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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Karosseriestruktur für ein Kraftfahrzeug,
die eine C-Säule umfasst.
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Die
Karosserie- bzw. Tragstruktur eines Kraftfahrzeuges muss zum einen
den Anforderungen einer hohen Steifigkeit und zum anderen den Anforderungen
eines geringen Gewichts genügen.
Nur durch eine ausreichende Steifigkeit der Komponenten und der
Gesamtstruktur kann eine Krafteinwirkung von außen auf die Karosseriestruktur
aufgenommen werden und die Gefährdung
von Insassen verhindert werden.
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Zur
Verbesserung der Steifigkeit einer Kraftfahrzeugkarosserie ist in
DE 196 44 200 B4 die
Verwendung eines Verstärkungsprofils
vorgeschlagen. Dieses Verstärkungsprofil
wird im Bereich der A-Säule
und/oder der B-Säule
von außen
nach unten hin über
den Schweller aufgeschweißt.
Hierdurch kann die Stabilität
der Verbindung zwischen der jeweiligen Säule und dem Schweller verbessert
werden.
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Nachteilig
an dem vorgeschlagenen Verstärkungsprofil
ist allerdings, dass dieses eine verhältnismäßig große zusätzliche Komponente darstellt.
Hierdurch wird das Gewicht der Gesamtkarosserie nachteilig beeinflusst.
Zudem kann mit dem vorgeschlagenen Verstärkungsprofil nur der Übergang
zwischen Schweller und der jeweiligen Säule verstärkt werden. Eine Verstärkung der
Säule entlang
ihrer Länge,
die zur Aufnahme von Kräften
notwendig ist, kann bei dem vorgeschlagenen Verstärkungsprofil
nur unter Inkaufnahme eines hohen Gewichts realisiert werden.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Karosseriestruktur
für ein
Kraftfahrzeug zu schaffen, die insbesondere im Bereich der C-Säule eine
verbesserte Steifigkeit aufweist.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass diese Aufgabe durch
Abstützungen
im Inneren der C-Säule
realisiert werden können.
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Die
Aufgabe wird daher erfindungsgemäß gelöst durch
eine Karosseriestruktur für
ein Kraftfahrzeug, die eine C-Säule
umfasst und sich dadurch auszeichnet, dass die C-Säule aus
einem Hohlprofil besteht und zwischen einem Türschweller und einem Dachrahmen
der Karosseriestruktur an zumindest einer Position eine Innenverstärkung aufweist.
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Indem
als C-Säule
ein Hohlprofil verwendet wird, kann insgesamt das Gewicht der C-Säule gering
gehalten werden. Durch das Vorsehen einer Innenverstärkung, die
insbesondere eine separate Komponente darstellen kann, wird es möglich die Steifigkeit
der C-Säule
an einer beliebigen beziehungsweise geeigneten Stelle entlang der
Länge der C-Säule zu gewähren. Weiterhin
hat die Verstärkung im
Inneren der C-Säule
den Vorteil, dass die Außenseite,
die gegebenenfalls als Verbindungsfläche für weitere Bauteile zu Verfügung stehen
muss, nicht nachteilig beeinflusst wird.
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Gemäß einer
Ausführungsform
wird die Innenverstärkung
der C-Säule
dadurch geschaffen, dass diese in zumindest einer Perspektive einen
geradlinigen Lastpfad bildet, der von dem Türschweller zu dem Dachrahmen
der Karosseriestruktur verläuft. Als
Perspektive der C-Säule
wird eine Ansicht der C-Säule,
beispielsweise die Seitenansicht der C-Säule, bezeichnet. Durch einen
geradlinigen Lastpfad kann die Profilwandung der C-Säule selber
die Verstärkung
der C-Säule
darstellen. Insbesondere sind bei einem geradlinigen Lastpfad keine
Schwachstellen, an denen die C-Säule
bei Belastung abknicken kann, vorhanden. Der im Wesentlichen geradlinige
Lastpfad kann gemäß der vorliegenden
Erfindung vertikal zu dem Türschweller
verlaufen. Es ist aber auch möglich
den Lastpfad von dem Türschweller
nach hinten geneigt anzuordnen.
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Vorzugsweise
ist bei der Verwendung einer Innenverstärkung als separates Bauteil
die Position, in der die Innenverstärkung in der C-Säule vorgesehen
ist, zu dem Türschweller
und dem Dachrahmen beabstandet. Im Bereich der Befestigung der C-Säule an dem Türschweller
und dem Dachrahmen ist eine gewisse Steifigkeit bereits durch die
Verbindung der einzelnen Komponenten gegeben. Im Abstand zu den
Verbindungsstellen kann hingegen bei einem Hohlprofil die Stabilität beziehungsweise
Steifigkeit abnehmen. Durch das Vorsehen einer Innenverstärkung in
einem Abstand zu dem Türschweller
und dem Dachrahmen wird diesem nachteiligen Phänomen entgegen gewirkt und
die Steifigkeit der C-Säule erhöht.
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Die
C-Säule
kann erfindungsgemäß zwei Bereiche
umfassen, wobei der obere Bereich in zumindest einer Perspektive
zu dem unteren Bereich abgewinkelt ist und die Innenverstärkung im
Bereich der Abwicklung vorgesehen ist. Die Verwendung einer C-Säule mit
unterschiedlich angeordneten Bereichen kann insbesondere bei verschiedenen
Fahrzeugformen notwendig sein, um dem geforderten optischen Eindruck
zu entsprechen oder den Luftwiderstand zu verringern. Durch Bereiche,
die zueinander abgewinkelt sind, wird in der C-Säule allerdings eine Stelle
geschaffen, die bei Belastung der C-Säule nachgeben kann. Insbesondere
kann es im Bereich der Abwinkelung zu einer Verringerung des Hohlprofilquerschnittes
kommen. Dieser nachteiligen Verhaltensweise einer C-Säule kann
durch das Vorsehen der Innenverstärkung im Bereich der Abwinkelung entgegen
gewirkt werden.
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Vorzugsweise
ist die C-Säule
ein Hohlprofil und die Innenverstärkung ein Steg im Inneren des Hohlprofils.
Der Steg verläuft
hierbei vorzugsweise in Querrichtung zu der Längserstreckung der C-Säule. Hierdurch
kann eine Abstützung
der Profilwandungen geschaffen werden. Der Steg erstreckt sich auf einer
gewissen Höhe
in der C-Säule
zwischen den Profilwandungen der C-Säule. Somit weist der Steg eine
geringe Fläche
auf und erhöht
daher das Gesamtgewicht der Karosseriestruktur nur minimal.
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Gemäß einer
Ausführungsform
besteht die C-Säule über deren
Länge aus
einem unteren und einem oberen Teil und die Innenverstärkung ist
an der Verbindungsstelle der zwei Bauteile vorgesehen. Durch diesen
zweiteiligen Aufbau der C-Säule
kann deren Herstellung vereinfacht werden. Insbesondere kann die
Innenverstärkung
als separates Bauteil vor beziehungsweise bei der Verbindung des
oberen und des unteren Teils in den Innenraum der C-Säule eingebracht
werden.
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Alternativ
ist es auch möglich
die C-Säule
in einer Schalenbauweise herzustellen. Hierbei erstreckt sich vorzugsweise
jedes der Schalenteile von dem Türschweller
zu dem Dachrahmen und die Innenverstärkung ist zwischen den Schalenteilen
aufgenommen. Durch die Schalenbauweise kann auch bei dieser Ausführungsform
die Innenverstärkung
auf einfache Weise in das Innere der C-Säule integriert werden. Insbesondere
wird die Innenverstärkung
bei der Verbindung der beiden Schalenteile eingebracht. Die beiden
Schalenteile können
jeweils aus zwei oder mehreren Schaltenstücken bestehen. Beispielsweise
kann ein Schalenteil aus zwei übereinander angeordneten
Schalenstücken
bestehen.
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Die
C-Säule
kann gemäß der vorliegenden Erfindung
ein Blechprofil oder ein Stnangpressprofil darstellen. Die Verwendung
von Blechprofilen ist bei der vorliegenden Erfindung möglich, da
eine Verringerung des Profilquerschnittes durch die erfindungsgemäß vorgesehene
Innenverstärkung
unterbunden wird. Somit kann die gesamte Karosseriestruktur mit einem
relativ geringen Gewicht hergestellt werden. Auch die Verwendung
von Strangpressprofilen und/oder Gußteilen ist erfindungsgemäß möglich und besonders
bei einem Ausführungsbeispiel,
bei dem die C-Säule
aus einem oberen und einem unteren Teil besteht, bevorzugt.
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Die
Erfindung wird im Folgenden erneut anhand der beiliegenden Zeichnungen
genauer erläutert.
Es zeigen:
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1:
eine schematische Seitenansicht des hinteren Bereiches einer erfindungsgemäßen Karosseriestruktur;
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2a und 2b:
schematische Darstellungen von Lastpfaden in unterschiedlichen Ausführungsformen
von C-Säulen;
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3:
eine Ansicht der C-Säule
aus 1 aus der Blickrichtung A.
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In 1 ist
eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Karosseriestruktur 1 gezeigt.
Der Aufbau von Karosseriestrukturen ist hinreichend bekannt, sodass
im Folgenden lediglich die für
die Erfindung relevanten Komponenten der Karosseriestruktur 1 erläutert werden.
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Im
Dachbereich ist der Dachrahmen 2 und im Bodenbereich der
Türschweller 3 der
Karosseriestruktur 1 angedeutet. Zwischen dem Dachrahmen 2 und
dem Türschweller 3 verläuft im hinteren
Bereich des Dachrahmens 2 die C-Säule 4. Im mittleren
Bereich ist die C-Säule 4 über eine
Längsabstützung 5 nach
hinten zu dem Ende des Dachrahmens 2 abgestützt. Auf
der Höhe
der Längsabstützung 5 ist
im Inneren der C-Säule 4 eine
Innenverstärkung
in Form eines Steges 6 vorgesehen.
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Wie
sich aus 1 ergibt, ist bei einer Krafteinwirkung auf den
Dachbereich, insbesondere den Dachrahmen 2 durch die C-Säule 4 ein
Lastpfad F gebildet, der sich in der Seitenansicht der C-Säule 4 geradlinig
zwischen dem Dachrahmen 2 und dem Türschweller 3 erstreckt.
Durch diesen Lastpfad F kann ein Durchbiegen der C-Säule und
damit auch ein Durchbiegen des Dachrahmens 2 im Wesentlichen
vermieden werden.
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Auch
bei denen in 2a und 2b gezeigten
Lastpfaden F ist eine Durchbiegung der C-Säule auf Grund des im Wesentlichen
geradlinigen Verlaufes des Lastpfades F weitestgehend ausgeschlossen.
Bei den Lastpfaden in 2a und 2b ist die
C-Säule
aus zwei Bereichen 7 und 8 gebildet, wobei zwischen
dem oberen Bereich 7 und dem unteren Bereich 8 ein
Winkel ungleich 0° Grad
vorliegt. Die Abweichung des Lastpfades F von einer geraden Linie
wird hierbei jedoch minimal gehalten, um ein Durchbiegen der C-Säule 4 im
Lastfall zu verhindern.
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In
der Ansicht der C-Säule 4 aus
der Blickrichtung A in 1, die in 3 gezeigt
ist, lässt
sich entnehmen, dass der Steg 6 zwischen dem unteren Bereich 8 und
dem oberen Bereich 7 der C-Säule 4 angeordnet ist.
In dem Bereich der Abwinkelung der Bereiche 7 und 8 zueinander
kann es bei einer Beaufschlagung der C-Säule 4 mit Kraft zu
einer Verformung kommen. Insbesondere wird beim Durchbiegen der
C-Säule
der Abstand zwischen den Profilwandungen der C-Säule 4 verringert.
Dieser Verringerung des Profilquerschnittes wirkt der an der Abknickstelle
vorgesehene Steg 6 entgegen. Somit ist selbst bei dem zwischen
dem oberen Bereich 7 und unteren Bereich 8 vorliegenden
Winkel α,
der kleiner als 180° Grad
ist, ein Durchbiegen der C-Säule
nicht zu befürchten.
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Mit
der erfindungsgemäßen Karosseriestruktur
wird somit zum einen durch die C-Säule ein Durchbiegen
des Dachrahmens verhindert, zum anderen wird eine Beschädigung der
C-Säule,
insbesondere eine Verringerung des Profilquerschnittes durch den
geeigneten Lastpfad und/oder einen im Inneren des Hohlprofils vorgesehenen
Steg verhindert.