DE102015012670A1

DE102015012670A1 - Crashstruktur für ein Fahrzeug und korrespondierendes Fahrzeug

Info

Publication number: DE102015012670A1
Application number: DE102015012670.9A
Authority: DE
Inventors: Matthias Egner
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2017-03-30
Anticipated expiration: 2035-10-01
Also published as: DE102015012670B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Crashstruktur (1) für ein Fahrzeug mit einer A-Säule (3) und einer Fahrzeugtür (10) mit Längstrebe (12), welche die Fahrzeugtür (10) versteift und im Crashfall auftretende Crashenergie von der A-Säule (3) zu einer B-Säule (7) weiterleitet, sowie ein korrespondierendes Fahrzeug mit einer solchen Crashstruktur (1). Erfindungsgemäß weist die A-Säule (3) in Höhe der Längsstrebe (12) eine Einbuchtung (5) auf, in welche ein Endbereich (14) der Längsstrebe (14) hineinragt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Crashstruktur für ein Fahrzeug gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1 und ein korrespondierendes Fahrzeug mit mindestens einer solchen Crashstruktur.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreichen Variationen von seitlichen Crashstrukturen für Fahrzeuge bekannt, welche insbesondere bei einem Frontalcrash mit geringer Überdeckung auftretende Crashenergie aufnehmen und weiterleiten sollen. Solche seitlichen Crashstrukturen umfassen in der Regel mindestens einen mit der A-Säule verbundenen Längsträger, welcher im Frontbereich des Fahrzeugs verläuft, und eine in der Fahrzeugtür verlaufende Längsstrebe, welche die Fahrzeugtür versteift und im Crashfall auftretende Crashenergie von der A-Säule zu einer B-Säule weiterleitet. Hierbei wird die Crashenergie über den mindestens einen Längsträger von der Fahrzeugfront in die A-Säule eingeleitet. Bei einem Frontalcrash mit geringer Überdeckung kann es aufgrund der auftretenden Crashenergie zu einem Ausdrehen der Fahrzeugtür durch eine tordierende A-Säule kommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Crashstruktur für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug mit mindestens einer solchen Crashstruktur bereitzustellen, welche bei einem Frontalcrash mit geringer Überdeckung eine sichere Kraftübertragung ohne Abgleiten ermöglichen und ein Ausdrehen der Fahrzeugtür verhindern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Crashstruktur für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Um eine Crashstruktur für ein Fahrzeug bzw. ein Fahrzeug mit einer solchen Crashstruktur bereitzustellen, welche bei einem Frontalcrash mit geringer Überdeckung eine sichere Kraftübertragung ohne Abgleiten ermöglicht und ein Ausdrehen der Fahrzeugtür verhindert, weist eine A-Säule in Höhe einer Längsstrebe, welche die Fahrzeugtür versteift, eine Einbuchtung auf, in welche ein Endbereich der Längsstrebe hineinragt. Im Crashfall bildet die Einbuchtung in vorteilhafter Weise eine Druckfläche für den Endbereich der Längsstrebe aus, so dass diese die auftretende Crashenergie, welche beispielsweise von einem im Frontbereich angeordneten Längsträger in die A-Säule eingeleitet wird, von der A-Säule zur B-Säule weiterleiten kann.
Durch diese geometrische Gestaltung wird eine sichere Kraftübertragung von der A-Säule zur B-Säule ohne Abgleiten ermöglicht und ein Ausdrehen der Fahrzeugtür verhindert. Dabei ermöglicht die Ausführung des Übergabebereichs der Crashenergie, d. h. die Ausführung der Einbuchtung und die Ausführung des Endbereichs der Längsstrebe eine Steuerung des Verformungsbildes der Längsstrebe.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashstruktur kann die Einbuchtung 5 v-förmig ausgeführt werden. Zudem kann der Endbereich der Längsstrebe quer abgeschnitten werden, so dass die Schnittebene in etwa parallel oder keilig zu einem gegenüberliegenden ersten Schenkel der v-förmigen Einbuchtung verlaufen kann. Die v-förmige Einbuchtung kann dabei in der Art gestaltet werden, dass die Einbuchtung unter einem vorgegebenen Winkel zur Ausrichtung der Längsstrebe verläuft und die Druckfläche bilden kann. Der Winkel ist in der Größe vorzugsweise so ausgeführt, dass er entgegen einer Säulendrehung im Crashfall wirkt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashstruktur kann eine Längswand des Endbereichs der Längsstrebe in etwa parallel zu einem zweiten Schenkel der v-förmigen Einbuchtung verlaufen. Zudem weist der Endbereich der Längsstrebe bei geschlossener Fahrzeugtür einen Spalt zur v-förmigen Einbuchtung auf. Zudem decken innen und außen an der Fahrzeugtür angeordnete Türdichtungen den Spalt und den Endbereich der Längsstrebe ab.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashstruktur kann der Endbereich der Längsstrebe im Crashfall einen Hinterschnitt in der v-förmigen Einbuchtung ausbilden, welcher entgegen einer Drehung der korrespondierenden A-Säule wirkt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashstruktur kann die Längsstrebe der Fahrzeugtür in Höhe eines im Frontbereich des Fahrzeugs verlaufenden Längsträgers angeordnet werden. Dadurch kann die Übertragung der im Crashfall auftretenden Crashenergie vom Längsträger über die A-Säule in die Längsstrebe verbessert werden.
Zur Erhöhung des übertragbaren Kraftniveaus im Crashfall kann die Längsstrebe in Richtung eines Türinnenblechs der Fahrzeugtür gebogen ausgeführt werden und in vorteilhafter Weise als Druckstab wirken. Durch eine gezielte Veränderung der Winkel zueinander können über den Übergabebereich gezielte Druckpositionen auf der Längsstrebe erreicht werden, welche die zuvor gebogene Längsstrebe im Crashfall positiv verformen bzw. begradigen, um das höhere Kraftniveau erreichen zu können. Des Weiteren kann durch die vorgegebenen Winkel das Risiko des Ausknickens der bereits vorgebogenen als Druckstab ausgeführten Längsstrebe reduziert bzw. das Ausknicken verhindert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Crashstruktur kann die Längsstrebe als Rohr ausgeführt werden, was sich positiv auf das Gewicht des Fahrzeugs auswirkt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
1 eine schematische Schnittdarstellung einer Crashstruktur für ein Fahrzeug, und
2 eine schematische Detailschnittdarstellung eines Kraftübertragungsbereichs entlang der Schnittlinie II-II der erfindungsgemäßen Crashstruktur aus 1.
Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, weist der dargestellte Ausschnitt einer seitlichen Crashstruktur 1 für ein Fahrzeug eine A-Säule 3 und eine Fahrzeugtür 10 mit einer Längstrebe 12 auf. Die Längsstrebe 12 versteift die Fahrzeugtür 10 und leitet im Crashfall auftretende Crashenergie von der A-Säule 3 zu einer B-Säule 7 weiter. Erfindungsgemäß weist die A-Säule 3 in Höhe der Längsstrebe 12 eine Einbuchtung 5 auf, in welche ein Endbereich 14 der Längsstrebe 14 hineinragt.
Eine Fahrzeugkarosserie bildet vorzugsweise an beiden Längsseiten des Fahrzeugs eine Crashstruktur 1 mit einer A-Säule 3, einer Fahrzeugtür 10 mit einer Längstrebe 12 und einer B-Säule 7 aus.
Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, ist die Längsstrebe 12 der Fahrzeugtür 10 in Höhe eines im Frontbereich des Fahrzeugs verlaufenden Längsträgers 9 angeordnet, welcher im Crashfall die auftretende Crashenergie in die A-Säule 3 einleitet. Die Einbuchtung 5 bildet mit dem Endbereich 14 der Längstrebe 12 einen Übertragungsbereich FU aus, an welchem die Crashenergie von der A-Säule 3 in die Längstrebe 12 eingeleitet wird.
Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, ist die Einbuchtung 5 im dargestellten Ausführungsbeispiel v-förmig ausgeführt. Zudem ist der Endbereich 14 der Längsstrebe 12 quer abgeschnitten, so dass die Schnittebene 14.1 der Längsstrebe 12 in etwa parallel oder keilig zu einem gegenüberliegenden ersten Schenkel 5.1 der v-förmigen Einbuchtung 5 verläuft. Eine Längswand 12.1 des Endbereichs 14 der Längsstrebe 12 verläuft ebenfalls in etwa parallel zu einem zweiten Schenkel 5.2 der v-förmigen Einbuchtung 5.
Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, deckt eine Abdeckung 14.2 den Endbereich 14 und die Schnittebene 14.1 der Längsstrebe 12 ab. Des Weiteren weist der Endbereich 14 der Längsstrebe 12 bei geschlossener Fahrzeugtür einen Spalt 6 zur v-förmigen Einbuchtung 5 auf. Dies ermöglicht eine Öffnung der Fahrzeugtür 10 durch eine Drehbewegung um eine Drehachse DA. Der Endbereich 14 der Längsstrebe 12 und der Spalt 6 werden bei geschlossener Fahrzeugtür 10 durch außen und innen an der Fahrzeugtür 10 angebrachte Dichtungen 16 abgedeckt.
Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, bildet der Endbereich 14 der Längsstrebe 12 im Crashfall einen Hinterschnitt in der v-förmigen Einbuchtung 5 aus, welcher entgegen einer Drehung der korrespondierenden A-Säule 3 wirkt und ein Ausdrehen der Fahrzeugtür 10 verhindern. Die Längsstrebe 12 ist vorzugsweise als Rohr ausgeführt, um das Fahrzeuggewicht zu reduzieren bzw. niedrig zu halten. Zusätzlich kann die Längsstrebe 12 in Richtung eines Türinnenblechs 10.1 gebogen sein, um das übertragbare Kraftniveau zu erhöhen.
Wie aus 2 ersichtlich ist, ist die v-förmige Einbuchtung 5 so ausgeführt, dass sich ein vorgegebener Winkel zur Ausrichtung der Längsstrebe 12 und zur Ausbildung einer Druckfläche ergibt, welche der erste Schenkel 5.1 ausbildet. Der Winkel ist in der Größe so ausgeführt, dass er entgegen einer Säulendrehung im Crashfall wirkt. Durch diese geometrische Gestaltung ist eine sichere Kraftübertragung ohne Abgleiten gesichert. Dabei ermöglicht die Winkelstellung des Übergabebereichs FU auch eine Steuerung des Verformungsbildes der Längsstrebe 12, so dass hierdurch auch eine zuvor gebogene Längsstrebe 12 ohne negativen Einfluss bleibt, d. h. ein Ausknicken der Längsstrebe 12 im Crashfall verhindert werden kann. Durch eine gezielte Veränderung der Winkel zueinander können gezielte Druckpositionen auf der Längsstrebe 12 erreicht werden, welche die zuvor gebogene Längsstrebe 12 im Crashfall positiv verformt bzw. begradigt, wodurch das höhere Kraftniveau erreicht werden kann. Zudem verhindern Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise das Ausdrehen der Fahrzeugtür 10 durch eine tordierende A-Säule 3.
Bezugszeichenliste

1: Crashstruktur
3: A-Säule
5: Einbuchtung
5.1: erster Schenkel
5.2: zweiter Schenkel
6: Spalt
7: B-Säule
9: Längsträger
10: Fahrzeugtür
10.1: Türinnenblech
12: Längsstrebe
12.1: Längswand
14: Endbereich der Strebe
14.1: Schnittebene
14.2: Abdeckung
16: Dichtung
FU: Übergabebereich

Claims

Crashstruktur (1) für ein Fahrzeug mit einer A-Säule (3) und einer Fahrzeugtür (10) mit Längstrebe (12), welche die Fahrzeugtür (10) versteift und im Crashfall auftretende Crashenergie von der A-Säule (3) zu einer B-Säule (7) weiterleitet, dadurch gekennzeichnet, dass die A-Säule (3) in Höhe der Längsstrebe (12) eine Einbuchtung (5) aufweist, in welche ein Endbereich (14) der Längsstrebe (14) hineinragt.
Crashstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtung (5) v-förmig ausgeführt ist.
Crashstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (14) der Längsstrebe (12) quer abgeschnitten ist, so dass die Schnittebene (14.1) in etwa parallel oder keilig zu einem gegenüberliegenden ersten Schenkel (5.1) der v-förmigen Einbuchtung (5) verläuft.
Crashstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längswand (12.1) des Endbereichs (14) der Längsstrebe (12) in etwa parallel zu einem zweiten Schenkel (5.2) der v-förmigen Einbuchtung (5) verläuft.
Crashstruktur nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (14) der Längsstrebe (12) bei geschlossener Fahrzeugtür einen Spalt (6) zur v-förmigen Einbuchtung (5) aufweist.
Crashstruktur nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (14) der Längsstrebe (12) im Crashfall einen Hinterschnitt in der v-förmigen Einbuchtung (5) ausbildet, welcher entgegen einer Drehung der korrespondierenden A-Säule (3) wirkt.
Crashstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstrebe (12) der Fahrzeugtür (10) in Höhe eines im Frontbereich des Fahrzeugs verlaufenden Längsträgers (9) angeordnet ist.
Crashstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstrebe (12) in Richtung eines Türinnenblechs (10.1) der Fahrzeugtür (10) gebogen ausgeführt ist.
Crashstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstrebe (12) als Rohr ausgeführt ist.
Fahrzeug mit einer Fahrzeugkarosserie, welche an beiden Längsseiten des Fahrzeugs eine Crashstruktur (1) mit einer A-Säule (3) und einer Fahrzeugtür (10) mit Längstrebe (12) und einer B-Säule (7) ausbildet, welche die Fahrzeugtür (10) versteift und im Crashfall auftretende Crashenergie von der A-Säule (3) zu einer B-Säule (7) weiterleitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Crashstruktur (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.