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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugsäule gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Kraftfahrzeugsäule gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 9.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Kraftfahrzeugstrukturbauteile aus metallischen Werkstoffen, insbesondere aus Stahlwerkstoffen, herzustellen. Hierzu werden Blechplatinen bereitgestellt, die umformtechnisch bearbeitet werden. Nunmehr ist es jedoch aufgrund von gesetzlichen sowie herstellerseitigen strengeren Sicherheitsanforderungen notwendig, dass die Bauteile nicht nur aus einem Blech mit homogener Wandstärke kalt umgeformt werden. Zur Erzielung einer hohen Steifigkeit bei gleichem oder verringertem Gewicht werden hierzu verschiedene Maßnahmen ergriffen.
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Beispielsweise wird die Warmumform- und Presshärtetechnologie eingesetzt, um ein Bauteil insbesondere mit homogener Wandstärke bei gleichbleibendem Gewicht in seiner Steifigkeit sowie damit auch verbunden der Crashperformance zu steigern.
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Eine alternative Ausgestaltungsvariante ist der Einsatz von Verstärkungsblechen und/oder Verstärkungspatches, die an das Bauteil angeschweißt oder eingeklebt werden, um durch eine jeweilige Querschnittskonfiguration wiederum die Steifigkeit und Crashperformance zu steigern bei gleichem oder nur geringfügig gesteigertem Bauteilgewicht.
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Beispielsweise ist aus der
EP 1 195 208 A2 ein Verfahren bekannt, bei dem ein Binnenpatch in eine Kraftfahrzeugsäule eingesetzt wird und beide Bauteile gleichzeitig zusammen warmumgeformt werden. Hierbei kommt gleichzeitig die Warmumform- und Presshärtetechnologie zum Einsatz.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend vom Stand der Technik, eine Möglichkeit aufzuzeigen, die Steifigkeit und Crashperformance einer Kraftfahrzeugsäule deutlich zu steigern, dabei das Bauteilgewicht nicht signifikant zu erhöhen bei gleichzeitig sehr günstigen Herstellungskosten und einer technisch einfachen Produktionsmöglichkeit.
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Die zuvor genannte Aufgabe wird mit einer Kraftfahrzeugsäule gemäß den Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst.
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Der verfahrenstechnische Teil der Aufgabe wird weiterhin mit einem Verfahren zur Herstellung der Kraftfahrzeugsäule gemäß den Merkmalen im Patentanspruch 9 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
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Die Kraftfahrzeugsäule ist insbesondere eine B-Säule, aufweisend ein im Querschnitt hutförmiges Außenblech mit einem Steg, sich von dem Steg erstreckenden Schenkeln und an den Enden der Schenkel abstehenden Flanschen. Ferner ist ein das Außenblech verschließendes Schließblech vorgesehen, so dass sich zwischen dem Außenblech und dem Schließblech eine im Querschnitt geschlossene Hohlkammer ergibt. In der Hohlkammer selbst ist ein Verstärkungsblech angeordnet. Die Kraftfahrzeugsäule zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass das Verstärkungsblech mindestens eine in Längsrichtung orientiert erstreckende Sicke aufweist und mit dem Steg und/oder den Schenkeln des Außenbleches in dem Querschnitt mit mindestens zwei Abschnitten doppellagig anliegt bzw. ausgebildet ist und bevorzugt mit diesem gekoppelt ist.
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Die gesamte Kraftfahrzeugsäule ist insbesondere eine Verstärkungssäule, welche als Kraftfahrzeugstrukturbauteil eingesetzt ist. Das Außenblech ist zwangsläufig nicht als abschließendes Sichtblech oder Außenhautbauteil der Kraftfahrzeugkarosserie zu sehen. Das Außenblech kann von einem zusätzlichen Kraftfahrzeugaußenhautbauteil überdeckt sein. Im Rahmen der Erfindung kann das Außenblech jedoch auch das Außenhautbauteil der Kraftfahrzeugkarosserie sein. Im Falle einer B-Säule sind darüber zumeist nochmals die Türen angeordnet, so dass erst bei Öffnen einer Kraftfahrzeugtür auf das Außenblech durch einen Betrachter geschaut werden kann. Ferner ist die Kraftfahrzeugsäule erfindungsgemäß bevorzugt zwischen einem Dachholm und einem Schweller angeordnet, wobei mindestens das Außenblech, bevorzugt auch das Schließblech und/oder das Verstärkungsblech, mit dem Dachholm und/oder dem Schweller gekoppelt sind.
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Das doppellagige Anliegen von Verstärkungsblech an der Innenmantelfläche des Außenbleches kann dabei insbesondere unmittelbar erfolgen. Im Rahmen der Erfindung ist hierunter jedoch auch ein mittelbares Anliegen unter Eingliederung eines Bleches bzw. Zwischenbleches zu verstehen. Doppellagig bedeutet, eine Lage ist das Verstärkungsblech und eine Lage das Außenblech. Im Falle eines Zwischenbleches ist der entsprechende Abschnitt dreilagig. Zwei doppellagige Abschnitte bedeuten im Rahmen der Erfindung, dass im Querschnitt an zwei voneinander verschiedenen Stellen Außenblech und Verstärkungsblech doppellagig anliegen.
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Der erfindungsgemäße Vorteil ergibt sich dadurch, dass die Bauteile separat hergestellt sind und somit es durch umformtechnische Bearbeitung möglich ist, das Verstärkungsblech zusätzlich mit einer Sicke als Verstärkungsstruktur zu versehen. Hierdurch wird die Steifigkeit sowie die Crashperformance der Kraftfahrzeugsäule nochmals deutlich gesteigert, bei allenfalls nur geringer Erhöhung des Bauteilgewichtes der gesamten Anordnung. Das zur Ausräumung der Sicke benötigte Mehrmaterial kann beispielsweise durch Reduzierung der Wandstärke im Außenblech und/oder Schließblech eingespart werden, so dass es zu einem gleichbleibendem oder gar verringertem Bauteilgewicht der gesamten Anordnung der Kraftfahrzeugsäule kommt.
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Die zwischen Schließblech und Außenblech ausgebildete Hohlkammer ist im Querschnitt geschlossen ausgebildet und somit in Längserstreckung bevorzugt oben und unten offen. Sie kann jedoch je nach Art des in Längsrichtung orientierten Verlaufes des Querschnittes auch oberseitig oder unterseitig ebenfalls geschlossen sein. Das Schließblech ist zum Ausbilden der Hohlkammer mit den Flanschen des hutförmigen Außenbleches gekoppelt. Diese Koppelung kann beispielsweise über ein Kleben oder aber auch über ein thermisches Fügen oder eine Kombinationsmöglichkeit beider zuvor genannten Koppelungsverfahren erfolgen. Beispielsweise kann ein Punktschweißen eingesetzt werden, optional wiederum kombiniert mit einem Kleben.
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Durch die Ausbildung des Verstärkungsbleches mit einer Sicke ergibt sich im Querschnitt mindestens eine zweite Hohlkammer. Das Verstärkungsblech ist bevorzugt in Längsrichtung nur abschnittsweise in der Kraftfahrzeugsäule angeordnet, insbesondere über einen Längenabschnitt von einem Drittel bis zwei Drittel der Länge bzw. Höhe der gesamten Kraftfahrzeugsäule. Somit ist das Doppelkammerhohlprofil ebenfalls nur in diesem Längenabschnitt ausgebildet.
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Ferner liegt das Verstärkungsblech zumindest bereichsweise bzw. in Abschnitten bezogen auf den Querschnitt an dem Steg und/oder den Schenkeln des Außenbleches flächig an. Auch hier ist es wiederum möglich, das Verstärkungsblech unter Eingliederung beispielsweise eines Klebstoffes an den zur Anlage kommenden Flächen mit dem Außenblech zu koppeln und/oder mit diesem thermisch zu fügen, wobei hier wiederum bevorzugt ein Punktschweißen oder auch ein Nietverfahren eingesetzt werden kann.
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Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung vorstellbar, dass das Schließblech einen im Querschnitt nicht geradlinigen Verlauf aufweist, sondern ebenfalls einen leicht hutförmig ausgebildeten Querschnittsverlauf sowie dass die Hutform des Schließbleches in Richtung der Hohlkammer der Kraftfahrzeugsäule orientiert zeigend ausgebildet ist. Auch durch diese Ausgestaltungsvariante des Schließbleches ist es wiederum möglich, bei ebenfalls geringer Gewichtserhöhung eine relativ dazu deutliche Erhöhung der Steifigkeit sowie Crashperformance zu erreichen.
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Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin vorstellbar, dass zumindest das Außenblech und/oder das Verstärkungsblech, optional auch das Schließblech aus einer warmumformbaren und presshärtbaren Stahllegierung ausgebildet sind. Insbesondere sind im Verlauf über die Länge voneinander verschiedene Festigkeitsbereiche bzw. Zonen durch partielles Presshärten ausgebildet. Beispielsweise kann ein unterer Fußbereich der Kraftfahrzeugsäule härter ausgebildet sein gegenüber einem Mittelbereich sowie einem oberen Kopfbereich. Gleiches gilt für das Verstärkungsblech. Auch hier ist es vorstellbar, dass das Verstärkungsblech in seiner Längsrichtung Bereiche bzw. Zonen voneinander verschiedener Festigkeit aufweist. Hierdurch ist es möglich, die geforderte Crashperformance der gesamten Kraftfahrzeugsäule gezielt einzustellen.
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Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin möglich, dass die Sicke des Verstärkungsbleches im Querschnitt zusätzlich durch ein Sickenschließblech abgedeckt ist. Das Sickenschließblech ist somit mit dem Verstärkungsblech gekoppelt, so dass ein Dreikammerhohlprofil, bevorzugt Vierkammerhohlprofil, im Querschnitt ausgebildet ist. Hierzu ist es beispielsweise im Rahmen der Erfindung vorstellbar, dass das Verstärkungsblech jeweils an den Schenkeln des Außenbleches gekoppelt ist und ein Teilbereich, insbesondere ein Talbereich, der Sicke mit der Innenseite des Steges des Außenbleches gekoppelt ist. Die sich dazwischen erstreckende Sicke ist von dem Sickenschließblech verschlossen, wobei das Sickenschließblech mit dem Verstärkungsblech gekoppelt sein kann. Das Sickenschließblech erstreckt sich wiederum bevorzugt nur über einen partiellen Längenabschnitt des Verstärkungsbleches in Längsrichtung und/oder insbesondere über den gesamten Längenverlauf der Sicke.
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Weiterhin vorstellbar ist es im Rahmen der Erfindung, dass ein zusätzliches Blech zwischen Verstärkungsblech und Außenblech eingegliedert ist, wobei das zusätzliche Blech besonders bevorzugt zumindest bereichsweise, insbesondere vollflächig am Steg an der Innenseite des Außenbleches anliegt. Das Verstärkungsblech liegt bevorzugt an dem zusätzlichen Blech zumindest bereichsweise an. Hierunter ist im Rahmen der Erfindung auch ein an dem Außenblech angeordnetes Patch und zusätzlich Koppeln des Patches mit dem Verstärkungsblech zu verstehen.
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Weiterhin besonders bevorzugt sind der Querschnittsverlauf des Verstärkungsbleches und insbesondere der Querschnittsverlauf der Sicke in Längsrichtung voneinander verschieden ausgebildet. Hier geht in einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsvariante die eine Sicke Y-förmig in Längsrichtung in zwei Sicken über. Beispielsweise kann somit in einem unteren Fußbereich nur eine Sicke ausgebildet sein, wobei in einem Übergangsbereich zu einem Mittelbereich dann zwei Sicken ausgebildet sind. Bevorzugt ist es auch vorstellbar, dass das Verstärkungsblech über seinen gesamten Längsverlauf zwei zueinander beabstandete Sicken aufweist oder aber eine Sicke in ihrer Breite und/oder Tiefe in Längsrichtung abnimmt.
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Im Rahmen der Erfindung wird besonders bevorzugt für jedes Blech ein Blech mit homogener Wanddicke eingesetzt, so dass gerade die Blechumformung sowie das zumindest partielle Warmumformen und Presshärten einfach, effektiv und kostengünstig durchgeführt werden können.
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Weiterhin besonders bevorzugt werden für das Außenblech Blechdicken unter zwei Millimeter eingesetzt, so dass die Kosten für den Materialeinsatz gering gehalten werden, die aufzuwendenden Arbeiten für die Umformung ebenfalls gering gehalten werden und gleichzeitig durch den nur geringen Materialeinsatz ein geringes Eigengewicht der gesamten Bauteilanordnung erreicht wird. Besonders bevorzugt werden somit Blechdicken von 0,5 mm bis 2 mm, insbesondere von 1 mm bis 2 mm eingesetzt. Insbesondere kann dadurch wiederum auf Tailor Rolled Blank oder Tailor Welded Blank Materialien verzichtet werden wodurch insgesamt die Produktionskosten gesenkt werden.
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Der verfahrenstechnische Teil zur Herstellung einer Kraftfahrzeugsäule gemäß mindestens einem der vorgenannten Merkmale sieht die folgenden Verfahrensschritte vor:
- – Bereitstellen eines umgeformten Außenbleches durch Warmumformen und zumindest partielles Presshärten,
- – Bereitstellen eines umgeformten Verstärkungsbleches,
- – Koppeln von Außenblech und Verstärkungsblech und
- – Koppeln des Außenbleches mit einem Schließblech.
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Somit ist es möglich, das Außenblech und das Verstärkungsblech jeweils separat voneinander umformtechnisch zu bearbeiten und gegebenenfalls zu vergüten, insbesondere zu härten. Die Bauteile werden im Anschluss daran miteinander gekoppelt, was insbesondere durch ein zumindest bereichsweises Verkleben und/oder thermisches Fügen und/oder ein Nietverfahren erfolgt. Sofern das Verstärkungsblech in das Außenblech eingesetzt ist, wird das Außenblech mit dem Schließblech unter Bildung einer Hohlkammer zumindest in einem Längenabschnitt verschlossen.
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Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausgestaltungsvarianten werden in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung. Es zeigen:
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1 eine Kraftfahrzeugsäule in Seitenansicht,
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2a) bis g) verschiedene Querschnittsansichten gemäß der Schnittlinie II-II aus 1,
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3a) bis c) ein erfindungsgemäßes Verstärkungsblech mit in Längsrichtung Y-förmig verlaufender Sicke,
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4a) bis c) eine erste Ausgestaltungsvariante einer Kraftfahrzeugsäule mit einem Verstärkungsblech,
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5a) bis c) eine zweite Ausgestaltungsvariante einer Kraftfahrzeugsäule mit zwei Verstärkungsblechen und
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6a) bis d) eine dritte Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsäule mit zwei Verstärkungsblechen.
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In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugsäule 1, beispielsweise in Form einer B-Säule in einer Seitenansicht. Die Kraftfahrzeugsäule 1 erstreckt sich dabei mit ihrer Längsrichtung 2 maßgeblich Kraftfahrzeug Z-Richtung. Diese weist einen oberen Kopfbereich 3, einen Mittelbereich 4 sowie einen unteren Fußbereich 5 auf. Im Kopfbereich 3 und im Fußbereich 5 sind jeweils Quererstreckungen zur Anbindung eines nicht näher dargestellten Dachholms bzw. Schwellers dargestellt.
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Die erfindungswesentlichen Merkmale sind in 2a) bis g) dargestellt, welche jeweils eine Querschnittsansicht durch die Kraftfahrzeugsäule 1 gemäß Schnittlinie II-II in 1 darstellen. Demnach ist ein hutförmig verlaufendes Außenblech 6 angeordnet. Dieses weist einen Steg 7 auf, welcher sich maßgeblich in Kraftfahrzeug X-Richtung erstreckt und von dem Steg 7 abstehende Schenkel 8, die sich vorzugsweise in Kraftfahrzeugquerrichtung Y erstrecken. Wiederum an den Schenkeln 8 angeordnet sind Flansche 9, welche sich in Kraftfahrzeuglängsrichtung X erstrecken. Rückseitig ist das hutförmige Außenblech 6 durch ein Schließblech 10 verschlossen, wobei das Schließblech 10 ebenfalls eine hutförmige Konfiguration besitzen kann. Das Schließblech 10 ist maßgeblich mit den Flanschen 9 über eine hier nicht näher dargestellte Verbindung gekoppelt, welches beispielsweise durch ein Kleben oder auch ein stoffschlüssige Fügen gekoppelt sein kann. Ausgebildet ist eine erste Hohlkammer 11 zwischen Schließblech 10 und Außenblech 6. Dies gilt für alle Varianten gemäß 2a) bis 2g) gleichermaßen.
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Erfindungsgemäß ist nunmehr gemäß 2a) in dieser Hohlkammer 11 ein Verstärkungsblech 12 mit einer Sicke 13 angeordnet, so dass zwischen dem Verstärkungsblech 12 und dem Außenblech 6 und hier konkret zwischen der Sicke 13 und dem Außenblech 6 eine zweite Hohlkammer 14 ausgebildet ist. Durch die zwei Hohlkammern 11, 14 ergibt sich eine hohe Steifigkeit in Kraftfahrzeugquerrichtung Y bei gleichzeitig guter Crashperformance und geringem Bauteilgewicht. Das Verstärkungsblech 12 ist ferner über Koppelstellen 15, hier dargestellt beispielsweise als Punktschweißungen, mit dem Außenblech 6 gekoppelt. Weiterhin liegt das Verstärkungsblech 12 in mindestens zwei Abschnitten 16 doppellagig an der Innenmantelfläche 17 des Außenbleches 6 an. Bei der Ausgestaltungsvariante gemäß 2a) ist der doppellagige Abschnitt 16 jeweils teilweise im Bereich des Steges 7 und teilweise im Bereich des Schenkels 8 ausgebildet.
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2b) zeigt eine weitergehende Ausgestaltungsvariante von der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsäule 1 im Querschnitt. Hier ist im Unterschied zur 2a) jedoch die Sicke 13 nicht nach innen in die erste Hohlkammer 11 hineinragend ausgebildet, sondern in eine dazu entgegengesetzte Richtung aus der Hohlkammer 11 herausragend ausgebildet. Es ergeben sich somit eine zweite Hohlkammer 14 sowie eine dritte Hohlkammer 18, so dass die Sicke 13 des Verstärkungsbleches 12 nach außen Richtung Außenblech 6 orientiert ist und mit einem Tal 19 an der Innenmantelfläche 17 des Steges 7 zur Anlage kommt und auch hier über eine Koppelstelle 15 mit diesem gekoppelt ist. Ferner sind zwei Seitenflansche 20 des Verstärkungsbleches 12 derart ausgebildet, dass sie den Abschnitt der Doppellage mit dem Außenblech 6 ausbilden. Hierzu liegen die Seitenflansche 20 an der Innenmantelfläche 17 der Schenkel 8 an und sind auch hier wiederum über Koppelstellen 15 gekoppelt. Ebenfalls ist das Außenblech 6 mit einem Schließblech 10 gekoppelt. Der Anteil der Querschnittsfläche der zweiten Hohlkammer 14 oder der Anteil der Querschnittsfläche der dritten Hohlkammer 18 betragen bevorzugt zwischen 10 % und 50 %, insbesondere zwischen 25 % und 33,3 % der Gesamtquerschnittsfläche der Kraftfahrzeugsäule 1. Die prozentuale Verteilung der Querschnittsangaben gelten dabei für alle Ausgestaltungsvarianten von 2.
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2c) zeigt eine dritte alternative Ausgestaltungsvariante, bei der das Verstärkungsblech 12 derart ausgebildet ist, dass es im Wesentlichen zwei nach außen stehende Sicken 13 aufweist und derart im Querschnitt der Kraftfahrzeugsäule 1 unterteilt, dass eine erste Hohlkammer 11 und eine zweite Hohlkammer 14 ausgebildet sind. Auch hier ist das Verstärkungsblech 12 wiederum über Seitenflansche 20 mit der Innenmantelfläche 17 des Außenbleches 6 zur Anlage kommend und über Koppelstellen 15 mit diesen gekoppelt. Ebenfalls ist ein Schließblech 10 angeordnet. Es ist auch möglich, das Verstärkungsblech 12 derart zu positionieren, dass die zwei Sicken 13 den Steg analog 2b) kontaktieren und damit gekoppelt sind.
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Ferner zeigt 2d) eine vierte Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsäule 1 im Querschnitt. Hier ist wiederum das hutförmige Außenblech 6 von dem Schließblech 10 rückseitig zur Ausbildung einer ersten Hohlkammer 11 verschlossen. Analog zu 2b) ist ein Verstärkungsblech 12 mit einer nach außen zu dem Steg 7 hin gerichteten Sicke 13 angeordnet, so dass eine zweite und dritte Hohlkammer 14, 18 ausgebildet sind. In Ergänzung ist ein Sickenschließblech 21 ausgebildet, so dass eine vierte Hohlkammer 22 ausgebildet ist. Das Sickenschließblech 21 ist dazu an verschiedenen Koppelstellen 15 mit dem Verstärkungsblech 12 gekoppelt. Auch hier überlappt das Sickenschließblech 21 mit dem Verstärkungsblech 12 zumindest in zwei doppellagigen Abschnitten 16.
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2e) zeigt eine weitere alternative Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsäule 1. Im Unterschied zu der Ausgestaltungsvariante gemäß 2a) ist hier ein zusätzliches Blech 23 in Form eines Patches im Querschnitt gesehen an einem Großteil der Innenmantelfläche 17 des Außenbleches 6 anliegend angeordnet und über Koppelstellen 15 mit diesem gekoppelt. Das Verstärkungsblech 12 mit der in die erste Hohlkammer 11 gerichteten Sicke 13 zur Ausbildung einer zweiten Hohlkammer 14 ist dann von innen an dem Blech 23 anliegend angeordnet. Das Verstärkungsblech 12 ist über Koppelstellen 15 mit dem Blech 23 gekoppelt und hier doppellagig bzw. mit dem Außenblech 6 dreilagig ausgebildet. Die Koppelstellen 15 des Verstärkungsbleches 12 können auch das Blech 23 durchgreifen und mit dem Außenblech 6 gekoppelt sein, so dass eine dreilagige Koppelung, beispielsweise in Form einer Punktschweißung oder Ähnlichem, vorgesehen ist. Wiederum verschlossen ist dies von einem rückseitig angeordneten Schließblech 10.
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2f) zeigt eine analoge Ausgestaltungsvariante zu 2a), wobei hier das Schließblech 10 zusätzlich mit Koppelstellen 15 im Bereich der Flansche 9 mit dem Außenblech 6 gekoppelt ist.
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2g) zeigt eine analoge Ausgestaltungsvariante zu 2b), wobei auch hier im Bereich der Flansche 9 das Schließblech 10 zusätzlich über Koppelstellen 15 mit den Flanschen 9 gekoppelt ist und die Sicke 13 nicht separat gekoppelt ist.
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3a) bis c) zeigen ein Verstärkungsblech 12 mit einem in Längsrichtung 2 veränderten Querschnittsverlauf der Sicke 13 sowie zwei Seitenflanschen 20 zur Kopplung mit den Schenkeln 8 des Außenblechs 6. Die Sicke 13 ist dazu in Längsrichtung Y-förmig verlaufend ausgebildet. In einem auf die Bildebene dargestellten unteren Bereich ist die Sicke 13 einteilig ausgeführt, was gut in der Schnittlinie c-c zu erkennen ist. Gemäß 3b) gut ersichtlich ist gemäß Schnittlinie b-b, dass in auf die Bildebene bezogen oberen Bereich zwei Sicken 13 ausgebildet sind. Das Verstärkungsblech 12 kann dann in allen Ausgestaltungsvarianten gemäß 2a) bis 2g) eingesetzt sein.
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4a) bis c) zeigen eine erste Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsäule 1, wobei bei 4a) in Rückansicht das Außenblech 6 und das Verstärkungsblech 12 dargestellt sind, in 4b) nur das Außenblech 6 und in 4c) nur das Verstärkungsblech 12. Gut zu erkennen ist, dass in dem Verstärkungsblech 12 in einem Mittelbereich 4 eine Sicke 13 sowie in einem Fußbereich 5 drei Sicken 13 ausgebildet sind, die sich jeweils in Längsrichtung 2 erstrecken. Bei nicht näher dargestelltem aufgesetztem Schließblech 10 bilden somit die im Mittelbereich 4 angeordneten Sicken 13 ein Zweikammerhohlprofil aus und die im Fußbereich 5 angeordneten Sicken 13 ein mindestens Vierkammerhohlprofil. Das Verstärkungsblech 12 erstreckt sich dabei in Längsrichtung des Verstärkungsbleches 12 über einen Höhenabschnitt H, der zwischen 1/3 und 2/3, bevorzugt circa der Hälfte der Gesamthöhe GH des Außenbleches 6 liegt. Ferner gut ersichtlich in 4b) ist, dass zwei Zonen 23, 24 unterschiedlicher Festigkeit ausgebildet sind, wobei eine erste Zone 23 eine Festigkeit aufweist, welche sich über den Mittelbereich 4 und Kopfbereich 3 erstreckt und in dem Fußbereich 5 eine zweite Zone 24 ausgebildet ist. Die zweite Zone 24 weist eine niedrigere Festigkeit auf gegenüber der ersten Zone 23. Diese Festigkeit wird dann durch die Anordnung von drei Sicken 13 gemäß Verstärkungsblech 12 nochmals erhöht. Erfindungsgemäß ist es auch möglich, dass die weniger feste zweite Zone 24 nicht bis zum unteren Ende des Fußbereichs 5 verläuft, sondern sich ein weiterer höchstfester unterer Rand anschließt. Die weniger feste zweite Zone wäre sodann nur etwa 30 cm bis 150cm hoch ausgebildet. Eine weitere weiche Zone kann in den Flanschen 8 des Außenblechs 6 ausgebildet sein, beispielsweise zur Kopplung durch Schweißen oder insbesondere Nieten mit dem Schließblech 10. Dies gilt auch für die weiteren Ausführungsformen der Erfindung.
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5a) bis d) zeigen eine dazu zweite Ausgestaltungsvariante der Kraftfahrzeugsäule 1. Gemäß 5a) gut ersichtlich ist, dass zunächst wiederum das Außenblech 6 angeordnet ist mit einem ersten Verstärkungsblech 12 und einem zweiten Verstärkungsblech 25. Das erste und das zweite Verstärkungsblech 12, 25 überlappen sich dabei in einem Überlappungsbereich 26 in Längsrichtung 2 zumindest abschnittsweise. Das Außenblech 6 ist wiederum mit zwei voneinander verschiedenen Zonen 23, 24 unterschiedlicher Festigkeit ausgebildet. Das zweite Verstärkungsblech 25, welches im Fußbereich 5 des Außenblechs 6 angeordnet ist, weist wiederum drei Sicken 13 auf. Das erste Verstärkungsblech 12 weist eine Sicke 13 auf. Alle Sicken 13 sind wiederum in Längsrichtung 2 orientiert ausgebildet oder erstrecken sich jeweils nur teilweise über den Längsverlauf der Verstärkungsbleche 12, 25. Die Verstärkungsbleche 12, 25 selbst erstrecken sich auch wiederum nur abschnittsweise in Längsrichtung 2 des Außenbleches 6 und überdecken wiederum einen Höhenbereich H zwischen 1/3 und 2/3 der Gesamthöhe GH des Außenbleches 6.
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6a) bis d) zeigen eine dritte Ausgestaltungsvariante, ebenfalls wiederum mit einem zweigeteilten Verstärkungsblech 12, wobei das Außenblech 6 gemäß 6b) analog ist zur 4b) und 5b) mit zwei Zonen 23, 24 unterschiedlicher Festigkeiten. Das zweite Verstärkungsblech 25 ist jedoch hier nicht im Fußbereich 5, sondern im Übergangsbereich von Mittelbereich 4 zu Kopfbereich 3 angeordnet und weist in Längsrichtung zwei Sicken 13 auf. Das zweite Verstärkungsblech 25 wird dabei vollständig in Längsrichtung von dem ersten Verstärkungsblech 12 mit nur einer Sicke 13 überlappt. Die Sicke 13 des ersten Verstärkungsbleches 12 ist in Längsrichtung 2 nur teilweise ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeugsäule
- 2
- Längsrichtung
- 3
- Kopfbereich
- 4
- Mittelbereich
- 5
- Fußbereich
- 6
- Außenblech
- 7
- Steg zu 6
- 8
- Schenkel zu 6
- 9
- Flansch zu 6
- 10
- Schließblech
- 11
- Hohlkammer
- 12
- Verstärkungsblech
- 13
- Sicke zu 12
- 14
- zweite Hohlkammer
- 15
- Koppelstelle
- 16
- doppellagiger Abschnitt
- 17
- Innenmantelfläche zu 6
- 18
- dritte Hohlkammer
- 19
- Tal zu 13
- 20
- Seitenflansch zu 12
- 21
- Sickenschließblech
- 22
- vierte Hohlkammer
- 23
- erste Zone
- 24
- zweite Zone
- 25
- zweites Verstärkungsblech
- 26
- Überlappungsbereich
- GH
- Gesamthöhe zu 1
- H
- Höhenbereich
- X
- Kraftfahrzeuglängsrichtung
- Y
- Kraftfahrzeugquerrichtung
- Z
- Kraftfahrzeugvertikalrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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