DE10162825A1

DE10162825A1 - Intrusionsoptimierte B-Säule eines Personenkraftwagens

Info

Publication number: DE10162825A1
Application number: DE2001162825
Authority: DE
Inventors: Ralf Strehl; Roland Maucher
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: DE10162825B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine B-Säule, die sich zwischen dem Seitenholm (3) und dem Dachholm (2) eines Fahrzeugs erstreckt. Bei einem Seitenaufprall, bei dem die B-Säule im Wesentlichen oberhalb des Knotens (9) zwischen ihr und dem Seitenholm (3) belastet wird, besteht die Gefahr, dass sie keilförmig in die Fahrgastzelle ausknickt, was eine erhebliche Verletzungswahrscheinlichkeit bedeutet. Demgemäß sieht die Erfindung vor, dass im Fuß (5) einer Verstärkungseinlage (1) in der B-Säule eine Schwächung (8) vorgesehen ist, die ein scharnierartiges Ausknicken erlaubt, so dass der Hauptteil der B-Säule der genannten Belastung pendelartig nach innen gedrückt wird, so dass sich an der Innenseite keine keilförmige Ausknickung bildet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine intrusionsoptimierte B-Säule eines Personenkraftwagens, der auf jeder Fahrzeugseite einen am Fahrzeugboden verlaufenden Seitenholm und einen am Fahrzeugdach verlaufenden Dachholm aufweist, wobei die B-Säule sich zwischen dem Seitenholm und dem Dachholm einer Fahrzeugseite erstreckt und ihr Fuß im Seitenholm befestigt ist.

Eine derartige B-Säule ist z. B. in der DE 195 31 982 A1 dargestellt. Demnach weist die B-Säule eine Innen- und ein Außenschale aus, wobei die Innenschale in den Seitenholm hineinragt und an ihrem unteren Ende einen zur Außenseite des Fahrzeuges offenen Kasten bildet, der mit einer den unteren Abschluss der B-Säule bildenden Seitenwand mit dem Seitenholm verschweißt ist. Zwei andere Seitenwände des Kastens bilden Verstärkungsrippen, die quer zum Seitenholm verlaufen und diesen verstärken. Auf diese Weise ist ein den Seitenholm und die B-Säule verbindender Knoten gebildet, der zusätzlich von innen durch eine keilförmige, sich am Fahrzeugboden abstützende Strebe gehalten ist.

Durch die kastenförmige Ausbildung des Fußes der B-Säule sowie durch die zusätzliche Abstützung im Fahrzeuginnenraum wird vor allem erreicht, dass bei einem unfallbedingten Seitenaufprall, bei dem die Hauptkräfte in den Knoten eingeleitet werden, dieser nicht zu stark in die Fahrgastzelle hineingedrückt wird. Problematischer sind aber nicht so sehr die Fälle, bei denen die Hauptbelastung auf dem Seitenholm liegt, sondern vielmehr solche, bei denen die Hauptkraft auf Höhe des Hüftknochens einer in der Fahrgastzelle sitzenden Person eingeleitet wird. Dieser Punkt liegt deutlich über dem Knoten, so dass die B-Säule keilförmig eingedrückt wird und die Keilspitze auf den Hüftknochen zielt, was zu erheblichen Verletzungen führen kann.

Die Erfindung beruht somit auf dem Problem, die B-Säule so zu gestalten, dass auch bei Krafteinleitungen oberhalb des Knotens die Intrusionstiefe gering bleibt und vor allem Verletzungen von Fahrzeuginsassen möglichst vermieden werden.

Zur Lösung des Problems sieht die Erfindung eine intrusionsoptimierte B-Säule gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vor mit den weiteren Merkmalen, dass der Fuß oberhalb seiner Befestigung am Seitenholm eine scharnierartig wirkende Schwächung parallel zum und im Seitenholm aufweist.

Mit dieser Anordnung wird erreicht, dass auch bei einer Krafteinleitung in die B-Säule oberhalb des Knotens diese dort nicht keilförmig ausknickt, sondern als Ganzes wie ein Pendel um die Anbindung am Dachholm verschwenkt wird, weil die scharnierartige Schwächung im Seitenholm zusammenklappt. Zwar wird die B-Säule bei einer Seitenkollision weiterhin nach innen in die Fahrgastzelle gedrückt. Sie erhält aber keine verletzungsträchtige Keilform, sondern behält ihre flache Form bei, so dass die Krafteinleitung in den Körper eines Fahrers oder Beifahrers nicht punktförmig sondern flächig erfolgt, was deutlich weniger verletzungsträchtig ist. Bei einer aufprallbedingten Hauptkrafteinleitung in den Knoten wird der Fuß oberhalb und unterhalb der Schwächung gleichmäßig belastet, so dass kein Zusammenklappen der Schwächung erfolgt: Die versteifende Funktion des Fußes bleibt somit für diesen Belastungsfall erhalten.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die B-Säule mit einer Verstärkungseinlage versehen, deren Fuß zwei Arme aufweist, die zu beiden Seiten der B- Säule in den Seitenholm hineinragen, wobei die Schwächung im Fuß der Verstärkungseinlage ausgebildet ist.

Die Verstärkungseinlage, die sich in der Regel vom Dachholm bis zum Seitenholm erstreckt, versteift die B-Säule zusätzlich und verhindert dadurch ebenfalls eine keilförmige Knickung der B-Säule. Außerdem hat sich gezeigt, dass es - um das pendelnde Verhalten der B-Säule zu erzielen - vollkommen ausreicht, den Fuß der Verstärkungseinlage mit der Schwächung zu versehen.

Eine äußerst einfache Ausführung dieser Schwächung ergibt sich durch ein oder mehrere Ausnehmungen. Diese werden in das Blech der Verstärkungseinlage eingestanzt.

Damit sich die scharnierartige Wirkung über die gesamte Breite des Fußes erstreckt, wird vorgeschlagen, dass die eine oder die Ausnehmungen die Form eines langgestreckten Ovals aufweisen. Vorzugsweise handelt es sich um zwei langgestreckte Ovale, die über eine Brücke in der Verlängerung der B-Säule voneinander getrennt sind.

Die Befestigung des Fußes im Seitenholm erfolgt vorzugsweise über Laschen an der Unterkante der Verstärkungseinlage, die sich zwischen den aneinander liegenden Flanschen der Außenschale und der Innenschale des Seitenholms befinden und dort verschweißt sind.

Im Folgenden wird anhand eines Ausführungsbeispiels die Erfindung näher erläutert. Dazu zeigen
Fig. 1 die Verstärkungseinlage einer B-Säule mit ihrer Anbindung an den Seitenholm in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2 die Verstärkungseinlage nach Fig. 1 nach einem Seitenaufprall,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise der Erfindung.
Zunächst wird auf die Fig. 1 Bezug genommen. Da eine Ausführung der Erfindung sich auf die besondere Gestaltung einer Verstärkungseinlage 1 für eine B-Säule bezieht, ist in Fig. 1 nur die Verstärkungseinlage 1 dargestellt, die sich durch die gesamte B-Säule vom schematisch angedeuteten Dachholm 2 bis zum Seitenholm 3 erstreckt. Die Anbindung an die Holme 2, 3 ist nur schematisch gezeigt.
Die Verstärkungseinlage 1 ist im Querschnitt U- förmig und liegt zwischen einer Innen- und einer Außenschale der B-Säule. Ihre Basiswand 4, die den Boden des U bildet, liegt an einer Außenschale der B-Säule an. Am unteren Ende verbreitert sich die Verstärkungseinlage 1 T- förmig zu einem Fuß 5, wobei die beiden Arme des T in den Seitenholm 3 hineinragen. Dabei bildet die Verlängerung der Basiswand 4 in den Fuß 5 eine senkrechte Trennwand, die den Seitenholm 3 in zwei Längskammern aufteilt. Häufig findet man parallel zu dieser Wand eine weitere Trennwand in dem Seitenholm 3, so dass dieser insgesamt drei Längskammern aufweist. An seinem unteren Ende weist der Fuß 5 mehrere Laschen 6 auf, die - was hier nicht näher dargestellt ist - mit dem Seitenholm 3 verschweißt werden. Dazu liegen sie zwischen den Flanschen einer Außen- und einer Innenschale des Seitenholmes 3.
Oberhalb dieser Befestigung befinden sich im Fuß 5 zwei langgestreckte Ausnehmungen 7, 7', deren Längsausdehnung parallel zum Seitenholm 3 verläuft. Diese bilden eine Schwächung 8. Dies bedeutet, dass der Fuß 5 in diesem Bereich leicht um eine Fahrzeuglängsachse auszuknicken vermag.
Fig. 2 zeigt die Verstärkungseinlage 1 nach einem Seitenaufprall, bei dem die Kräfte im Wesentlichen oberhalb des von der B-Säule und dem Seitenholm 3 gebildeten Knotens 9 eingeleitet sind. Eine solche Krafteinleitung ist durch den Pfeil 10 markiert. Da bei dieser Krafteinleitung der Knoten 9 selbst nicht oder nur wenig belastet ist, bleibt er im Wesentlichen erhalten. Wegen der Schwächung knickt aber der Fuß der Verstärkungseinlage 1 um, so dass der Hauptteil der B-Säule mit der Verstärkungseinlage 1 pendelartig um die Befestigung am Dachholm 2 nach innen pendelt, also die B-Säule mit der Verstärkungseinlage 1 als Ganzes geschwenkt wird und nicht keilförmig in Höhe der Krafteinleitung ausknickt.
Der Effekt ist in Fig. 3 schematische dargestellt. Im nicht belasteten Zustand nimmt die B-Säule in etwa eine senkrechte Stellung ein. Wird sie oberhalb des Knotens 9 gemäß Pfeil 10 belastet, pendelt sie um den Dachholm 2 nach innen, wobei an der Schwächung 8 eine Knickung erfolgt, wobei der Hauptteil der B-Säule zumindest an der Innenseite seine Kontur beibehält, d. h. nicht keilförmig ausknickt. Allein aus geometrischen Gründen wird es allerdings dazu kommen, dass die Verbindungen zum Seitenholm 3 bzw. zum Dachholm 2 ein wenig nach oben bzw. nach unten gezogen werden.
Welche Formen die Schwächungen 8 bzw. die Ausnehmungen 7, 7' genau einnehmen, muss sich anhand der konkreten Karosserie entscheiden. Die Schwächung darf allerdings nicht so weit gehen, dass die Versteifung des Knotens 9 zu stark in Mitleidenschaft gezogen wird. Trotzdem wird es entscheidend sein, dass sich die scharnierartige Wirkung möglichst über die gesamte Breite des Fußes 5 einstellt. Bezugszeichenliste 1 Verstärkungseinlage
2 Dachholm
3 Seitenholm
4 Basiswand
5 Fuß
6 Lasche
7, 7' Ausnehmung
8 Schwächung
9 Knoten
10 Pfeil

Claims

1. Intrusionsoptimierte B-Säule eines Personenkraftwagens, der auf jeder Fahrzeugseite einen am Fahrzeugboden verlaufenden Seitenholm (3) und einen am Fahrzeugdach verlaufenden Dachholm (2) aufweist, wobei die B-Säule sich zwischen dem Seitenholm (3) und dem Dachholm (2) einer Fahrzeugseite erstreckt und ihr Fuß am Seitenholm (3) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Fuß oberhalb seiner Befestigung am Seitenholm (3) eine scharnierartig wirkende Schwächung (8) parallel zum und im Seitenholm (3) aufweist.

2. B-Säule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die B-Säule mit einer Verstärkungseinlage (1) versehen ist, deren Fuß (5) zwei Arme aufweist, die zu beiden Seiten der B-Säule in den Seitenholm (3) hineinragen, wobei die Schwächung (8) im Fuß (5) der Verstärkungseinlage (1) ausgebildet ist.

3. B-Säule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwächung (8) durch ein oder mehrere Ausnehmungen (7, 7') gebildet ist.

4. B-Säule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die Ausnehmungen (7, 7') die Form eines langgestreckten Ovals aufweisen.

5. B-Säule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ausnehmungen (7, 7') vorgesehen sind und dass eine sie trennende Brücke sich unterhalb der B- Säule befindet.

6. B-Säule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fuß (5) der Verstärkungseinlage (1) für die Befestigung am Seitenholm (3) mehrere Laschen (6) aufweist, die sich zwischen den aneinander liegenden Flanschen einer Außenschale und einer Innenschale des Seitenholms (3) befinden und dort verschweißt sind.