein Metall-Schaum (z. B. Aluminium-Schaum) verwendet.

Die Form des Hohlprofiles kann weitgehend unabhängig von der äußeren Kontur des Fahrzeuges gewählt werden und aus Stabili tätsgründen mehrere Hohlkammern aufweisen. Unter Kostenge sichtspunkten haben sich in der Praxis vor allem Aluminium- Hohlprofile als vorteilhaft erwiesen, die mittels eines Strangpreßverfahrens hergestellt werden.

Vorzugsweise ist die Außenhaut auf einfache Weise lösbar mit dem Hohlprofil verbunden. Dieses kann beispielsweise mit Hilfe von Schrauben erfolgen. Besonders bewährt hat es sich, wenn das Hohlprofil mit hakenförmigen Befestigungsteilen versehen ist, in die die randseitigen Bereiche der Außenhaut lediglich eingesetzt werden.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Seitenteil es be steht darin, daß durch Verwendung des zusätzlichen Absorp tionsmaterials auch bei höheren Aufprallgeschwindigkeiten eine gegenüber bekannten Seitenteilen effizientere Energie aufnahme gewährleistet ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungs beispielen. Es zeigen:

Fig. 1 den Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Seitenschwellers mit Außenhaut im Türbereich eines Kraftfahrzeuges,

Fig. 2 die perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungs beispieles eines Seitenschwellers beim Einschieben eines Formkörpers aus Absorptionsmaterial in die zwi schen Außenhaut und Hohlprofil vorgesehene Hohlkammer,

Fig. 3 die perspektivische Ansicht der B-Säule eines Kraft fahrzeuges und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die in Fig. 3 dargestellte B- Säule.

In Fig. 1 sind mit 1 ein Boden-Seitenschweller und mit 2 der untere Teil einer Seitentür eines Kraftfahrzeuges bezeichnet. Der Seitenschweller 1 besteht aus einem Hohlprofil 3 mit einer Außenwand 30 und einer an die äußere Kontur des Kraft fahrzeuges angepaßten Außenhaut 4, die mit Hilfe von haken förmigen Befestigungsteilen 5, 6 des Hohlprofiles 3 an diesem lösbar befestigt ist.

Bei dem Hohlprofil 3 handelt es sich entweder um ein Strang preßprofil aus einer Aluminium- oder einer Magnesiumlegierung oder einem Rollprofil aus Stahl mit zwei Hohlkammern 7, 8.

Die Kraftfahrzeugtür 2 und der Seitenschweller 1 sind in an sich bekannter Weise durch eine Dichtung 9 gegen Spritzwasser etc. abgedichtet.

Zwischen dem Hohlprofil 3 und der Außenhaut 4 befindet sich eine Hohlkammer 10, die mit einem energieabsorbierenden Schaum (EA-Schaum) 11 teilweise ausgefüllt ist. Dieser Schaum kann direkt in die Hohlkammer 10 eingeschäumt oder aber vor gefertigt und als Formstück in die Hohlkammer 10 eingelegt werden.

Trifft seitlich auf das entsprechende Fahrzeug ein Hindernis (z. B. ein weiteres Fahrzeug), so wird zunächst die Außenhaut 4 gegen den Druck des EA-Schaumes 11 eingedrückt. Erst nach vollständigem Zusammendrücken des Absorptionsmaterials 11 wirkt das Hindernis direkt auf das Hohlprofil 3 ein und ver biegt dieses.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Seiten schwellers dargestellt. Dabei ist der Seitenschweller mit 12 bezeichnet. Er besteht aus einem Hohlprofil 13 mit Außenwand 130 und einer Außenhaut 14. In die durch das Hohlprofil 13 und die Außenhaut 14 gebildete Hohlkammer 15 wird ein Form körper 16 aus einem Absorptionsmaterial eingeschoben.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Außenhaut 14 mit Hilfe von Schweißpunkten bzw. Nieten 17 an dem Hohlprofil 13 befestigt.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So ist es bei spielsweise möglich, die Außenhaut bei den Seitenschwellern auch wegzulassen. In diesen Fällen ergeben sich Seitenschwel ler, die den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungs beispielen entsprechen, bei denen aber die Außenhaut 4 bzw. 14 fehlt. Die Absorptionsmaterialien müssen in diesen Fällen direkt mit der Außenwand des jeweiligen Hohlprofiles befe stigt werden (z. B. durch Kleben, durch direktes Anspritzen o. dgl.).

Ferner bezieht sich die Erfindung nicht nur auf Seitenschwel ler, sondern bei den Karosserieteilen kann es sich auch um die A-, B- und/oder C-Säule eines Kraftfahrzeuges handeln. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel für die B-Säule zeigen die Fig. 3 und 4.

Dabei ist mit 18 die B-Säule bezeichnet, die auf einem nur schematisch angedeuteten Boden-Seitenschweller 19 angeordnet ist. Die B-Säule besteht im wesentlichen aus einem Hohlprofil 20, und einem außenseitig daran angeordneten Absorptionsma terial 21, welches durch eine Außenhaut 22, z. B. aus einem Metallblech, verdeckt ist.

Die Befestigung der Außenhaut kann anstatt mit Hilfe an den Flanschen des jeweiligen Hohlprofiles angeordneter hakenför miger Befestigungsteile (Fig. 1) auch dadurch erfolgen, daß die Außenhaut über die Flansche des Hohlprofiles gebördelt wird.

Bezugszeichenliste

1 Boden-Seitenschweller, Seitenschweller
2 Seitentür
3 Hohlprofil
30 Außenwand
4 Außenhaut
5, 6 hakenförmige Befestigungsteile
7, 8 Hohlkammern
9 Dichtung
10 Hohlkammer
11 Absorptionsmaterial, EA-Schaum
12 Boden-Seitenschweller, Seitenschweller
13 Hohlprofil
130 Außenwand
14 Außenhaut
15 Hohlkammer
16 Absorptionsmaterial, Formkörper
17 Schweißpunkt, Niete
18 B-Säule
19 Boden-Seitenschweller
20 Hohlprofil
21 Absorptionsmaterial
22 Außenhaut

Claims

1. Karosserie-Seitenteil, wie Boden-Seitenschweller oder A-, B- oder C-Säule eines Kraftfahrzeuges, wobei

a) das Seitenteil (1; 12; 18) als Hohlprofil (3; 13; 20) mit mindestens einer Hohlkammer (7,8) ausgebildet ist,
b) an der Außenwand (30; 130) des Hohlprofiles (3; 13; 20) eine an die äußere Kontur des Fahrzeuges ange paßte zusätzliche Außenhaut (4; 14; 22) befestigt ist und
c) durch die Außenwand (30; 130) des Hohlprofiles (3; 13; 20) und die Außenhaut (4; 14; 22) eine weitere Hohlkammer (10; 15) gebildet wird,
d) die weitere Hohlkammer (10; 15) mindestens teilweise mit einem Material (11; 16; 21) zur Dämpfung der Kraft auf das Hohlprofil (3; 13; 20) (Absorptions material) bei einem seitlichen Aufprall auf das Kraftfahrzeug ausgefüllt ist und
e) Hohlprofil (3; 13; 20), Außenhaut (4; 14; 22) und Absorptionsmaterial (11; 16; 21) derart aufeinander abgestimmt sind, daß das Hohlprofil (3; 13; 20) bis zu einer vorgebbaren Aufprallgeschwindigkeit keine Materialverformung aufweist.

2. Karosserie-Seitenteil nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Absorptionsmaterial als vorgefertigter Formkörper (16) in die weitere Hohlkammer (15) form schlüssig einsetzbar ist.

3. Karosserie-Seitenteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhaut (4; 14; 22) aus einem Metallblech, aus Kunststoff oder einem Metall- Kunststoff-Sandwichmaterial besteht.

4. Karosserie-Seitenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhaut (4; 14; 22) lösbar an dem Hohlprofil (3; 13; 20) befestigt ist.

5. Karosserie-Seitenteil nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Hohlprofil (3) mit hakenförmigen Befestigungsteilen (5,6) versehen ist, in die die rand seitigen Bereiche der Außenhaut (4) einsetzbar sind.

6. Karosserie-Seitenteil nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Außenhaut über Flansche des Hohlpro files (3) gebördelt sind.

7. Karosserie-Seitenteil, wie Boden-Seitenschweller oder A-, B- oder C-Säule eines Kraftfahrzeuges, wobei

a) das Seitenteil (1; 12; 18) als Hohlprofil (3; 13; 20) mit mindestens einer Hohlkammer (7,8) ausgebildet ist;
b) auf der Außenwand (30; 130) des Hohlprofiles (3; 13; 20) eine Schicht eines Materials (11; 16; 21) zur Dämpfung der Kraft auf das Hohlprofil (3; 13; 20) (Absorptionsmaterial) bei einem seitlichen Aufprall auf das Kraftfahrzeug angeordnet ist;
c) die dem Hohlprofil (3; 13; 20) abgewandte Seite des Absorptionsmaterials (11; 16; 21) an die äußere Kontur des Fahrzeuges angepaßt ist und
d) das Hohlprofil (3; 13; 20) und das Absorptions material (11; 16; 21) derart aufeinander abgestimmt sind, daß das Hohlprofil (3; 13; 20) bis zu einer vorgebbaren Aufprallgeschwindigkeit keine Material verformung aufweist.

8. Karosserie-Seitenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsmaterial (11; 16; 21) aus einem Kunststoffschaum, EPP (Expanded Polypropylen) oder einem metallhaltigen Schaum besteht.

9. Karosserie-Seitenteil nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß es sich bei dem Kunststoff-Schaum um einen Polyurethan-Schaum handelt.

10. Karosserie-Seitenteil nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß es sich bei dem metallhaltigen Schaum um einen aluminium- oder magnesiumhaltigen Schaum handelt.

11. Karosserie-Seitenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Hohlprofil (3; 13; 20) um ein aus einer Aluminium- oder Magnesium legierung bestehendes Strangpreßteil oder einem Roll profil aus Stahl handelt.

12. Karosserie-Seitenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (3; 13; 20) eine oder mehrere Hohlkammern (7, 8) enthält.