CN104981393B - 用于机动车的柱部件，尤其是b柱部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的柱部件，尤其是B柱部件，所述柱部件设计为空心型材。根据本发明，所述柱部件(10)由铝组成且为了提高碰撞安全性，形成了至少一个变形区域(20)，所述变形区域具有至少一个凹槽(22；24)。

Description

用于机动车的柱部件，尤其是B柱部件
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的柱部件，尤其是B柱部件。
背景技术
众所周知，在图1示出的铝质车身中，出于碰撞原因，B柱部件还由钢制成。该B柱部件设计为空心型材且部分被进行调质处理。因此实现了，B柱部件在脚部区域中构造得更软，以便实现，在碰撞中B柱部件在那里发生屈从，并以可延展的方式变形，同时在最坏的情况下也不断裂。在颈部区域中，这种B柱部件可以构造为高强度，以便能够设定到期望的碰撞运动学特性。此前还不可能实现对高强度铝板的局部调质。因此，此前不能使用铝质的B柱部件，因为铝质的B柱部件具有均匀的强度且仅表现为极小的延展性，这在形成了最大力之后会导致B柱部件的突然折断。然而钢质的B柱部件的缺点在于，其明显比铝质的B柱部件更重。
WO 2012/076948 A1公开了一种用于机动车的柱部件，尤其是B柱部件，其由高强度钢制成，该柱部件是空心型材并且具有外侧和两个侧面，且为了提高碰撞安全性而形成有至少一个变形区域。所述变形区域具有多个凹槽，所述凹槽构造成布置在柱部件的外侧上的横向凹槽和/或布置在柱部件的侧面上的侧面凹槽，其中空心型材在变形区域中在外侧与相应的侧面之间具有至少一个预定斜角的斜面。
WO 2010/007481 A1公开了一种用于机动车的柱部件，尤其是B柱部件，其由高强度钢制成，该柱部件是空心型材且为了提高碰撞安全性而形成有至少一个变形区域。所述变形区域具有多个凹槽，所述凹槽使柱部件的棱边楔形凹陷。
EP 2 216 237 A1公开了一种用于机动车的柱部件，尤其是B柱部件该柱部件是空心型材且为了提高碰撞安全性而形成有至少一个变形区域。所述变形区域具有多个凹槽，所述凹槽构造成布置在柱部件的侧面上的侧面凹槽。
由DE 103 37 201 A1已知了一种B柱部件，其设计为空心型材且在所述柱部件的脚部区域中具有多个狭缝形缺口。因此，在侧面碰撞时尤其通过如下方式在脚部区域上方实现对客舱的乘员的保护功能：由于侧面碰撞，柱部件的变形尤其集中在脚部区域且使所述柱部件至门槛的连接法兰的负荷最小化。为此，设置了多个在相关部段内以定义方式减小所述柱部件的刚度的、沿车辆竖直轴延伸的、狭缝形缺口。其缺点是，由于狭缝形缺口而使柱部件的材料被削减，从而使柱部件的整体刚度被削弱。
发明内容
本发明的任务在于，实现一种用于机动车的柱部件，尤其是B柱部件，所述柱部件由铝制成，因此所述柱部件较轻且还具有高刚度，且简单地提供了与钢质柱部件相当的碰撞安装性。
本发明的实施方案提供了一种用于机动车的柱部件，尤其是B柱部件，所述B柱部件设计为空心铝型材。在此，为了提高碰撞安全性，所述柱部件形成有至少一个变形区域，所述变形区域具有至少一个凹槽或者说加强筋。通过实施为空心铝型材有利地实现了更为轻量化的结构。同时，根据本发明的柱部件具有高刚度，且由于变形区域而提供了期望的碰撞运动学特性，从而与钢质柱部件的碰撞安全性相当。在侧向碰撞中，根据本发明的柱部件不是在与对象的碰撞区域中变形，而是在由凹槽预定的变形区域中变形。此外，在变形期间由于根据本发明的变形区域有利地不出现锋利的棱边，从而可以有利地避免柱部件形成裂缝或断裂的危险。
根据本发明，变形区域具有两个横向凹槽以及两个侧面凹槽，所述横向凹槽布置在柱部件的外侧上，所述侧面凹槽布置在柱部件的彼此对置的侧面上。优选地，两个横向凹槽和两个侧面凹槽设置在柱部件的脚部区域中。因此，在脚部区域中得到柱部件的软的形状，因此，所述柱部件在碰撞时会在该脚部区域处发生屈从，尤其是不断裂。有利地，出现柱部件的可延展的变形，从而在侧向碰撞时柱部件能够最大程度地吸收动能。
为了使柱部件在受控的情况下下陷或弯曲，在柱部件的另一个有利的设计方案中，侧面凹槽设置在横向凹槽之间，且侧面凹槽彼此对置地在柱部件的侧面上朝向柱部件的外侧被压制出。
在柱部件的另一个有利的设计方案中，横向凹槽沿车辆纵向延伸且沿车辆竖直方向彼此间隔开。
在柱部件的另一个有利的设计方案中，侧面凹槽使柱部件的棱边楔形凹陷。
附图说明
在附图中示出并在下文描述本发明的一个有利的实施方案。
附图示出：
图1以透视图示出根据现有技术的、具有钢板制成的B柱部件的车身的一部分；
图2示出在没有根据本发明的凹槽的情况下，在碰撞中变形的铝制B柱部件的侧视图；
图3示出在配备了根据本发明的凹槽的情况下，在碰撞中变形的铝制B柱部件的实施例的侧视图；
图4以透视图放大示出在非变形状态中具有根据本发明的凹槽的B柱部件；以及
图5以透视图放大示出在碰撞之后，在变形状态中与图4类似的B柱部件。
具体实施方式
图1示出具有B柱部件2的机动车1的车身的一部分，所述B柱部件根据现有技术由钢板制造且设计为空心型材。B柱部件2按已知的方式以顶部区域11支撑在车顶结构5上且以其脚部区域13法兰连接在机动车的底部组件的构件上，尤其是底部外纵梁上，所述纵梁可以是车门槛7。在顶部区域11和脚部区域13之间形成了柱部件1的颈部区域12。脚部区域13沿车辆竖直轴z观察从车门槛7延伸至大概柱部件2的中心。柱部件2具有背离车辆内部空间9的外侧14和两个侧向面或者说侧面15和朝向车辆内部空间9的、与外侧14对置的内侧16。
图2示出根据图1的B柱部件3的侧视图，然而所述B柱部件不是由钢制成而是由铝制成。对相同和作用相同的构件来说，图2至5中的附图标记对应于图1的附图标记。在借助于传力元件40的力的作用下，在碰撞中出现图2示出的变形。所述变形的特点是：柱部件3的脚部区域13向车辆的车辆内部空间9中的侵入相对较小，这导致向与脚部区域13连接的底部组件或车门槛7的传力相应较小。同时，变形的区域32的位置基本上对应于传力元件40的碰撞区域30。
如图3至5所示，根据本发明的柱部件10在所示实施例中在脚部区域13中形成了变形区域20。在此，图3和5示出在碰撞后变形的根据本发明的B柱部件10，而图4示出碰撞前的根据本发明的B柱部件10。根据本发明，示出的柱部件10是铝质空心型材且配备有变形区域20，所述变形区域包括至少一个凹槽22、24。柱部件10的制造可以借助于压铸法或挤压法(Strangpressverfahren)进行。另外如图3所示，在根据本发明的柱部件10的脚部区域13中出现与图2的柱部件3相比更强的变形，这导致相应较大的力传导至与脚部区域13连接的底部组件或车门槛7中。此外，可看到隆起部28，所述隆起部是基于凹槽22、24通过变形产生的，且沿车辆纵向x沿着柱部件1的外侧14延伸。与图2示出的柱部件3相比，柱部件10的变形区域32的位置并不对应于传力元件40的碰撞区域30，而是对应于由凹槽22、24预定的变形区域20。
另外如图4所示，在示出的实施例中，变形区域20包括两个横向凹槽22和两个侧面凹槽24，所述横向凹槽布置在柱部件10的外侧14上，所述侧面凹槽布置在柱部件10的对置的侧面15上，图中仅能看见一个侧面凹槽24。两个横向凹槽22设计为槽形凹穴，两个侧面凹槽24设计为凹陷部或凹痕的形式。横向凹槽22分别具有横向凹槽轴线26，所述横向凹槽轴线26沿车辆纵向x延伸。横向凹槽22布置为沿车辆竖直轴z以预定间距彼此间隔开。横向凹槽22设置在柱部件10的外侧14上且彼此平行地延伸。在柱部件10的两个侧向表面或者说侧面15上在横向凹槽22之间布置侧面凹槽24，所述侧面凹槽24分别优选使在柱部件10的侧面15和外侧14之间的棱边17楔形变形。柱部件1的棱边17优选被圆整，从而侧面凹槽24延伸到相应的棱边17的圆弧段中。
因此，在根据本发明的柱部件10的侧向碰撞之后(在图5中局部地详细示出)，通过侧面凹槽24向内下陷以及上部和下部的横向凹槽22同样均匀地且受控地吸收另外的塑性变形，与根据图1的钢柱部件2类似，铝柱部件10的脚部区域13在负荷下可延展地，也就是说可塑性变形地弯曲。在此，横向凹槽22之间的侧面凹槽24实现了根据本发明的柱部件10的、有针对性的且精确定义的局部下陷或弯折。与现有技术中狭槽解决方案相比，本发明的优点在于，不会由于凹槽22、24而从柱部件10去除柱部件10中的支承材料，从而柱部件10的刚度保持完好。此外，根据本发明铝质的柱部件10较轻，其中通过有针对性地布置或定位横向凹槽22和侧面凹槽24以用于在柱部件10上形成变形区域20，可设定出期望的碰撞运动学特性。
附图标记列表
1 车辆
2、3、10 B柱部件
5 车顶结构
7 车门槛
9 车辆内部空间
11 顶部区域
12 颈部区域
13 脚部区域
14 外侧
15 侧面
16 内侧
17 棱边
20 变形区域
22 横向凹槽
24 侧面凹槽
26 横向凹槽轴线
28 隆起部
30 碰撞区域
32 变形区域
40 传力元件

Claims (4)

1.一种用于机动车的柱部件，所述柱部件是空心型材且为了提高碰撞安全性而形成有至少一个变形区域(20)，所述变形区域具有至少一个凹槽(22；24)，所述凹槽包括布置在柱部件(10)的外侧(14)上的横向凹槽(22)和/或布置在柱部件(10)的侧面(15)上的侧面凹槽(24)，其特征在于，所述柱部件(10)由铝制成，所述变形区域(20)具有在柱部件(10)的外侧(14)上的两个平行延伸的横向凹槽(22)以及两个侧面凹槽(24)，这两个侧面凹槽在所述横向凹槽之间彼此相对地在柱部件(10)的侧面(15)上朝向柱部件(10)的外侧(14)被压制出并使柱部件(10)的外侧(14)的棱边(17)楔形凹陷。
2.根据权利要求1所述的柱部件，其特征在于，两个横向凹槽(22)和两个侧面凹槽(24)设置在柱部件(10)的脚部区域(13)中。
3.根据权利要求1或2所述的柱部件，其特征在于，横向凹槽(22)沿车辆纵向(x)延伸并且沿车辆竖直方向(z)彼此间隔开。
4.根据权利要求1所述的柱部件，其特征在于，所述柱部件是B柱部件。
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