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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugrohbauteil zur Anordnung in einem Seitenbereich eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2009 022 486 A1 ist bereits ein Kraftfahrzeugrohbauteil zur Anordnung in einem Seitenbereich eines Kraftfahrzeugs, das zumindest eine Säule ausbildet, die einen Hohlraum zur Aufnahme eines Bauteils ausbildet, das zumindest eine Öffnung aufweist, die zur Montage des Bauteils in dem Hohlraum vorgesehen ist, und das zumindest eine Soll-Rissstelle aufweist, die eine Materialschwächung ausbildet, die in einem Crashfall eine vorhersagbare Rissbildung begünstigt, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, somit ein Verhalten des Kraftfahrzeugrohbauteils in einem Crashfall, insbesondere bei einem Seitenaufprall, zu verbessern. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einem Kraftfahrzeugrohbauteil zur Anordnung in einem Seitenbereich eines Kraftfahrzeugs, das zumindest eine Säule ausbildet, die zumindest einen Hohlraum zur Aufnahme eines Bauteils aufspannt, das zumindest eine Öffnung aufweist, die zur Montage des Bauteils in dem Hohlraum vorgesehen ist, und das zumindest eine Soll-Rissstelle aufweist, die eine Materialschwächung ausbildet, die in einem Crashfall eine vorhersagbare Rissbildung begünstigt.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Öffnung zumindest eine in vertikaler Richtung verlaufende Ausklinkung aufweist, die die Soll-Rissstelle definiert. Dadurch kann erreicht werden, dass eine Rissbildung in einem Crashfall zumindest zunächst entlang der vertikalen Richtung erfolgt, wodurch in vertikaler Richtung verlaufende Haltestrukturen, die dazu vorgesehen sind, in dem Crashfall eine Energie abzubauen, aufrechterhalten werden können.
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Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann somit ein Verhalten des Kraftfahrzeugrohbauteils in einem Crashfall, insbesondere bei einem Seitenaufprall, vorteilhaft verbessert werden. Unter einer „Säule” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Kraftfahrzeugrohbauteil verstanden werden, das in einem montierten Zustand einen Boden des Kraftfahrzeugs mit einem Dach des Kraftfahrzeugs verbindet. Unter einem „Boden des Kraftfahrzeugs” soll dabei insbesondere ein Teil einer Kraftfahrzeugkarosserie verstanden werden, der die Kraftfahrzeugkarosserie in Richtung eines Straßenbelags hin begrenzt. Unter einem „Hohlraum” soll insbesondere ein an zumindest drei Seiten von dem Kraftfahrzeugrohbauteil umspannter Raum verstanden werden. Unter einer „Öffnung” soll insbesondere eine Ausnehmung in dem Kraftfahrzeugrohbauteil verstanden werden, durch die der von dem Kraftfahrzeugrohbauteil umspannte Hohlraum gegenüber einer Umgebung geöffnet ist. Unter einer „Soll-Rissstelle” soll insbesondere eine Stelle verstanden werden, die gegenüber einer Umgebung eine verminderte Rissfestigkeit aufweist, wodurch bei einer Überbelastung ein Material an dieser Stelle reißt. Unter einer „Materialschwächung” soll insbesondere eine Schwächung bezüglich einer Reißfestigkeit bei einer Überbelastung, bei der eine Krafteinwirkung senkrecht zu einer Oberfläche des Kraftfahrzeugrohbauteils wirkt, verstanden werden. Die Materialschwächung kann dabei grundsätzlich durch eine verminderte Dicke an der Soll-Rissstelle und/oder sonstige konstruktive Maßnahmen, die eine Festigkeit verringern, realisiert sein. Unter einer „Ausklinkung” soll insbesondere eine nutförmige Ausnehmung verstanden werde, die in eine die Öffnung begrenzende Kante eingebracht ist. Vorzugsweise weist die Ausklinkung eine Breite auf, die im Verhältnis zu einer Länge der parallel zu der Breite verlaufenden Kante klein ist. Unter einer „vertikalen Richtung” soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, die von dem Boden in Richtung des Dachs weist, d. h. insbesondere eine Richtung, die senkrecht zu einer Aufstandsfläche für das Kraftfahrzeug orientiert ist. Demgegenüber soll unter einer „horizontalen Richtung” insbesondere eine Richtung parallel zu dem Boden verstanden werden, d. h. insbesondere eine Richtung, die parallel zu der Aufstandsfläche des Kraftfahrzeugs orientiert ist. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das Kraftfahrzeugrohbauteil zumindest eine im Wesentlichen in horizontaler Richtung verlaufende Kante aufweist, die die Öffnung im Bereich der Ausklinkung begrenzt. Dadurch kann insbesondere eine Rissbildung in horizontaler Richtung im Bereich der horizontal verlaufenden Kante vermieden werden, wodurch die in vertikaler Richtung verlaufenden Haltestrukturen im Crashfall besonders lange aufrecht erhalten werden können. Unter einer „im Wesentlichen in horizontaler Richtung verlaufenden Kante” soll insbesondere eine Kante verstanden werden, die mit der horizontalen Richtung einen Winkel kleiner als 45 Grad, vorteilhafterweise kleiner als 30 Grad und besonders vorteilhaft kleiner als 15 Grad einschließt. Unter einer Kante, die die Öffnung „im Bereich der Ausklinkung” begrenzt, soll insbesondere eine Kante verstanden werden, in die die Ausklinkung eingebracht ist.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Öffnung zumindest eine weitere Ausklinkung aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine zweite Soll-Rissstelle zu definieren. Dadurch kann eine Rissbildung in horizontaler Richtung besonders vorteilhaft vermieden werden.
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Vorzugsweise ist die im Wesentlichen in horizontaler Richtung verlaufende Kante räumlich zumindest im Wesentlichen zwischen den zumindest zwei Ausklinkungen angeordnet. Dadurch kann vermieden werden, dass Ecken der Öffnung eine Rissbildung in vertikaler Richtung begünstigen. Unter „zumindest im Wesentlichen zwischen” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass ein Teilabschnitt der Kante, der räumlich zwischen den zwei Ausklinkungen liegt, größer ist als Teilabschnitte der Kante, die seitlich außen an die Ausklinkungen angrenzen. Unter einer „Kante” soll dabei hier und im Folgenden jeweils ein Teilabschnitt von einem Rand der Öffnung zwischen zwei Ecken der Öffnung verstanden werden. Unter einer „Ecke der Öffnung” soll ein Teilabschnitt des Rands verstanden werden, in dem der Rand von einem Teilabschnitt mit im Wesentlichen horizontaler Erstreckung in einen Teilabschnitt mit im Wesentlichen vertikaler Erstreckung übergeht.
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Zudem wird eine Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugrohbauteil, bei dem die Säule als eine B-Säule ausgebildet ist, vorgeschlagen. Dadurch kann in diesem Bereich des Kraftfahrzeugs eine besonders hohe Sicherheit erreicht werden. Unter einer „B-Säule” soll dabei insbesondere eine heckseitig an eine Fahrer- oder Beifahrertür angrenzende Säule, insbesondere eine zwischen einer vorderen und einer hinteren Türe angeordnete Säule verstanden werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Kraftfahrzeugvorrichtung einen Gurtautomaten, der als Bauteil in dem durch die Säule ausgebildeten Hohlraum angeordnet ist. Dadurch kann insbesondere einer durch den Gurtautomaten initiierten Rissbildung ein vorteilhafter Verlauf vorgegeben werden. Unter einem Gurtautomaten soll dabei insbesondere ein Bauteil zum Aufrollen eines Sicherheitsgurts verstanden werden. Grundsätzlich kann der Hohlraum in der Säule aber auch zur Aufnahme von anderen Bauteilen, beispielsweise Steuergeräten, vorgesehen sein.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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1 zeigt eine Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem Kraftfahrzeugrohbauteil für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeugrohbauteil bildet einen Teil einer Kraftfahrzeugkarosserie aus. Das Kraftfahrzeugrohbauteil ist zur Anordnung in einem Seitenbereich des Kraftfahrzeugs vorgesehen.
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Das Kraftfahrzeugrohbauteil bildet eine Säule 10 aus, die in vollständig montiertem Zustand ein nicht näher dargestelltes Dach des Kraftfahrzeugs mit einem nicht näher dargestellten Boden des Kraftfahrzeugs verbindet. Das Kraftfahrzeugrohbauteil ist als ein Blechbiegebauteil ausgeführt, das in einem Umformverfahren gefertigt wird. Das Kraftfahrzeugrohbauteil ist mehrteilig ausgebildet, d. h. es umfasst mehrere Elemente 23, 24, die vorzugsweise durch Schweißen oder Kleben fest miteinander verbunden sind.
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Die Säule 10 ist als eine B-Säule ausgebildet. Das Kraftfahrzeugrohbauteil umfasst dazu das innere Element 23 und das äußere Element 24. Das äußere Element 24 ist in einem fertig montierten Zustand nach außen gewandt und bildet einen sichtbaren Teil der Säule 10 aus. Das innere Element 23 ist in montiertem Zustand in Richtung eines Fahrzeugsinnenraums gewandt und kann aus optischen Gründen mit einer Verkleidung versehen werden. Das innere Element 23 und das äußere Element 24 sind an ihren Kanten 25, 26 fest miteinander verbunden. Die beiden Elemente 23, 24 bilden die Säule 10 aus. Sie umspannen einen Hohlraum 11, der zur Aufnahme weiterer Bauteile 12 vorgesehen ist.
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Als weiteres Bauteil 12 umfasst die Kraftfahrzeugvorrichtung in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Gurtautomat, der in montiertem Zustand innerhalb des Hohlraums 11 angeordnet ist. Zur Montage des Bauteils 12 weist die Säule 10 eine Öffnung 13 auf. Die Öffnung 13 weist in Richtung des Fahrzeuginnenraums. Die Öffnung 13 ist dazu vorgesehen, einen Gurt, der von dem Gurtautomaten aufgenommen wird, in den Fahrzeuginnenraum zu führen.
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Die Öffnung 13 ist in einem unteren Bereich der Säule 10 angeordnet. Das innere Element 23 der Säule 10 weist eine Kante 20 auf, die die Öffnung 13 nach unten hin begrenzt. Die Kante 20 ist in einem unteren Drittel der Säule 10 angeordnet. In einem Crashfall durch einen Seitenaufprall wirkt auf die Säule 10 eine Kraft, durch die das Bauteil in Richtung des Innenraums geschoben wird. Der Boden, der in unmittelbarer Nähe der unteren Kante 20 beginnt, ist dabei wesentlich steifer als die Säule 10. Ein Teil der Säule 10 wird daher insbesondere bei einem Seitenaufprall durch den Boden des Kraftfahrzeugs gestützt, weshalb der Seitenaufprall dazu führen kann, dass das Bauteil 12 gegen das innere Element 23 der Säule 10 drückt und dieses überlastet, bis es reißt.
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Um eine Gefahr einer Rissbildung in horizontaler Richtung 19 zu verringern, weist die Säule mehrere Soll-Rissstellen 14, 15 auf, die durch eine Materialschwächung ausgebildet sind, die in einem Crashfall eine vorhersagbare Rissbildung begünstigt. Zur Definition der Soll-Rissstellen 14, 15 umfasst die Öffnung 10 zwei in vertikaler Richtung 16 verlaufende Ausklinkungen 17, 18. Die Ausklinkungen 17, 18 stellen die Materialschwächung dar und begünstigen, dass in dem Crashfall Risse, die durch eine lokale Überlastung des inneren Elements 23 entstehen, in vertikaler Richtung 16 verlaufen.
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Die Kante 20, die die Öffnung 13 nach unten hin begrenzt, verläuft im Wesentlichen in horizontaler Richtung 19. Die Ausklinkungen 17, 18 sind in einem Bereich der Kante 20 angeordnet, d. h. die im Wesentlichen in horizontaler Richtung 19 verlaufende Kante 20 begrenzt die Öffnung 13 im Bereich der Ausklinkungen 17, 18. Die erste Ausklinkung 17, die die Kante 20 an der einen Seite begrenzt, definiert dabei die erste Soll-Rissstelle 14. Die zweite Ausklinkung 18, die der ersten Ausklinkung 17 in Bezug auf die Kante 20 in horizontaler Richtung 19 gegenüberliegt und die die Kante 20 an der anderen Seite begrenzt, definiert die zweite Soll-Rissstelle 15. Die Kante 20 ist dabei räumlich zwischen den zwei Ausklinkungen 17, 18 angeordnet.
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Die Öffnung 13 ist in ihrem unteren Bereich rechteckförmig ausgebildet. Sie wird durch die im Wesentlichen in horizontaler Richtung 19 verlaufende untere Kante 20 und zwei im Wesentlichen in vertikaler Richtung 16 verlaufende Kanten 27, 28, die ebenfalls durch das innere Element 23 ausgebildet sind, begrenzt. Die beiden in vertikaler Richtung 16 verlaufenden Kanten 27, 28 schließen mit der in horizontaler Richtung 19 verlaufenden Kante 20 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Winkel Von ca. 90 Grad ein. Die Öffnung 13 weist damit zumindest zwei Ecken 21, 22 auf.
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Die Ausklinkungen 17, 18 sind im Bereich der Ecken 21, 22 angeordnet. Die Ausklinkungen 17, 18 weisen eine Tiefe auf, die größer ist als ihre Breite. Eine jeweilige Tiefe der Ausklinkungen 17, 18 ist dabei an einer Seite, an der die entsprechende in vertikaler Richtung 16 verlaufende Kante 27, 28 an die entsprechende Ausklinkung 17, 18 anschließt, größer als eine Tiefe an einer Seite, an der die in horizontaler Richtung 19 verlaufende Kante 20 an die entsprechende Ausklinkung 17, 18 anschließt. Die Ecken 21, 22 der Öffnung 13 sind gerundet ausführt. In einem Übergang von den in vertikaler Richtung 16 verlaufenden Kanten 27, 28 in die in horizontaler Richtung 19 verlaufende Kante 20 weist der Rand der Öffnung 13 eine Krümmung auf. Die Ausklinkungen 17, 18 schließen unmittelbar an die jeweilige Krümmung an.
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Ein Übergang von den Kanten 20, 27, 28 in die Ausklinkungen 17, 18 ist mittels Ecken ausgeführt, deren Krümmung wesentlich kleiner ist als die Krümmung, die die Ecken 21, 22 der Öffnung 13 ausbildet. Die beiden äußeren Ecken der Ausklinkungen 17, 18 liegen dabei oberhalb einer Verbindungslinie 29, die durch die beiden inneren Ecken, d. h. die Ecken, an denen die Ausklinkungen 17, 18 in die Kante 20 zwischen den Ausklinkungen 17, 18 übergehen, definiert ist. Eine Verbindungslinie 30, die die beiden äußeren Ecken der Ausklinkungen 17, 18 verbindet, ist gegenüber der Verbindungslinie 29, die die beiden inneren Ecken der Ausklinkungen 17, 18 verbindet, in etwa parallel verschoben.
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Zusätzlich zu der Öffnung 13, die für die Montage des Bauteils 12 vorgesehen ist, weist das Kraftfahrzeugrohbauteil weitere Öffnungen 31, 32 auf, die in Richtung des Fahrzeuginnenraums gewandt sind. Die weiteren Öffnungen 31, 32 sind ebenfalls in das innere Element 23 eingebracht. Ausgehend von den Ausklinkungen 17, 18 in Richtung der weiteren Öffnungen 31, 32 weist die Säule 10 die geringste Materialstärke auf. Ein Abstand zwischen den weiteren Öffnungen 31, 32 und den Ausklinkungen 17, 18 ist geringer als ein Abstand, den die Ausklinkungen 17, 18 oder die Öffnungen 31, 32 zu den Kanten 25, 26 der Säule 10, an denen die beiden Elemente 23, 24 miteinander verbunden sind, aufweisen.
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Die weiteren Öffnungen 31, 32 sind in einem Bereich unterhalb der Öffnung 13 angeordnet. Ein Material zwischen den Ausklinkungen 17, 18 und den Öffnungen 31, 32 bildet somit die Soll-Rissstellen 14, 15 aus. In einem Crashfall, in dem das Bauteil 12 in Richtung des Innenraums verschoben wird, wird das Kraftfahrzeugrohbauteil in einem Bereich zwischen der Ausklinkung 15 und der Öffnung 32 zuerst reißen, da in diesem Bereich die größte Materialschwächung vorliegt. Eine vorhersagbare Rissbildung läuft damit in vertikaler Richtung 16, wodurch in vertikaler Richtung 16 verlaufende Haltestrukturen, die in einem Crashverlauf zur Energieabsorption vorgesehen sind, zunächst erhalten bleiben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009022486 A1 [0002]
