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Die Erfindung betrifft eine A-Säule, insbesondere eine untere A-Säule, für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs.
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Als „A-Säule” wird im Kraftfahrzeugbau gemeinhin die Verbindung zwischen Fahrzeugdach und der vorderen Spritzwand bezeichnet. Der A-Säule kommt im Falle eines Unfalls mit Überschlagen des Wagens die wichtige Aufgabe zu, die Fahrgastzelle gegen Verformung zu stabilisieren. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Aufnahme von Kräften beim Seitenaufprall, damit die Insassen des Kraftfahrzeugs im Crashfall möglichst unversehrt bleiben.
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Vor diesem Hintergrund offenbart die
DE 10 2009 041 315 A1 eine A-Säule für einen Kraftwagen. Die A-Säule umfasst ein Außenteil und ein mit diesem verbundenes Innenteil. Das Außenteil ist als Profilbauteil, insbesondere aus einer Aluminiumbasislegierung, ausgebildet. Das Innenteil ist als Gussbauteil, insbesondere als Druckgussbauteil aus einer Aluminiumbasislegierung, ausgebildet.
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DE 10 2014 003 378 A1 beschreibt eine Fahrzeugsäule für eine Karosserie eines Personenkraftwagens. Die Fahrzeugsäule umfasst eine Außenschale aus Aluminium, eine mit der Außenschale verbundene Innenschale aus Aluminium und mit einem zwischen Außenschale und Innenschale angeordneten Verstärkungselement. Außenschale und Innenschale sind als Blechteile ausgebildet. Die Innenschale besteht aus Aluminium, das Verstärkungselement ist in einem unteren Bereich der Fahrzeugsäule angeordnet und ebenfalls als Blechbauteil ausgebildet. Ein zweites Verstärkungsteil ist in einem oberen Bereich der Fahrzeugsäule und zumindest teilweise oberhalb des ersten Verstärkungselements angeordnet. Das Material der Verstärkungselemente kann eine Aluminiumlegierung sein.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausführungsform für eine A-Säule zu schaffen, welche sich insbesondere durch eine verbesserte Festigkeit bei gleichzeitig geringem Eigengewicht auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Grundgedanke der Erfindung ist demnach, eine A-Säule als Blechformteil in Leichtbauweise zu realisieren. Als Material für ein solches Blechformteil kommt bevorzugt ein hochfestes Aluminium oder eine hochfeste Aluminiumlegierung in Betracht, um bereits ohne Zusatzbauteile eine hohe Festigkeit bei möglichst geringem Eigengewicht zu erzielen. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, besagtes Blechformteil mit Hilfe zweier Verstärkungselemente aus einer Aluminiumlegierung zusätzlich auszusteifen. Die beiden Verstärkungselemente sind dabei zur Sicherstellung einer dauerhaft stabilen Befestigung am Blechformteil mittels einer stoffschlüssigen Verbindung an diesem befestigt. In Betracht kommt hierfür insbesondere eine Klebverbindung, da diese einen besonders einfach durchzuführenden Befestigungsvorgang der beiden Verstärkungselemente am Blechformteil erlaubt. Dazu alternative, ebenfalls geeignete Verbindungstechniken sind eine Schweißverbindung, eine Schraubverbindung oder eine Nietverbindung.
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Im Ergebnis wird eine hochfeste Anordnung aus dem Blechformteil und den beiden stoffschlüssig mit diesem verbundenen Verstärkungselementen realisiert, die ein geringes Eigengewicht aufweist und dennoch die zur Verwendung als A-Säule erforderliche Crashfestigkeit besitzt.
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Eine erfindungsgemäße A-Säule, insbesondere eine untere A-Säule, für eine Karosserie eines Kraftfahrzeugs, umfasst ein schalenartig ausgebildetes Blechformteil aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung. An dem Blechformteil sind wenigstens zwei Verstärkungselemente, vorzugsweise im Abstand zueinander, angeordnet, welche jeweils mittels einer stoffschlüssigen Verbindung an dem Blechformteil befestigt sind. Bevorzugt ist besagte stoffschlüssige Verbindung eine Klebverbindung.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform mit besonders hoher Steifigkeit bilden die beiden Verstärkungselemente zusätzlich zur stoffschlüssigen Verbindung jeweils eine formschlüssige Verbindung mit dem Blechformteil aus.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie sowie mit zwei vorangehend vorgestellten A-Säulen. Die oben erläuterten Vorteile der A-Säule übertragen sich daher auch auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch:
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1 die Komponenten einer erfindungsgemäßen unteren A-Säule in separater Darstellung,
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2 die Komponenten der 1 in einem aneinander montierten Zustand,
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3 die untere A-Säule der 1 und 2 sowie die Karosserie im Bereich der unteren A-Säule, wobei die betreffenden Bauteile in separater Darstellung gezeigt sind,
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4 die Komponenten der 3 in einem aneinander montierten Zustand,
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5 eine Variante des Beispiels der 3.
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1 zeigt ein schalenartig ausgebildetes Blechformteil 1 aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung. Die Realisierung als Blechformteil 1 weist gegenüber herkömmlichen Realisierungsformen aus Guss oder Strangpressprofilen erhebliche Kostenvorteile, gerade bei hohen Stückzahlen, auf. Gegenüber Strangpressprofilen ist darüber hinaus eine erhöhte Gestaltungsfreiheit bei der Festlegung der geometrischen Formgebung des Blechformteil 1 möglich. So lässt sich beispielsweise ein Flanschbereich des Blechformteils zur direkten Anbindung des Blechformteils an die Karosserie des Kraftfahrzeugs auf besonders einfache und flexible Weise realisieren.
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Die Bereitstellung eines zusätzlichen Beplankungsteils, zusätzlich zum Blechformteil 1, die bei Strangpressprofilen in der Regel aus Gründen der Optik erforderlich ist, kann beim hier vorgestellten Blechformteil 1 entfallen. Zusammen mit zwei Verstärkungselementen 2, welche ebenfalls in 1 dargestellt sind, bildet das Blechformteil 1 unteren äußeren Teil 3 einer unteren A-Säule 4 eines Kraftfahrzeugs aus. Die beiden Verstärkungselemente 2 sind wie in 2 gezeigt mittels einer Klebverbindung oder, alternativ dazu, mittels einer anderen geeigneten stoffschlüssigen Verbindung an dem Blechformteil 1 befestigt. Als hierzu alternative, ebenfalls geeignete Verbindungstechniken können eine Schweißverbindung, eine Schraubverbindung oder eine Nietverbindung angesehen werden. Zusätzlich können die Verstärkungselemente 2 und das Blechformteil 1 auch eine formschlüssige Verbindung ausbilden. Die beiden Verstärkungselemente 2 dienen zur Sicherstellung der an die untere A-Säule 4 im Crashfall gestellten Festigkeits-anforderungen.
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Auch die Verstärkungselemente 2 können als Blechformteile aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung realisiert sein und dienen insbesondere zur Versteifung des schalenartigen Blechformteils 1 im Bereich der Türscharniere 6 einer Fahrzeugtür des Kraftfahrzeugs (vgl. hierzu die 3 und 4). Ein am Blechformteil 1 ausgeformter Flanschabschnitt 7 kann, wie insbesondere in 4 gezeigt, auch zur Anbindung an einen Seitenschweller 8 aus einer Aluminiumlegierung, vorzugsweise aus einer Strangpress-legierung, dienen. Die Anbindung des Blechformteil 1 an die Karosserie des Kraftfahrzeugs kann mithilfe eines weiteren Gussbauteils aus Aluminium erfolgen, welches mittels eines Gussverfahrens hergestellt sein ist in den 3 bis 5 mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet. Mithilfe eines solchen Gussverfahrens lassen sich verschiedene Funktionen zur verbesserten Festigkeit bzw. Steifigkeit, etwa durch eine lokale Variation der Wandstärke des Gussbauteils 9 oder durch die Ausbildung von Rippenstrukturen realisieren.
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Der Variante der 5 entnimmt man, dass nicht nur durch das Blechformteil 1 und die beiden Verstärkungselemente 2 gebildete untere äußere Teil 3 der unteren A-Säule 4, sondern auch ein oberer Teil 5 der A-Säule 4 mithilfe weiterer Verstärkungselemente 10a, 10b, 10c verstärkt werden kann. Auch die weiteren Verstärkungselemente 10a, 10b, 10c dienen zur Erfüllung der Festigkeitsanforderungen an die gesamte A-Säule 4 im Crashfall. Die Verstärkungselemente 10a, 10b, 10c können hierzu aus Stahl und/oder aus einer hochfesten Aluminiumlegierung hergestellt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009041315 A1 [0003]
- DE 102014003378 A1 [0004]
