DE102014110232B4

DE102014110232B4 - Fahrzeugkarosserie mit einem Schweller, der mit einer Fahrzeugsäule der Fahrzeugkarosserie verbunden ist

Info

Publication number: DE102014110232B4
Application number: DE102014110232.0A
Authority: DE
Inventors: Philipp Kellner
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2014-07-21
Filing date: 2014-07-21
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2034-07-22
Also published as: DE102014110232A1

Abstract

Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs, mit einer Fahrzeugsäule und mit einem seitlich des Fahrzeugs angeordneten, längsverlaufenden Schweller (1), der mit der Fahrzeugsäule verbunden ist, wobei der Schweller (1) aus einem Aluminium-Strangpressprofil (2) besteht, welches mit einer A- und/oder B-Säule (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil (2) am vorderen und/oder hinteren Ende (4, 5) derart ausgeführt ist, dass eine in Einbaulage - in Bezug auf das Fahrzeug gesehen - außen liegende Wandung (6) kürzer ausgeführt ist, als ein in Bezug auf das Fahrzeug innerer und/oder mittlerer Wandungsbereich (7, 8) des Strangpressprofils (2), so dass eine im Wesentlichen vertikal verlaufende Wandung am inneren und/oder mittleren Wandungsbereich (7, 8) des Profils (2) einen endseitigen Flansch (9) bildet, mit dem eine Blechschale der Fahrzeugsäule (3, 3a) zusätzlich zu einer Anbindung (10) an der inneren Wandung des Wandungsbereichs (7) oder der äußeren Wandung (6) des Strangpressprofils (2) eine weitere Verbindung (11) aufweist, wobei ausgehend vom endseitigen Flansch (9) das Strangpressprofil (2) endseitig aufsichtig gesehen schräg oder pfeilförmig ausgeführt ist..

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugkarosserie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2009 055 696 A1 ist eine Karosserie für ein Kraftfahrzeug bekannt geworden, die eine an einem Längsträger über ein sog. Klauenblech angebundene Fahrzeugsäule umfasst.
Ferner ist aus der EP 0 037 587 B1 eine mit einem Schweller verbundene vordere Fahrzeugsäule bekannt, die den Schweller endseitig übergreifend abschließt und mit einem vorderen Flanschteil des Schwellers verbunden ist.
JP 2007 - 290 532 A und JP 2010 - 083 287 A offenbaren jeweils eine Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs, mit einer Fahrzeugsäule und mit einem seitlich des Fahrzeugs angeordneten, längsverlaufenden Schweller. Der Schweller weist in Bezug auf das Fahrzeug einen äußeren, einen innerer und einen mittleren Wandungsbereich auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrzeugkarosserie zu schaffen, die ein hohes Leichtbaupotential bei einer optimalen Torsionssteifigkeit und einem hohen Korrosionsschutz aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass ein Schweller aus einem Aluminium-Strangpressprofil verwendet wird, welcher mit einer Fahrzeugsäule, die im Wesentlichen aus Blechschalen bestehen kann, am vorderen und/oder am hinteren Ende derart zu verbinden ist, dass die offenen Schwellerenden über die verbundene Fahrzeugsäule abgeschlossen wird. Dies wird nach der Erfindung erreicht, indem das Strangpressprofil am vorderen und am hinteren Ende derart ausgeführt ist, dass eine in Einbaulage - in Bezug auf das Fahrzeug gesehen - außen liegende Wandung kürzer ausgeführt ist als ein in Bezug auf das Fahrzeug innerer oder mittlerer Wandungsbereich des Strangpressprofils. Es ergibt sich somit eine im Wesentlichen vertikal verlaufende Wandung am inneren und/oder mittleren Wandungsbereich des Profils, welcher einen endseitigen Flansch bildet, mit dem beispielsweise eine Blechschale der Fahrzeugsäule zusätzlich zu einer Anbindung an der inneren Wandung des entsprechenden Wandungsbereichs oder der äußeren Wandung des entsprechenden Wandungsbereichs des Strangpressprofils eine weitere Verbindung aufweist. Hierdurch wird das maximale Leichtbaupotenzial bei einer hohen Torsionssteifigkeit erzielt. Gleichzeitig wird eine Auslegung für einen Frontalaufprall mit geringer Überdeckung oder Erfüllung von IIHS Small Overlap ohne ein hohes Mehrgewicht erreicht.
Ferner sind nach der Erfindung Weiterbildungen zwischen Schweller und Fahrzeugsäule möglich, die im Folgenden darin bestehen,
dass der endseitige Flansch aus der inneren Wandung des Wandungsbereichs des Strangpressprofils besteht. Des Weiteren ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der äußere Wandungsbereich des Strangpressprofils kürzer ausgeführt ist, als der Flansch des Strangpressprofils. Der endseitige Flansch kann auch aus einer mittleren Wandung des Wandungsbereiches des Strangpressprofils gebildet sein.
Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die inneren und äußeren Wandungsbereiche des Strangpressprofils kürzer ausgeführt sind als der endseitige Flansch. Auch kann nach der Erfindung vorgesehen sein, dass der äußere Wandungsbereich des Strangpressprofils kürzer ausgeführt ist als der innere Wandungsbereich des Strangpressprofils.
Das Strangpressprofil ist ausgehend vom endseitigen Flansch schräg oder pfeilförmig befräst oder beschnitten, sodass der äußere Wandungsbereich oder der äußere oder innere Wandungsbereich kürzer als der Bereich des endseitigen Flansches ausgeführt sind.
Die Anbindung der Fahrzeugsäule am Schweller kann vorzugsweise über Schrauben oder Flow Drill Schrauben erfolgen. Die Anbindung der Fahrzeugsäule am endseitigen Flansch des Strangpressprofils kann über Stanznieten oder Schrauben erfolgen.
Diese Weiterbildungen der Erfindung sind ebenfalls in Kombination der einzelnen Merkmale untereinander möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen

1 eine schaubildliche Darstellung eines Verbindungsknotens zwischen Schweller und A-Säule in einer Ansicht von außen vorn,
2 einen Horizontalschnitt durch den Verbindungsknoten nach 1,
3 eine schaubildliche Darstellung eines Verbindungsknotens zwischen Schweller und B-Säule in einer Ansicht von außen hinten,
4 ein Horizontalschnitt durch den Verbindungsknoten nach 2,
5 eine schaubildliche Darstellung des Schwellers ohne Fahrzeugsäulen,
6 eine Draufsicht auf den Schweller gemäß 5 und
7 einen x-Schnitt durch den Schweller mit A-Säule.

Eine Fahrzeugkarosserie weist seitlich des Fahrzeugs längsverlaufend angeordnete Schweller 1 an jeder Seite auf, die jeweils zumindest aus einem Aluminium-Strangpressprofil 2 bestehen, das mit einer A- und/oder B-Säule 3, 3a aus Stahl oder Aluminiumblech verbindbar ist. Das Strangpressprofil 2 weist in Einbaulage eine außen liegende Wandung 6 oder Wandungen auf, die deutlich kürzer ausgeführt ist bzw. sind, als ein in Bezug auf das Fahrzeug innerer und/oder mittlerer Wandungsbereich 7, 8 des Profils 2, so dass eine im Wesentlichen vertikal verlaufende Wandung des mittleren Wandungsbereichs 8 oder des inneren Wandungsbereichs 7 des Strangpressprofils einen endseitigen Flansch 9 bildet.
Mit diesem endseitigen Flansch 9 ist beispielsweise eine Blechschale der Fahrzeugsäule 3, vorzugsweise mit ihrem vorderen oder hinterem Flansch 3a zusätzlich zu einer Anbindung 10 an einer inneren Wandung des Wandungsbereichs 7 (nicht dargestellt) oder an einer äußeren Wandung 6 des Strangpressprofils 2 (siehe Abbildungen) eine weitere Verbindung 11 vorgesehen. Durch diese weitere Verbindung 11 am endseitigen Flansch 9 wird gleichzeitig das freie vordere und hintere Ende 4, 5 des Schwellers 1 abgeschlossen.
Der endseitige Flansch 9 wird vorzugsweise aus der inneren Wandung des Wandungsbereichs 7 des Strangpressprofils gebildet (nicht bildlich dargestellt). Des Weiteren kann der endseitige Flansch 9 auch aus der mittleren Wandung des Wandungsbereichs 8 des Strangpressprofils 2 gebildet sein (siehe Abbildungen).
Wie insbesondere aus der 2 zu erkennen ist, ist die innere Wandung des Wandungsbereichs 7 und die äußere Wandung 6 des Strangpressprofils 2 kürzer ausgeführt als der endseitige Flansch 9 des Strangspressprofils 2. Des Weiteren kann nach der Erfindung auch vorgesehen sein, dass der innere und äußere Wandungsbereich 7, 6 des Strangpressprofils 2 kürzer ausgeführt ist als der endseitige Flansch 9. Auch kann nach der Erfindung der äußere Wandungsbereich 6 des Strangpressprofils 2 kürzer ausgeführt sein als der innere Wandungsbereich 7 des Strangpressprofils 2.
Ausgehend vom endseitigen Flansch 9 des Strangpressprofils 2 ist das Strangpressprofil 2 in der Draufsicht schräg oder pfeilförmig beschnitten oder befräst, sodass der äußere Wandungsbereich 6 oder der äußere und der innere Wandungsbereich 6, 7 kürzer ausgeführt ist als der Bereich des endseitigen Flansches 9.
In einer bevorzugten Ausführungsform bildet der mittlere Bereich 8 des Strangpressprofils 2 (zumindest) einen oberen, längsverlaufenden Flansch 8a. Vorzugsweise geht der endseitige Flansch 9 an seinem oberen Ende in den oberen, längsverlaufenden Flansch 8a über.
Die Fahrzeugsäule 3 ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform mit dem Strangpressprofil 2 sowohl im inneren oder äußeren Bereich 6 als auch mit dem endseitigen Flansch 9 und mit dem oberen Flansch 8a verbunden.
Die Anbindung 10 der Fahrzeugsäule 3 an der inneren Wandung 7 oder der äußeren Wandung 8 des Strangpressprofils 2 erfolgt über Schrauben oder Flow Drill Schrauben mit oder ohne Kleber. Die Anbindung 11 der Fahrzeugsäule 3 mit ihrem vorderen oder hinteren Flansch 3a am endseitigen Flansch 9 des Strangpressprofils 2 erfolgt vorzugsweise über Stanznieten oder Schrauben. Die Anbindung 12 der Fahrzeugsäule 3 am oberen Flansch 8a des Strangpressprofils 2 erfolgt vorzugsweise über Stanznieten oder Schrauben.

Claims

Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs, mit einer Fahrzeugsäule und mit einem seitlich des Fahrzeugs angeordneten, längsverlaufenden Schweller (1), der mit der Fahrzeugsäule verbunden ist, wobei der Schweller (1) aus einem Aluminium-Strangpressprofil (2) besteht, welches mit einer A- und/oder B-Säule (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangpressprofil (2) am vorderen und/oder hinteren Ende (4, 5) derart ausgeführt ist, dass eine in Einbaulage - in Bezug auf das Fahrzeug gesehen - außen liegende Wandung (6) kürzer ausgeführt ist, als ein in Bezug auf das Fahrzeug innerer und/oder mittlerer Wandungsbereich (7, 8) des Strangpressprofils (2), so dass eine im Wesentlichen vertikal verlaufende Wandung am inneren und/oder mittleren Wandungsbereich (7, 8) des Profils (2) einen endseitigen Flansch (9) bildet, mit dem eine Blechschale der Fahrzeugsäule (3, 3a) zusätzlich zu einer Anbindung (10) an der inneren Wandung des Wandungsbereichs (7) oder der äußeren Wandung (6) des Strangpressprofils (2) eine weitere Verbindung (11) aufweist, wobei ausgehend vom endseitigen Flansch (9) das Strangpressprofil (2) endseitig aufsichtig gesehen schräg oder pfeilförmig ausgeführt ist..
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der endseitige Flansch (9) aus der inneren Wandung des Wandungsbereichs (7) des Strangpressprofil (2) gebildet wird.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der endseitige Flansch (9) aus einer mittleren Wandung des Wandungsbereichs (8) des Strangpressprofils (2) gebildet ist.
Fahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren und äußeren Wandungsbereiche (7, 6) des Strangpressprofils (2) kürzer ausgeführt sind als der endseitige Flansch (9) des Strangpressprofils (2).
Fahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 1 oder 2, dass die äußeren Wandungsbereiche (6) des Strangpressprofils (2) kürzer ausgeführt sind als der endseitige Flansch (9).
Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Wandungsbereich (6) des Strangpressprofils (2) kürzer ausgeführt ist, als der innere Wandungsbereich (7) des Strangpressprofils (2).
Fahrzeugkarosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Wandungsbereich (8) des Strangpressprofils (2) einen oberen, längsverlaufenden Flansch (8a) aufweist.
Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 7, dass die Fahrzeugsäule (3) zusätzlich mit dem oberen, längsverlaufenden Flansch (8a) des Strangpressprofils (2) eine Anbindung (12) aufweist.
Fahrzeugkarosserie nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende des endseitigen Flansches (9) des Strangpressprofils (2) in den oberen, längsverlaufenden Flansch (8a) übergeht.
Fahrzeugkarosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindung (10) der Fahrzeugsäule (3) am äußere oder inneren Wandungsbereich (6, 7) des Strangpressprofils (2) über Schrauben oder Flow Drill Schrauben mit oder ohne Klebung erfolgt.
Fahrzeugkarosserie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindung (11) der Fahrzeugsäulen (3) mit ihrem vorderen oder hinteren Flansch (3a) am endseitigen Flansch (9) des Strangpressprofils (2) über Stanznieten und/oder Schrauben) erfolgt.
Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindung (12) der Fahrzeugsäule (3) am oberen, längsverlaufenden Flansch (8a) des Strangpressprofils (2) über Stanznieten und/oder Schrauben erfolgt.