-
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugsäule, insbesondere eine B-Säule mit einem Deformationsbereich gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Fahrzeugkarosserie mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugsäule, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen B-Säule.
-
Eine gattungsbildende Fahrzeugsäule einer Fahrzeugkarosserie ist aus der
DE 10 2011 078 032 A1 bekannt. Diese als B-Säule ausgeführte Fahrzeugsäule wird aus einer als Tailored Blank hergestellten Blechplatine geformt, die aus zwei Abschnitten mit unterschiedlichen Duktilitäten besteht. Diese Umformung erfolgt derart, dass ein unterer, zum Längsschweller der Fahrzeugkarosserie benachbarter Abschnitt der Fahrzeugsäule eine höhere Duktilität als der restliche Abschnitt der Fahrzeugsäule aufweist. Dieser untere Abschnitt stellt daher eine Solldeformationszone dar, die eine besonders gute Verformungseigenschaft aufweist und daher bei einer crashbedingten Verformung eine hohe Energiemenge absorbieren kann. Der restliche Abschnitt dieser Fahrzeugsäule weist eine hohe Steifigkeit auf, so dass bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung auf diesem Teilbereich der Fahrzeugsäule keine nennenswerte Deformation auftreten kann.
-
Ein Nachteil dieser bekannten Fahrzeugsäule besteht darin, dass die Herstellung eines Tailored Blanks aufwändig und infolgedessen kostenintensiv ist.
-
Des Weiteren ist in der
WO 2009/064236 A1 ein Verfahren zur Herstellung einer B-Säule aus Stahlblech für eine Fahrzeugkarosserie beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren wird nach einer Warmumformung durch Abschrecken Martensit mit einer Zugfestigkeit von 1300 MPa gebildet, wobei im unteren Bereich der B-Säule die Abschreckgeschwindigkeit so reduziert ist, dass eine geringere Zugfestigkeit von weniger als 800 MPa erreicht wird. Auch bei dieser derart hergestellten B-Säule dient der mit der geringeren Zugfestigkeit hergestellte untere Bereich als Deformationsbereich, welcher im Falle eines Seitenaufpralls durch Verformung Crashenergie abgebaut.
-
Die Herstellung einer solchen bekannten B-Säule mittels Wärmebehandlung ist ebenso aufwändig und führt daher zu hohen Herstellungskosten.
-
Schließlich ist der
US 6,199,907 B1 eine B-Säulen-Baugruppe einer Fahrzeugkarosserie bekannt, welche einen Rahmenabschnitt sowie einer mit diesem Rahmenabschnitt verbundenen inneren Blende aufweist. An dieser Blende ist ein senkrecht verschiebbarer Abschnitt angeordnet, an dem der Gurt eines Gurtstraffers angelenkt ist. Dieser senkrecht verschiebbare Abschnitt weist rechteckförmige Aussparungen auf, die von an die Kontur dieser Aussparungen angepassten unelastisch verformbaren Energieabsorptionselementen verschlossen werden. Damit soll eine B-Säulen-Baugruppe geschaffen werden, welche bei Kontakt eines Fahrzeuginsassen mit dieser B-Säulen-Baugruppe im Falle einer Seitenkollision Energie abgebaut werden soll.
-
Diese bekannte B-Säulen-Baugruppe besteht aus mehreren Einzelteilen, wobei die Energieabsorptionselemente auf der Innenseite angeordnet ist und dadurch die B-Säule als solche verstärkt wird und bei einer unfallbedingten hohen Kraftbeaufschlagung eine Intrusion des Kollisionspartner in die Fahrgastzelle nicht in jedem Fall verhindert werden kann.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung eine Fahrzeugsäule, vorzugsweise eine B-Säule für eine Fahrzeugkarosserie der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen Deformationsbereich aufweist und kostengünstig herstellbar ist.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrzeugsäule, vorzugsweise eine B-Säule mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
-
Eine solche Fahrzeugsäule mit einem Deformationsbereich, der eine höhere Duktilität als der Bereich außerhalb des Deformationsbereichs aufweist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass der Deformationsbereich durch eine Aussparung in der Fahrzeugsäule gebildet ist, in welche ein Deformationseinsatz unter stoffschlussbildender Überlappung des Randbereichs der Aussparung eingesetzt ist.
-
Eine solche erfindungsgemäße Fahrzeugsäule, vorzugsweise B-Säule kann einfach dadurch hergestellt werden, dass die Aussparung in der B-Säule mit einem einfachen Stanzprozess während der Umformung der Fahrzeugsäule aus einer Blechplatine hergestellt werden kann und anschließend diese Aussparung mit dem Deformationseinsatz stoffschlüssig verschlossen wird.
-
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Fahrzeugsäule im Deformationsbereich U-förmig mit einem Mittelteil und sich daran anschließenden Schenkelteilen ausgebildet, wobei sich die Aussparung über den Mittelteil teilweise in die Schenkelteile erstreckt und zur Anpassung an diese Aussparung der Deformationseinsatz U-förmig ausgebildet ist. Mit einer solchen U-förmigen Ausgestaltung des Deformationseinsatzes wird eine hohe Verformungsenergie erreicht.
-
Des Weiteren ist es weiterbildungsgemäß vorgesehen, dass zur stoffschlussbildenden Überlappung des Deformationseinsatzes mit dem Randbereich der Aussparung eine Klebeverbindung vorgesehen ist. Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, da dadurch die Problematik umgangen wird, die bei der Herstellung der Fahrzeugsäule und des Deformationseinsatzes aus Aluminiumblech mit unterschiedlichen Legierungen dann auftritt, wenn der Deformationseinsatz mit der Fahrzeugsäule verschweißt wird. Der Deformationseinsatz kann nach der Umformung der Fahrzeugsäule aus einer Blechplatine ein geklebt werden, oder auch bereits vor einer solchen Umformung, wenn der verwendete Klebstoff den Umformprozess toleriert.
-
Anstelle der Klebeverbindung kann auch eine Lot- und/oder Schweißverbindung realisiert werden.
-
Eine weitere Erhöhung der Verformungsenergie wird bedingungsgemäß dadurch erreicht, dass der Deformationseinsatz mit einer quer zur Längsrichtung der Fahrzeugsäule verlaufenden Sicke ausgebildet ist.
-
Ferner ist es weiterbildungsgemäß vorgesehen, dass die Fahrzeugsäule aus einer Aluminiumknetlegierung der Legierungsgruppe 7xxx und der Deformationseinsatz aus einer Aluminiumknetlegierung aus der Legierungsgruppe 6xxx hergestellt ist. Dies führt zu einer leichteren Verformbarkeit des Deformationseinsatzes gegenüber den Bereichen der Fahrzeugsäule außerhalb der Aussparung.
-
Die erfindungsgemäße Fahrzeugsäule kann als B-Säule einer Fahrzeugkarosserie ausgebildet werden
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine schematische und perspektivische Teildarstellung einer B-Säule mit einer Aussparung gemäß der Erfindung,
-
2 eine schematische perspektivische Teildarstellung der B-Säule nach 1 und ein Deformationseinsatz gemäß der Erfindung, und
-
3 eine schematische und perspektivische Teilschnittdarstellung der B-Säule nach 2 mit einer deren Aussparung verschließen Deformationseinsatz.
-
Die 1 zeigt einen unteren Bereich einer B-Säule 1 einer Fahrzeugkarosserie (nicht dargestellt), die einen U-förmigen Verlauf mit einem Mittelteil 1.1 und daran sich anschließenden Schenkelteile 1.2 aufweist und in einen Flanschbereich 1.3 zur Anbindung an einen Seitenschweller der Fahrzeugkarosserie übergeht.
-
In diesem U-förmigen Abschnitt der B-Säule 1 ist eine Aussparung 2 eingeschnitten, die sich über den Mittelteil 1.1 mit einer rechteckförmigen Kontur in die sich daran anschließenden Schenkelteile 1.2 teilweise erstreckt. Diese in 1 dargestellte B-Säule 1 ist aus einem Aluminiumblech der Legierungsgruppe 7xxx hergestellt und weist daher eine hohe Festigkeit mit einer geringen Duktilität auf.
-
Gemäß 2 ist zum Verschließen dieser Aussparung 2 ein Deformationseinsatz 3 vorgesehen, der unter Anpassung an die Kontur dieser Aussparung 2 U-förmig mit einem Mittelteil 3.1 und daran angeformten Schenkelteilen 3.2 ausgebildet ist. Dabei weist dieser Deformationseinsatz 3 eine Kontur auf, so dass dessen Randbereich den Randbereich 2.1 der Aussparung 2 geringfügig überlappt, wie dies aus 3 ersichtlich ist. Ferner ist der Mittelteil 3.1 des Deformationseinsatzes 3 mit zwei parallel verlaufenden Sicken 3.3 versehen, die quer zur Längsrichtung der B-Säule 1 verlaufen. Ferner ist ausgehend von dem Mittelteil 3.1 in den beiden Schenkelteilen 3.2 jeweils eine weitere Sicke 3.4 eingebracht, die sich jeweils zwischen den beiden Sicken 3.3 in die Schenkelteile 3.2 erstrecken.
-
Gemäß 3 wird im umlaufenden Überlappungsbereich der Deformationseinsatz 3 mit der B-Säule 1 mittels einer Klebeverbindung kraft- und stoffschlüssig verbunden. Anstelle der Klebeverbindung kann auch eine Löt- und/oder Schweißverbindung oder eine sonstige einen Stoffschluss herstellende Verbindungsart verwendet werden.
-
Der mit dem Deformationseinsatz 3 gebildete Deformationsbereich 4 der derart gemäß 3 hergestellten B-Säule 1 kann eine hohe Verformungsenergie im Falle eines Seitenaufpralls im Bereich dieser B-Säule 1 aufnehmen, ohne dass die B-Säule 1 aufgrund ihrer hohen Festigkeit und geringen Duktilität aufreißen kann.
-
Dieser Deformationseinsatz 3 ist aus einem Aluminiumblech der Legierungsgruppe 6xxx hergestellt und weist somit aufgrund dieser verwendeten Legierung eine hohe Duktilität auf.
-
Durch den Einsatz einer Aluminiumlegierung der Legierungsgruppe 7xxx kann das Leichtbaupotenzial von Aluminium vorteilhaft genutzt werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeugsäule
- 1.1
- Mittelteil der Fahrzeugsäule 1
- 1.2
- Schenkelteil der Fahrzeugsäule 1
- 2
- Aussparung
- 2.1
- Randbereich der Aussparung
- 3
- Deformationseinsatz
- 3.1
- Mittelteil des Deformationseinsatzes 3
- 3.2
- Schenkelteil des Deformationseinsatzes 3
- 3.3
- Sicke im Mittelteil 3.1 des Deformationseinsatzes 3
- 3.4
- Sicke im Schenkelteil 3.2 des Deformationseinsatzes 3
- 4
- Deformationsbereich
