DE102009040735A1

DE102009040735A1 - Seitenwand

Info

Publication number: DE102009040735A1
Application number: DE102009040735A
Authority: DE
Inventors: Markus Dr. Beck; Steffen Dipl.-Ing.(FH) Dingfelder; Karl-Heinz Dr.-Ing. Füller; Berthold Dipl.-Ing. Hopf; Oliver Dipl.-Ing. Quirin; Oliver Dipl.-Ing.(FH) Röcker
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-09-09
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2011-03-10
Also published as: US8152223B2; US20110057476A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Seitenwand (10) für einen Kraftwagen mit einer Innenschale (12) aus Stahlblech und einem mit dieser verbundenen, insbesondere verschweißten, Außenbeplankungsteil (14), wobei das Außenbeplankungsteil (14) ein Innenblech (18) aus einer Stahllegierung sowie ein Außenblech (16) umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Seitenwand für einen Kraftwagen nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Seitenwände für Kraftwagen umfassen üblicherweise eine Innenschale aus Stahlblech und ein mit dieser verbundenes Außenbeplankungsteil. Um ein Fügen des Außenbeplankungsteils mit der Innenschale zu vereinfachen, ist das Außenbeplankungsteil üblicherweise selbst aus Stahl ausgebildet. Dies erlaubt ein einseitiges Fügen aus Richtung der Fahrgastzelle, beispielsweise mit Strahlschweißverfahren. Stählerne Außenbeplankungsteile sind jedoch mit dem Nachteil eines hohen Gewichts behaftet. Bisherige Versuche, die Außenbeplankung in leichteren Materialien darzustellen, führten weiterhin nachteiligerweise zu komplexen Fügefolgen und der Notwendigkeit, eine Vielzahl von Verbindungselementen zu verwenden.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Seitenwand nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 so weiterzubilden, dass Gewicht eingespart wird und gleichzeitig ein einfaches Fügen der Seitenwand ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Seitenwand mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine derartige Seitenwand für einen Kraftwagen umfasst eine Innenschale aus Stahlblech und ein mit dieser verbundenes, insbesondere verschweißtes Außenbeplankungsteil. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Außenbeplankungsteil ein Innenblech aus einer Stahllegierung und ein Außenblech umfasst. Durch die Ausbildung des Innenblechs aus Stahl ist es möglich, die bislang übliche Fügefolge beim Verbinden der Außenbeplankung mit der Innenschale aufrechtzuerhalten. Somit sind zur Verwendung der erfindungsgemäßen Seitenwand keine komplexen Umstellungen im Herstellungsprozess notwendig. Gleichzeitig kann durch die Ausbildung des Außenblechs aus einem Material, welches ein geringeres Eigengewicht als Stahl hat, Gewicht eingespart werden.
Bevorzugterweise ist das Außenblech mit dem Innenblech verklebt. Durch die Klebstoffschicht wird neben einem guten Halt zwischen den Blechen eine elektrochemische Isolierung sichergestellt. Es treten somit keine Kontaktkorrosionsprobleme zwischen Aluminiumblech und Stahlblech auf.
Um dem Außenbeplankungsteil eine besonders gute Festigkeit zu verleihen ist das Außenblech weiterhin bevorzugterweise über wenigstens ein mechanisches Fügemittel mit dem Innenblech verbunden. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich hierbei um Vollstanzniete.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Außenbeplankungsteil über ein einseitiges Schweißverfahren mit dem Innenblech verschweißt. Bevorzugterweise erfolgt der Schweißzugang dabei von der Seite des Innenblechs – also von Seite der Fahrgastzelle der Karosserie her. Damit bleibt die übliche Fügefolge für das Anbinden von Seitenwänden an Rohbaukarosserien erhalten, so dass eine derart ausgebildete Seitenwand besonders einfach in bestehende Fertigungslinien integriert werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine B-Säule der Seitenwand ausschließlich durch das Außenbeplankungsteil gebildet. Das stählerne Innenblech der Außenbeplankung verleiht der B-Säule dabei eine hinreichende Festigkeit, so dass auf eine weitere Abstützung durch die Innenschale der Seitenwand verzichtet werden kann. Hierdurch wird zusätzliches Gewicht eingespart.
In bevorzugten Ausgestaltungen besteht das Außenblech aus einer Aluminiumbasislegierung oder einem Kunststoff. Diese beiden Werkstoffe sind unter Leichtbaugesichtspunkten besonders günstig.
Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:
1 eine Explosionszeichnung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Seitenwand und
2 eine Schnittdarstellung durch die Seitenwand aus 1.
Eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Seitenwand für einen Kraftwagen umfasst eine Innenschale 12 aus Stahlblech sowie eine insgesamt mit 14 bezeichnete Außenbeplankung. Die Außenbeplankung 14 ist dabei zweilagig aufgebaut und umfasst ein Außenblech 16 sowie ein Innenblech 18 aus Stahl. Das Außenblech 16 bildet dabei später die eigentliche Außenhaut des Kraftwagens. In diesem Ausführungsbeispiel besteht das Außenblech aus einer Aluminiumbasislegierung, es kann alternativ aber auch aus einem Kunststoff bestehen. Dieser besitzt ähnlich günstige Eigenschaften in Bezug auf Gewichtseinsparpotenziale.
Das Außenblech 16 umfasst ein B-Säulenelement 20, ein weiteres B-Säulenelement 22 ist am Innenblech 18 vorgesehen. Die Innenschale 12 der Außenwand 10 weist dagegen ein einziges, durchgängiges Türportal 24 auf, in dem keine B-Säule vorgesehen ist. Durch die Gestaltung des Außenblechs 16 aus einer Aluminiumlegierung kann bei der Herstellung einer derartigen Seitenwand 10 Gewicht eingespart werden. Weiteres Gewicht wird durch den Verzicht auf ein B-Säulenelement an der Innenschale 12 erzielt. Die Ausbildung des Innenblechs 18 aus einem Stahlblech, insbesondere aus einer hochfesten Stahllegierung verleiht der endgültigen B-Säule des Kraftwagens, die aus den B-Säulenelementen 20 und 22 gebildet wird, hinreichende Stabilität.
Bei der Fertigung der Seitenwand 10 wird zunächst das Innenblech 18 mit dem Außenblech 16 der Außenbeplankung 14 verklebt. Die sich hierbei ausbildende Klebstoffschicht 26 zwischen den beiden Blechen 16, 18 sorgt gleichzeitig für eine elektrochemische Isolierung der beiden Bleche 16, 18 gegeneinander, so dass keine Kontaktkorrosion auftreten kann. Zur weiteren Versteifung der Verbindung werden Vollstanzniete 28 zwischen die Bleche eingebracht, so dass sich gleichzeitig eine stoffschlüssige und eine formschlüssige Verbindung zwischen den Blechen 16, 18 ergibt.
Durch die Kombination der mechanischen Fügetechnik in Form von Vollstanznieten 28 mit dem Auftrag einer Klebstoffschicht 26 kann dabei gleichzeitig dem Problem der Kontaktkorrosion und der Problematik der unterschiedlichen Wärmedehnungskoeffizienten der Werkstoffe Stahl und Aluminium, die sich bei einem thermischen Fügeverfahren negativ auswirken würden, begegnet werden.
Diese Vorbereitung der Außenbeplankung 14 erfolgt parallel zur Hauptfertigungslinie, in welcher die Rohbaukarosserie mit der Innenschale 12 der Außenwand 10 bereitgestellt wird. Nach dem Ansetzen der so verklebten Bleche 16, 18 an die Innenschale 12 der Außenwand 10 wird die Außenbeplankung 14 schließlich mit der Innenschale 12 verschweißt. Dies erfolgt aus Richtung der Fahrgastzelle, wobei ein Schweißstrahl, insbesondere ein Laserstrahl 30, das Material der Innenschale 12 durchdringt und das Material des Innenblechs 18 der Außenbeplankung 14 teilweise anschmilzt, so dass sich eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Blechen 12 und 18 ergibt. Das Verschweißen erfolgt dabei bevorzugt lasergeführt, so dass die komplette Montage der Außenwand 10 automatisierbar ist.
Das Fügen der Außenbeplankung 14 an die Innenschale 12 entspricht dabei genau dem Fügeverfahren zwischen einer konventionellen Stahlaußenbeplankung mit der Innenschale, so dass an der Hauptfertigungslinie zur Herstellung einer Seitenwand 10 keinerlei Änderungen vorgenommen werden müssen. Verändert wird lediglich die Nebenlinie, in welcher das Verkleben und Nieten zwischen Außenblech 16 und Innenblech 18 der Außenbeplankung 14 erfolgt. Die Herstellung der Außenwand 10 ist damit problemlos in bereits bestehende Fertigungslinien integrierbar.

Claims

Seitenwand (10) für einen Kraftwagen mit einer Innenschale (12) aus Stahlblech und einem mit dieser verbundenem, insbesondere verschweißten, Außenbeplankungsteil (14), dadurch gekennzeichnet, dass das Außenbeplankungsteil (14) ein Innenblech (18) aus einer Stahllegierung sowie ein Außenblech (16) umfasst.
Seitenwand (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenblech (16) mit dem Innenblech (18) verklebt ist.
Seitenwand (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenblech (16) über wenigstens ein mechanisches Fügemittel (28) mit dem Innenblech (18) verbunden ist.
Seitenwand (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenbeplankungsteil (14) über ein einseitiges Schweißverfahren mit der Innenschale (12) verschweißt ist.
Seitenwand (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine B-Säule (20, 22) der Seitenwand (10) ausschließlich durch das Außenbeplankungsteil (14) gebildet wird.
Seitenwand (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenblech (16) aus einer Aluminiumbasislegierung besteht.
Seitenwand (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenblech (16) aus einem Kunststoff besteht.