DE102014101275B4

DE102014101275B4 - Querträgeranordnung für eine Kraftfahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE102014101275B4
Application number: DE102014101275.5A
Authority: DE
Inventors: Philipp Kellner; Stanislaw Klimek; Marc-Hayung Pieper
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2014-02-03
Filing date: 2014-02-03
Publication date: 2022-07-14
Anticipated expiration: 2034-02-04
Also published as: DE102014101275A1

Abstract

Querträgeranordnung für eine Kraftfahrzeugkarosserie zur Verbindung von vertikal verlaufenden, gegenüberliegenden B-Säulenanordnungen (8), die ein im Wesentlichen geschlossenes Grundprofil mit einem Innen- (10) und einem Außenseitenteil (12) aufweisen, mit einem Querverstärkungsorgan (4), das jeweils mit einem Endbereich (6) durch die Innenseitenteile (10) der Säulenanordnungen (8) beabstandet vom Außenseitenteil (12) hindurchreicht und über eine Stützanordnung (18) in der jeweiligen Säulenanordnung (8) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (18) ein Aufnahmeblech (20) aufweist, das fügetechnisch mit dem Außenseitenteil (12) verbunden ist, wobei das Aufnahmeblech (20) eine im Wesentlichen horizontale Aufnahmefläche (34) für den Endbereich (6) des Querverstärkungsorgans (4) und eine im Wesentlichen vertikale Prallfläche (32) aufweist, die einer Endfläche (16) des Endbereichs (6) zumindest teilweise gegenüberliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Querträgeranordnung für eine Kraftfahrzeugkarosserie zur Verbindung von vertikal verlaufenden, gegenüberliegenden Säulenanordnungen, insbesondere B-Säulenanordnungen, die ein im Wesentlichen geschlossenes Grundprofil mit einem Innen- und einem Außenseitenteil aufweisen, mit einem Querverstärkungsorgan, das jeweils mit einem Endbereich durch die Innenseitenteile der Säulenanordnungen beabstandet vom Außenseitenteil hindurchreicht und über eine Stützanordnung in der jeweiligen Säulenanordnung gelagert ist.
Derartige Querträgeranordnungen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Insbesondere Kraftfahrzeuge mit nur zwei seitlichen Türen, wie zum Beispiel Coupes oder auch Cabrios besitzen häufig eine durchgängige Querträgeranordnung zwischen den B-Säulenanordnungen. Insbesondere beim Seitenaufprall kann diese Querträgeranordnung Biege- und auch Druckkräfte aufnehmen. Bei einem Fahrzeug mit Heckmotor wird zusätzlich die Antriebseinheit beim Heckaufprall abgestützt. Eine derartige Querträgeranordnung ist beispielsweise aus der US 5,954,390 , und hierbei insbesondere aus 7, bekannt. Jedoch ist die Montage dieser bekannten Querträgeranordnung an der B-Säulenanordnung relativ kompliziert und damit kostenaufwendig. Auch besteht bei einer derartigen Querträgeranordnung im Falle des Seitenaufpralls die Gefahr eines Durchstanzens der Querträgeranordnung durch das Außenseitenteil der B-Säulenanordnung.
Aus JP 2010-247 717 A geht eine Querverstärkungsstruktur hervor, die mit ihren beiden Enden in hohl ausgeführte Vertikalstreben hineinragt.
Aus DE 10 2008 039 404 A1 gehen fachwerkähnliche, die B-Säulen durchdringende Verstärkungsprofile für die Verstärkung der Verbindung von Querversteifungsprofilen mit den B-Säulen hervor.
Aus DE 10 2005 051 947 A1 geht ein in Querrichtung verlaufendes Trägerelement hervor, das endseitig angebrachte Profilteile aufweist.
Aus geht ebenfalls ein in Querrichtung verlaufendes Trägerelement hervor, das endseitig angebrachte Profilteile aufweist, hervor.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile auf möglichst kostengünstige und einfache Weise zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Stützanordnung ein Aufnahmeblech aufweist, das fügetechnisch mit dem Außenseitenteil verbunden ist, wobei das Aufnahmeblech eine im Wesentlichen horizontale Aufnahmefläche für den Endbereich des Querverstärkungsorgans und eine im Wesentlichen vertikale Prallfläche aufweist, die einer Endfläche des Endbereichs zumindest teilweise gegenüberliegt.
Hierdurch wird einerseits auf besonders einfache Weise die Querträgeranordnung und hierbei insbesondere das Querverstärkungsorgan gelagert und andererseits ein Durchstanzen des Querverstärkungsorgans nach außen im Falle eines Seitenaufpralls verhindert.
Vorzugsweise liegt der Endbereich des Querverstärkungsorgans auf der Aufnahmefläche auf, kann aber gemäß einer alternativen Weiterbildung der Erfindung von der Aufnahmefläche beabstandet vorgesehen sein und bei Deformation im Falle eines Seitenaufpralls zumindest teilweise direkt oder indirekt zur Anlage an der Aufnahmefläche kommen.
In besonders vorteilhafter Weise ist das Aufnahmeblech fügetechnisch mit einer Schwelleranordnung der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden. Zusätzlich oder auch alternativ kann das Aufnahmeblech fügetechnisch auch mit dem Innenseitenteil verbunden sein.
Um die Prallfläche noch effizienter im Falle eines Seitenaufpralls zu nutzen, ist es vorteilhaft, wenn die Prallfläche beabstandet von dem Außenseitenteil verläuft und dementsprechend eine Deformationszone bildet. Zusätzlich kann am Endbereich des Querverstärkungsorgans ein Abstützblech vorgesehen sein, das mit einer Abstützfläche dem Außenseitenteil zugewandt ist und dementsprechend ebenfalls als Deformationselement Energie im Falle eines Seitenaufpralls aufnehmen kann.
In vorteilhafter Weise können Freivolumina zwischen der Stützanordnung und der Stützanordnung und der Kraftfahrzeugkarosserie zumindest teilweise mit einem Strukturschaum gefüllt sein.
In besonders vorteilhafter Weise ist das Querverstärkungsorgan aus einem höchstfesten Stahlrohr oder einem Aluminium-Strangpressprofil hergestellt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:

1 eine perspektivische Teilansicht eines Endbereichs einer erfindungsgemäßen Querträgeranordnung, und
2 eine Schnittansicht des Endbereichs der Querträgeranordnung aus 1.

1 zeigt in einer perspektivischen Teilansicht eine erfindungsgemäße Querträgeranordnung 2, die ein Querverstärkungsorgan 4 aufweist, das mit einem Endbereich 6 in einer Säulenanordnung 8, hier eine B-Säulenanordnung, gelagert ist. Der vorliegende Zeichnungsausschnitt zeigt vom Kraftfahrzeugheck aus gesehen die rechte B-Säulenanordnung 8. Es sollte deutlich sein, dass dieser B-Säulenanordnung 8 in Querrichtung gesehen eine gleiche B-Säulenanordnung gegenüberliegt, wobei beide B-Säulenanordnungen durch die Querträgeranordnung 2 miteinander verbunden sind. Die B-Säulenanordnung 8 weist im Wesentlichen ein geschlossenes Grundprofil auf, das ein Innenseitenteil 10 und ein Außenseitenteil 12 besitzt. Das Innenseitenteil 10 besitzt eine Öffnung 14, durch die das Querverstärkungsorgan 4 in die B-Säulenanordnung 8 hineinreicht. Ein Ende 16 des Querverstärkungsorgans 4 ist hierbei von dem Außenseitenteil 12 beabstandet gelagert.
Zur Lagerung ist eine Stützanordnung 18 vorgesehen, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Aufnahmeblech 20 und einem Abstützblech 22 besteht. Die Ausführung des Aufnahmebleches 20 und des Abstützbleches 22 werden in 2 näher erläutert. Des Weiteren ist eine auf bekannte Weise ausgeführte Schwelleranordnung 24 vorgesehen, die ein Innenschwellerblech 26 und ein Schwellerprofil 28 aufweist.
2 zeigt nun in einer Schnittansicht die Querträgeranordnung 2 aus 1. Deutlich zu erkennen ist hier das Aufnahmeblech 20, das eine erste Befestigungsfläche 30 aufweist, mit der das Aufnahmeblech 20 am Außenseitenteil 12 der B-Säulenanordnung 8 fügetechnisch angeordnet ist. Dieser Befestigungsfläche 30 schließt sich eine vom Außenseitenteil 12 beabstandete, im Wesentlichen vertikale Prallfläche 32 an, die im Wesentlichen dem Ende 16 des Querverstärkungsorgans 4 gegenübergelegen ist. Durch die Beabstandung kann das Aufnahmeblech 20 im Falle eines Seitenaufpralls Deformationsenergie aufnehmen. Der Prallfläche 32 schließt sich eine im Wesentlichen horizontale Aufnahmefläche 34 für das Querverstärkungsorgan 4 an, auf welcher der Endbereich 6 des Querverstärkungsorgans 4 aufliegt oder von welcher der Endbereich 6 des Querverstärkungsorgans 4 in einem geringen Abstand von bis zu 10 mm beabstandet vorgesehen ist. Im letzteren Fall kommt der Endbereich 6 bei Deformation im Falle eines Seitenaufpralls zumindest teilweise direkt oder indirekt zur Anlage an der Aufnahmefläche 34.
Mit einer zweiten Befestigungsfläche 36 ist das Aufnahmeblech 20 im dargestellten Ausführungsbeispiel fügetechnisch mit dem Schwellerprofil 28 verbunden. Ist das Schwellerprofil 28 als Al-Strangpressprofil ausgeführt, wird FDS-Schrauben in Kombination mit Kleben als Fügetechnik zur Verbindung des Aufnahmebleches 20 mit dem Schwellerprofil 28 bevorzugt. Die Verbindung zum Außenseitenteil 12 kann beispielsweise durch Stahl-Punktschweißen oder MAG-Schweißen erfolgen.
Im Endbereich 6 des Querverstärkungsorgans 4 ist das Abstützblech 22 angeordnet, das neben einem dritten Befestigungsbereich 38 eine Abstützfläche 40 aufweist, die als Deformationsbereich dient, der beabstandet vom Außenseitenteil 12 endet und im Falle eines Seitenaufpralls ebenfalls Deformationsenergie aufnehmen kann.
Das Querverstärkungsorgan 4 ist im vorliegenden Fall als höchstfestes Stahlrohr ausgebildet. Es kann jedoch auch als Al-Strangpressprofil ausgeführt sein.
Als weiterer Vorteil dieser Ausführung mit voneinander beabstandeten Flächenelementen ist die Möglichkeit eines einfachen Toleranzausgleiches zu nennen. Nach der Montage können die vorliegenden Freivolumina zwischen der Stützanordnung 18 und der Kraftfahrzeugkarosserie, hier B-Säulenanordnung 12, zumindest teilweise mit einem Strukturschaum gefüllt werden.

Claims

Querträgeranordnung für eine Kraftfahrzeugkarosserie zur Verbindung von vertikal verlaufenden, gegenüberliegenden B-Säulenanordnungen (8), die ein im Wesentlichen geschlossenes Grundprofil mit einem Innen- (10) und einem Außenseitenteil (12) aufweisen, mit einem Querverstärkungsorgan (4), das jeweils mit einem Endbereich (6) durch die Innenseitenteile (10) der Säulenanordnungen (8) beabstandet vom Außenseitenteil (12) hindurchreicht und über eine Stützanordnung (18) in der jeweiligen Säulenanordnung (8) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützanordnung (18) ein Aufnahmeblech (20) aufweist, das fügetechnisch mit dem Außenseitenteil (12) verbunden ist, wobei das Aufnahmeblech (20) eine im Wesentlichen horizontale Aufnahmefläche (34) für den Endbereich (6) des Querverstärkungsorgans (4) und eine im Wesentlichen vertikale Prallfläche (32) aufweist, die einer Endfläche (16) des Endbereichs (6) zumindest teilweise gegenüberliegt.
Querträgeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (6) des Querverstärkungsorgans (4) auf der Aufnahmefläche (34) aufliegt.
Querträgeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (6) des Querverstärkungsorgans (4) von der Aufnahmefläche (34) beabstandet vorgesehen ist und bei Deformation im Falle eines Seitenaufpralls zumindest teilweise direkt oder indirekt zur Anlage an der Aufnahmefläche (34) kommt.
Querträgeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeblech (20) fügetechnisch mit einer Schwelleranordnung (24) der Kraftfahrzeugkarosserie verbunden ist.
Querträgeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeblech (20) fügetechnisch mit dem Innenseitenteil (10) verbunden ist.
Querträgeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallfläche (32) beabstandet von dem Außenseitenteil (12) verläuft.
Querträgeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Endbereich (6) des Querverstärkungsorgans (4) ein Abstützblech (22) vorgesehen ist, das mit einer Abstützfläche (40) dem Außenseitenteil (12) zugewandt ist.
Querträgeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Freivolumina zwischen der Stützanordnung (18) und der Kraftfahrzeugkarosserie zumindest teilweise mit einem Strukturschaum gefüllt sind.
Querträgeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Querverstärkungsorgan (4) aus einem höchstfesten Stahlrohr oder einem Al-Strangpressprofil hergestellt ist.