DE102006006955B3 - Kraftfahrzeug-Strukturbauteil - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Strukturbauteil für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine B-Säule, welches aus wenigstens zwei miteinander durch Schweißpunkte 4, 5 verbundenen Blechkomponenten 2, 3 gebildet ist. Zumindest in einer Blechkomponente 2, 3 sind zwischen den Schweißpunkten 4, 5 Entspannungszonen 6 vorgesehen. Die Entspannungszonen 6 sind durch zu einer Randseite der Blechkomponenten 2, 3 hin offene Ausnehmungen 8 gebildet.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Strukturbauteil, welches aus zumindest zwei miteinander durch Schweißpunkte verbundenen Blechkomponenten gebildet ist.
• Beim Punktschweißen werden aufeinander liegende Bleche bzw. Blechkomponenten mit einzelnen Schweißpunkten verbunden. Hierbei werden die zu verschweißenden Blechkomponenten zwischen zwei Elektroden zusammengedrückt. Kurzzeitig fließt ein hoher Strom von einer Elektrode durch die Bleche zur anderen Elektrode. Durch den hohen elektrischen Widerstand zwischen den Blechkomponenten entsteht die erforderliche Schweißtemperatur. Ein aufeinander abstimmbar Ablauf von Kraft, Strom und Schweißzeit ergibt eine üblicherweise linsenförmige Punktschweißung.
• Punktgeschweißte Strukturbauteile, wie z. B. B-Säulen mit Schließblechen und Verstärkungen, versagen oft durch Risse, die von den durch Punktschweißung geschwächten Bereichen ausgehen. Dies ist insbesondere in Crashsituationen nachteilig.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Strukturbauteil für ein Kraftfahrzeug, welches aus punktverschweißten Blechkomponenten gebildet ist, im Belastungsverhalten und sicherheitstechnisch zu verbessern.
• Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Strukturbauteil gemäß den Merkmalen von Anspruch 1.
• Danach ist vorgesehen, dass zumindest in einer Blechkomponente zwischen den Schweißpunkten Entspannungszonen vorgesehen sind, welche durch Ausnehmungen in den Blechkomponenten gebildet sind. Hierdurch können Belastungsspitzen in den durch die Punktschweißung geschwächten Bereichen reduziert werden. Die Entspannungszonen bewirken, dass sich die Belastung im Strukturbauteil und damit die Dehnung gleichmäßig verteilt.
• Man erhält ein Strukturbauteil aus miteinander punktverschweißten Blechkomponenten mit verbessertem Belastungsverhalten. Dies wirkt sich vorteilhaft für den betrieblichen Einsatz des Strukturbauteils im Kraftfahrzeug und den dort auftretenden statischen und dynamischen Belastungen aus. Im Crashfall können die Strukturbauteile mehr Anprallenergie absorbieren und neigen weniger zum Versagen.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen des grundsätzlichen Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 und 3.
• Die Ausnehmungen können insbesondere zu einer Randseite der Blechkomponenten offen sein. Die Beschnittkontur wird in dem Bereich zwischen zwei Schweißpunkten so weit zurückgenommen, dass sich die Belastung und damit die Dehnung gleichmäßig auf das Strukturbauteil verteilen.
• Bei dem erfindungsgemäßen Strukturbauteil handelt es sich vorzugsweise um die B-Säule eines Kraftfahrzeugs. Bei einer B-Säule ist eine erste Blechkomponente schalenförmig konfiguriert und durch eine zweite Blechkomponente in Form eines Schließblechs verschlossen. In die B-Säule können Verstärkungsbauteile aus Blech integriert sein.
• Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
• 1 in perspektivischer Darstellungsweise einen Ausschnitt aus einem Kraftfahrzeug-Strukturbauteil und
• 2 in der Draufsicht einen Ausschnitt aus dem Kraftfahrzeug-Strukturbauteil mit der Darstellung eines Abschnitts zwischen zwei Schweißpunkten.
• 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Strukturbauteil 1. Bei dem Strukturbauteil 1 handelt es sich um eine B-Säule für ein Kraftfahrzeug. Das Strukturbauteil 1 ist im Wesentlichen gebildet aus einer 1. Blechkomponente 2, die schalenförmig konfiguriert ist und durch eine 2. Blechkomponente 3 in Form eines Schließblechs, welche die 1. Blechkomponente 2 verschließt.
• Die 1. Blechkomponente 2 und die 2. Blechkomponente 3 sind durch Schweißpunkte 4, 5 miteinander verbunden. Mit E1 und E2 sind in der 1 die Schweißelektroden bezeichnet. 2 zeigt einen Ausschnitt aus dem Strukturbauteil 1 in vergrößertem Maßstab.
• Um Belastungsspitzen in den durch die Punktschweißungen geschwächten Bereichen zu reduzieren, sind zwischen den Schweißpunkten 4, 5 Entspannungszonen 6 vorgesehen. Hierzu ist die Beschnittkontur der Blechkomponenten 2, 3 durch eine zur Randseite 7 der Blechkomponenten 2, 3 hin offene Ausnehmung 8 so weit zurückgenommen, dass sich die Belastung und damit die Dehnung gleichmäßig auf das Strukturbauteil 1 verteilt. Durch die gezielte Einbringung der Ausnehmungen 8 entlang der Bauteilkanten kann einer Rissbildung in diesen Zonen entgegengewirkt werden. Zudem kann auf diese Weise eine Abstimmung des Strukturbauteils 1 auf sein Belastungsverhalten beim betrieblichen Einsatz im Kraftfahrzeug erfolgen. Die Entspannungszonen 6 beeinflussen den Kraftverlauf innerhalb des Strukturbauteils 1 im Falle einer äußeren Krafteinwirkung bei einem Anprall und bewirken, dass sich die Kräfte und damit die Dehnungen gleichmäßig im Strukturbauteil verteilen. Hierdurch kann das Energieabsorptionsvermögen des Strukturbauteils 1 erhöht werden.

1

Strukturbauteil

2

1. Blechkomponente

3

2. Blechkomponente

4

Schweißpunkt

5

Schweißpunkt

6

Entspannungszone

7

Randseite v. 2, 3

8

Ausnehmung

E1

Elektrode

E2

Elektrode

Claims (3)

1. Strukturbauteil für ein Kraftfahrzeug, beispielsweise eine B-Säule oder ein Stoßfängerquerträger, welches aus miteinander durch Schweißpunkte (4, 5) verbundenen Blechkomponenten (2, 3) gebildet ist, dadurch gekenn zeichnet, dass in zumindest einer Blechkomponente (2, 3) zwischen den Schweißpunkten (4, 5) Entspannungszonen (6) vorgesehen sind, welche durch Ausnehmungen (8) in den Blechkomponenten (2, 3) gebildet sind.
2. Strukturbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (8) zu einer Randseite (7) der Blechkomponenten (2, 3) offen sind.
3. Strukturbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die 1. Blechkomponente (2) schalenförmig konfiguriert ist und durch die 2. Blechkomponente (3) in Form eines Schließblech verschlossen ist.