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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug-Türringsystem mit einem Türring aus einem presshärtbaren Stahlwerkstoff.
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Die
EP 1 172 454 B1 offenbart eine Seitenwand eines Kraftfahrzeugs mit einem im unteren Bereich verlaufenden Schweller, mit einem Dachrahmenbereich und mit sich zwischen dem Schweller und dem Dachrahmenbereich erstreckenden Säulen, wobei der Schweller, die Säulen und der Dachrahmenbereich einstückig aus einer entsprechend großen Grundplatine gefertigt sind. Die Grundplatine besteht aus einem Stahlwerkstoff mit einer Streckgrenze von 500 MPa oder weniger, wobei Bereiche der daraus hergestellten Seitenwand partiell gehärtet sind. Hierdurch soll eine insgesamt dünnere Grundplatine eingesetzt und Gewicht eingespart werden.
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Ein Verfahren zum Fertigen eines Kraftfahrzeug-Strukturbauteils und insbesondere eines Türrings für ein Kraftfahrzeug zählt durch die
DE 11 2017 003 027 T5 zum Stand der Technik.
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Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein funktional verbessertes Kraftfahrzeug-Türringsystem bereitzustellen mit einer belastungsgerecht ausgelegten Crashperformance.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Kraftfahrzeug-Türringsystem gemäß Anspruch 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Türringsystems sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ausgestaltungen und Modifikationen von Merkmalen des Türringsystems, die einzeln oder in Kombination die Erfindung technisch vorteilhaft ausgestalten, ergeben sich auch aus der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.
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Das Kraftfahrzeug-Türringsystem weist einen Türring auf welcher einen A-Säulenabschnitt, einen B-Säulenabschnitt, einen Dachabschnitt und einen Schwellerabschnitt umfasst. Nachfolgend wird auch der Begriff „Abschnitt“ verwendet, wenn ein A-Säulenabschnitt, ein B-Säulenabschnitt, ein Dachabschnitt oder ein Schwellerabschnitt gemeint ist. Der Türring besteht aus einem presshärtbaren Stahlwerkstoff, insbesondere einen Mangan-Bor legiertem Stahlwerkstoff vorzugsweise einem Stahlwerkstoff der Werkstoffbezeichnung 22MnB5 oder 36MnB5.
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Erfindungsgemäß ist der Türring einstückig aus einer werkstoffeinheitlichen Grundplatine gleichmäßiger Wanddicke warmgeformt und pressgehärtet. Zumindest ein erster Bereich des Türrings ist mit einem Verstärkungsblech, einem sogenannten Patch, versehen. Zumindest ein zweiter vom ersten Bereich verschiedener Bereich des Türrings weist eine durch Löcher gebildete Duktilitätseinflusszone auf.
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Das Türringsystem ist herstellungstechnisch vorteilhaft. Bereiche des Türrings, die Aufprallenergie absorbieren müssen und andere Bereiche, die steif und unnachgiebig bleiben sollen, sind aufeinander abgestimmt, wobei sich die Ausbildung und Anordnung des zumindest einen Verstärkungsblechs und der zumindest einen Duktilitätseinflusszone in synergistischer Weise ergänzen. Der Türring als solches ist aus einer einstückigen und werkstoffeinheitlichen Grundplatine gleichmäßiger Wanddicke hergestellt. Vor dem Warmumformen und Presshärten ist die Grundplatine in einem Bereich mit zumindest einem Verstärkungsblech versehen worden. Ebenso sind Löcher bzw. ein Lochmuster in der Grundplatine erzeugt worden, welche in einem Bereich eine Duktilitätseinflusszone am fertigen Bauteil bilden. Die so konfektionierte Grundplatine wird dann in einem Pressenwerkzeug warmumgeformt und pressgehärtet. Der Türring weist nach dem Presshärten Festigkeiten von über 1.200 MPa auf, insbesondere besitzt der Türring eine Festigkeit im Bereich zwischen 1.300 MPa und 2.000 MPa. Durch das zumindest eine Verstärkungsblech wird die Festigkeit, insbesondere die Biegefestigkeit, in einem ersten Bereich zusätzlich erhöht, wohingegen in zumindest einem anderen zweiten Bereich mit der Duktilitätseinflusszone, die Nachgiebigkeit und das Verformungsverhalten eingestellt ist.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Türringsystem weist bei gewichtsoptimierter Bauweise eine hocheffiziente Crashperformance auf. Das Türringsystem ist in Bereichen wo erhöhte Biegesteifigkeit gefordert ist durch das zumindest ein Verstärkungsblech zusätzlich verstärkt und versteift. Die weitere vorgesehene zusätzliche Duktilitätseinflusszone, gebildet durch Löcher in der Wand des Türrings, führt zu einem Ausgleichen und Verteilen von Zugspannungslasten. Durch die Anordnung der Löcher und deren Geometrie erfolgt eine Aufteilung in Lastpfade bzw. Spannungspfade. In dem Bereich der Duktilitätseinflusszone verformt sich der Türring plastisch durch Biegen. Die Rissneigung ist verringert. Insbesondere kann ein begonnener Riss durch benachbarte Löcher und deren spezifische Lage und Geometrie unterbrochen oder umgeleitet werden, so dass der Riss außerhalb versagenskritischer Bereiche des Türrings verbleibt.
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Das Verstärkungsblech und/oder die Duktilitätseinflusszone können in einem horizontal orientierten Abschnitt, insbesondere dem A-Säulenabschnitt, des Türrings angeordnet sein.
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Weiterhin kann das Verstärkungsblech und/oder die Duktilitätseinflusszone in dem B-Säulenabschnitt des Türrings vorgesehen sein.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Verstärkungsblech in einem Übergangsbereich zwischen einem horizontal orientierten Abschnitt und einem vertikal orientierten Abschnitt des Türrings angeordnet ist, insbesondere in einem Bogenabschnitt zwischen einem Dachabschnitt und einem B-Säulenabschnitt oder einem Dachabschnitt und einem A-Säulenabschnitt. Auch zwischen einem Schwellerabschnitt und einem B-Säulenabschnitt oder einem A-Säulenabschnitt kann ein Verstärkungsblech vorgesehen sein.
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Auch die Duktilitätseinflusszone kann in einem Übergangsbereich zwischen einem horizontal orientierten Abschnitt und einem vertikal orientierten Abschnitt, insbesondere in einem Bogenabschnitt, angeordnet sein.
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Die Begriffe „horizontal“ und „vertikal“ beziehen sich auf die Einbaulage des Türrings bzw. des Kraftfahrzeug-Türringsystems innerhalb eines Kraftfahrzeugs. Horizontal bedeutet, dass sich der Abschnitt in x-Achse des Kraftfahrzeugs, also der Fahrzeuglängsachse erstreckt. Vertikal bedeutet, dass sich der Abschnitt in z-Achse des Kraftfahrzeugs, also der Fahrzeughochachse, erstreckt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in einem Abschnitt des Türrings, insbesondere dem Schwellerabschnitt, zwei mit Abstand zueinander angeordnete Duktilitätseinflusszonen vorgesehen sind. Im Schwellerabschnitt sind die zwei Duktilitätseinflusszonen mit Abstand in x-Achse zueinander angeordnet. Des Weiteren können zwei Duktilitätseinflusszonen im Schwellerabschnitt übereinander mit einem Abstand in z-Achse angeordnet sein. In dieser Ausgestaltung ist eine Duktilitätseinflusszone in einem unteren Seitenschenkel und eine Duktilitätseinflusszone in einem oberen Seitenschenkel des Schwellerabschnitts ausgebildet.
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Weiterhin vorteilhaft ist anzusehen, wenn in einem B-Säulenabschnitt des Türrings zwei in z-Achse mit vertikalem Abstand zueinander angeordnete Duktilitätseinflusszonen vorgesehen sind, wobei der Flächenanteil der Löcher in der unteren Duktilitätseinflusszone größer ist als der Flächenanteil der Löcher in der oberen Duktilitätseinflusszone.
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Ein Abschnitt des Türrings ist im Querschnitt U-förmig konfiguriert. Der Abschnitt weist einen Steg und zwei Seitenschenkel auf. Das Verstärkungsblech liegt flächig am Steg an und erstreckt sich zwischen den beiden Seitenschenkeln. Das Verstärkungsblech kann seitliche Flansche, haben die parallel zu den Seitenschenkeln orientiert sind.
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In einem anderen Bereich eines Abschnitts des Türrings ist die Duktilitätseinflusszone ausgebildet. Auch der Abschnitt ist im Querschnitt U-förmig konfiguriert mit einem Steg und zwei Seitenschenkeln. Die Duktilitätseinflusszone ist im Steg vorgesehen.
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Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, dass bei einem im Querschnitt U-förmig konfigurierten Abschnitt, der einen Steg und zwei Seitenschenkel aufweist, die Duktilitätseinflusszone nur in einem Seitenschenkel vorgesehen ist.
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Auch der Schwellerabschnitt kann im Querschnitt U-förmig konfiguriert sein mit einem Steg und zwei Seitenschenkeln, wobei in jedem der Seitenschenkel eine Duktilitätseinflusszone vorgesehen ist und die Duktilitätseinflusszonen einander gegenüberliegend angeordnet sind. Das bedeutet, die Duktilitätseinflusszonen liegen in z-Achse übereinander. Das Lochbild der Löcher in den Duktilitätseinflusszonen kann gleich oder voneinander verschieden sein. Ein gleiches Lochbild kann für derartige Fahrzeuge sinnvoll sein, deren Schwellerabschnitt im Einbauzustand von einer Referenztestbarriere bzw. einem Referenztestpfahl vollflächig getroffen wird. Dagegen kann vorteilhaft sein, das Lochbild im oberen Schwellerabschnitt mit weniger oder kleineren Löchern bzw. einem kleineren Flächenanteil Löcher auszulegen gegenüber dem Lochbild im gegenüberliegenden unteren Seitenschenkel auszubilden, wenn der Fahrzeugschwerpunkt und die Einbaulage des Schwellerabschnitts wie z.B. bei SUV oder Geländewagen relativ hoch ist, so dass die Testbarriere bzw. der Testpfahl den Schwellerabschnitt außermittig nur weiter oben trifft.
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Bei einem Abschnitt, d.h. einem A-Säulenabschnitt oder einem B-Säulenabschnitt oder einem Dachabschnitt oder einem Schwellerabschnitt, kann dieser ganz oder zumindest über einen Teil seiner Länge U-förmig konfiguriert sein. Der U-förmig konfigurierte Abschnitt weist einen Steg und zwei Seitenschenkel auf. Ein Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Übergang von einem Seitenschenkel zum Steg ungelocht ist, also ein durchgehender Übergang ohne Unterbrechung durch ein Loch vorgesehen ist.
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Weiterhin vorteilhaft kann ein Abschnitt des Türrings der U-förmig konfiguriert ist durch ein Schließblech geschlossen sein. Das Schließblech kann flach ausgebildet sein im Sinne einer Zugstrebe, jedoch im Falle von Schwellerabschnitt und A-Säulenabschnitt bevorzugt profiliert.
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Eine zusätzliche Einflussnahme auf das Duktilitätsverhalten in einer Duktilitätseinflusszone kann dadurch erfolgen, dass innerhalb der Duktilitätseinflusszone zumindest eine Sicke vorgesehen ist, wobei sich die Löcher in die Sicke hinein fortsetzen. Die Duktilitätseinflusszone weist in dieser Ausgestaltung eine Sicke, also eine rinnenförmige Materialaustellung oder Vertiefung auf, wobei in der Sicke selber Löcher vorgesehen sind.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass eine X-förmige Sicke vorgesehen ist. Durch die Sicke(n) innerhalb der Duktilitätseinflusszone kann eine erhöhte Energieaufnahme gegenüber vergleichbaren aber ungesickten Querschnittsprofil erreicht werden.
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Eine insbesondere im Hinblick auf Elektrofahrzeuge vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sich der Schwellerabschnitt parallel zu einem im Bodenbereich des Kraftfahrzeugs angeordneten Batteriekasten erstreckt und hierbei vor dem Batteriekasten im gleichen Höhenniveau zum Batteriekasten angeordnet ist. Der Batteriekasten stellt eine zusätzliche steife Crashstruktur unterhalb des Fahrzeugbodens dar, welche bevorzugt direkt am Schwellerabschnitt befestigt ist. Um die Batterien optimal bei einem Seitenaufprall - insbesondere vor hohen Kraftspitzen - zu schützen, kann der erfindungsgemäß ausgestaltete Schwellerabschnitt des Türrings einen oder mehrere Duktilitätseinflusszonen mit Löchern bzw. einem Lochbild aufweisen, die eine initiale Energieabsorption realisieren.
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Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Grundplatine und das Verstärkungsblech mindestens einseitig mit einer Korrosionsschutzschicht versehen ist.
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Ein vorteilhafter Aspekt sieht in diesem Zusammenhang vor, dass die Korrosionsschutzschicht eine Aluminium und Silizium enthaltene Legierungsschicht ist und mindestens 20 µm stark ist. Auf der Alu und Silizium enthaltenden Legierungsschicht kann eine weitere Schicht enthaltend ein Element aus der Gruppe Zink, Nickel, Mangan aufweisen, um den dauerhaften Korrosionsschutz zu verbessern oder die Absorbtion von Wärmestrahlung und damit die Heizrate bei der Ofenerwärmung im Warmformprozess zu verbessern.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine erste Ausführungsform eines Kraftfahrzeug-Türringsystems in einer Seitenansicht;
- 2 einen Schnitt durch die Darstellung der 1 entlang der Linie A-A;
- 3 einen Schnitt durch die Darstellung der 1 entlang der Linie B-B;
- 4 eine zweite Ausführungsform eines Kraftfahrzeug-Türringsystems in einer Seitenansicht;
- 5 eine dritte Ausführungsform eines Kraftfahrzeug-Türringsystems in einer Seitenansicht;
- 6 einen Schnitt durch die Darstellung von 5 entlang der Linie A-A;
- 7 einen Schnitt durch die Darstellung der 5 entlang der Linie B-B;
- 8 eine weitere Ausführungsform eines Kraftfahrzeug-Türringsystems in einer Seitenansicht;
- 9 einen Schnitt durch die Darstellung der 8 entlang der Linie A-A;
- 10 eine Seitenwand eines Elektrokraftfahrzeugs mit einem Kraftfahrzeug-Türringsystem in einer Seitenansicht;
- 11 technisch schematisiert eine stark vereinfachte Ansicht auf den Batteriekastenbereich eines Elektrofahrzeugs;
- 12 ebenfalls schematisiert und technisch vereinfacht einen Querschnitt durch den bodenseitigen Schwellerbereich des Kraftfahrzeug-Türringsystems gemäß der Darstellung von 10;
- 13 eine weitere Ausführungsform eines Kraftfahrzeug-Türringsystems in einer Seitenansicht;
- 14 eine Seitenansicht auf den B-Säulenabschnitt des Kraftfahrzeug-Türringsystems gemäß der Darstellung von 13;
- 15 einen Schnitt durch die Darstellung der 13 entlang der Linie A-A;
- 16 einen Schnitt durch die Darstellung der 13 entlang der Linie B-B und
- 17 einen Ausschnitt aus einer B-Säule im Bereich des Säulenfußes.
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In den 1 bis 17 werden für gleiche oder funktional einander entsprechende Bauteile bzw. Bauteilkomponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet.
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Begriffe wie „oben“ und „unten“, „horizontal“ und „vertikal“ oder „Längsrichtung“ und „Querrichtung“, „Dachabschnitt“, „dachseitig“, „Schwellerabschnitt“, „schwellerseitig“, „A-Säule“, „A-säulenseitig“, „B-Säule“, „B-säulenseitig“, beziehen sich auf die Einbaulage des Kraftfahrzeug-Türringsystems innerhalb einer Kraftfahrzeugkarosserie. Horizontal orientiert bedeutet, dass sich ein Abschnitt des Türrings im Wesentlichen in x-Achse, also der Fahrzeuglängsachse, erstreckt. Vertikal orientiert bedeutet, dass sich ein Abschnitt des Türrings im Wesentlichen in der z-Achse, also der Fahrzeughochachse, erstreckt. Die y-Achse entspricht der Fahrzeugquerachse.
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Die 1, 4, 5 sowie 8, 10 und 13 zeigen jeweils ein Kraftfahrzeug-Türringsystem 1 in einer Seitenansicht.
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Das Kraftfahrzeug-Türringsystem 1 weist einen Türring 2 auf, welcher einen A-Säulenabschnitt 3, einen B-Säulenabschnitt 4, einen Dachabschnitt 5 und einen Schwellerabschnitt 6 umfasst. Der A-Säulenabschnitt 3 und der B-Säulenabschnitt 4 sind im Türring 2 vertikal orientiert. Der Dachabschnitt 5 und der Schwellerabschnitt 6 verlaufen horizontal und erstrecken sich von ihrer Grundausrichtung in Fahrzeuglängsachse (x-Achse).
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Der Türring 2 ist einstückig aus einer werkstoffeinheitlichen Grundplatine gleichmäßiger Wanddicke warmgeformt und pressgehärtet. Die Grundplatine besteht aus einem presshärtbaren Stahlwerkstoff, insbesondere einem Mangan-Bor legierten Stahlwerkstoff. Ein erster Bereich 7 des Türrings 2 ist mit einem Verstärkungsblech 8 versehen. Ein zweiter Bereich 9 des Türrings 2 weist eine Duktilitätseinflusszone 10 auf. Die Duktilitätseinflusszone 10 ist durch ein Lochmuster aus Löchern 11 gebildet.
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Zur Herstellung des Kraftfahrzeug-Türringsystems 1 wird eine vorkonfektionierte Grundplatine aus dem presshärtbaren Stahlwerkstoff bereitgestellt. Diese entspricht der Abwicklung des herzustellenden Türrings 2 mit einer umformtechnisch zu berücksichtigenden Materialvorgabe. Die Grundplatine weist einen auf die spätere Türöffnung abgestimmten Türausschnitt auf. Die im Ausgangszustand ebene Grundplatine wird bereichsweise mit einem oder mehreren Verstärkungsblechen 8 versehen. Des Weiteren wird in anderen Bereichen ein Lochbild aus mehreren Löchern erzeugt. Die mit Löchern und zumindest einem Verstärkungsblech versehene Grundplatine wird in einem Pressenwerkzeug warmumgeformt und pressgehärtet.
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Die Grundplatine und das Verstärkungsblech 8 können zumindest einseitig eine Korrosionsschutzschicht aufweisen. Die die Korrosionsschutz bildende Basisbeschichtung ist vor dem Warmformen und Presshärten aufgebracht. Die sich im Zuge der Presshärtung bildende Korrosionsschutzschicht ist insbesondere eine Aluminium und Silizium enthaltende Legierungsschicht und weist eine Dicke bzw. Stärke von 20 µm auf.
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Bei dem Kraftfahrzeug-Türringsystem 1, wie in der 1 dargestellt, weist der Türring 2 im B-Säulenabschnitt 4 einen ersten Bereich 7 auf, der mit einem Verstärkungsblech 8 versteift ist. Unterhalb des ersten Bereichs 7 befindet sich mit Abstand zum ersten Bereich 7 ein zweiter Bereich 9, in welchem die Duktilitätseinflusszone 10 mit den Löchern 11 ausgebildet ist. Weiterhin ist ein dritter Bereich 7a vorgesehen mit einem Verstärkungsblech 8a. Das Verstärkungsblech 8a ist in einem Übergangsbereich zwischen dem horizontal orientierten Dachabschnitt 5 und dem A-Säulenabschnitt 3 vorgesehen und hier insbesondere im Bogenabschnitt 16.
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Ein erster Bereich 7 des Türrings 2 und ein zweiter Bereich 9 des Türrings 2 bedeutet, dass es sich um örtlich voneinander verschiedene Bereiche 7, 9 des Türrings 2 in den Abschnitten 3, 4, 5 und 6 handelt. Demzufolge kann auch ein nachfolgend als dritter Bereich oder vierter Bereich bezeichneter Bereich eines Abschnitts 3 bis 6 ein vom ersten Bereich 7 verschiedener zweiter Bereich 9 sein.
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Das Kraftfahrzeug-Türringsystem 1 gemäß der Darstellung von 4 entspricht dem anhand der 1 erläuterten System. Zusätzlich ist ein vierter Bereich 12 mit einer Duktilitätseinflusszone 14 vorgesehen. Die Duktilitätseinflusszone 11 ist durch eine Anzahl von Löchern 15 gebildet. Der vierte Bereich 12 mit der Duktilitätseinflusszone 14 befindet sich am oberen Ende des B-Säulenabschnitts 4 unterhalb des Übergangs 13 zum Dachabschnitt 5. Die zwei Duktilitätseinflusszonen 10 und 14 sind mit vertikalem Abstand v1 zueinander angeordnet. Die Ausgestaltung bewirkt ein außermittiges Knicken des B-Säulenabschnitts 4. Der Flächenanteil der Löcher 11 in der unteren Duktilitätseinflusszone 10 ist größer als der Flächenanteil der Löcher 15 in der oberen Duktilitätseinflusszone 14.
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Bei dem Kraftfahrzeug-Türringsystem 1 entsprechend der Darstellung von 5 befindet sich ein erster Bereich 7 mit einem Verstärkungsblech 8 im B-Säulenabschnitt 4. Unterhalb des ersten Bereichs 7 ist ein zweiter Bereich 9 mit einer aus Löchern 11 gebildeten Duktilitätseinflusszone 10 vorgesehen. Diese Ausgestaltung entspricht der Ausführung von 1.
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Eine weitere Duktilitätseinflusszone 17 ist im Dachabschnitt 5 vorgesehen. Die Duktilitätseinflusszone 17 ist durch ein Lochbild aus in Längsrichtung des Dachabschnitts 5 mit Abstand zueinander angeordneten Löchern 18 gebildet.
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Die Darstellungen der 6 und 7 zeigen den Querschnitt des B-Säulenabschnitts 4 entlang der Schnittlinie A-A und B-B.
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Der B-Säulenabschnitt 4 ist im Querschnitt U-förmig konfiguriert und weist einen Steg 19 sowie zwei Seitenschenkel 20, 21 auf. An die Seitenschenkel 20, 21 schließen sich nach außen gerichtete Flanschabschnitt 22 an. Im Bereich 7 ist das Verstärkungsblech 8 vorgesehen. Auch das Verstärkungsblech 8 ist U-förmig konfiguriert. Das Verstärkungsblech 8 liegt am Steg 19 an und erstreckt sich zwischen den Seitenschenkeln 20, 21. Längsseitig weist das Verstärkungsblech 8 Seitenabschnitte 23 auf, die sich parallel zu den Seitenschenkeln 20, 21 des B-Säulenabschnitts 4 erstrecken.
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Der B-Säulenabschnitt 4 ist durch ein Schließblech 24 geschlossen. Das Schließblech 24 liegt bezogen auf die Einbaulage des Kraftfahrzeug-Türringsystems 1 in einem Kraftfahrzeug auf der Innenseite des Türrings 2 bzw. des B-Säulenabschnitts 4. Das Schließblech 24 ist mit Abstand zum Steg 19 des B-Säulenabschnitts 4 angeordnet. Durch das Schließblech 24 wird der U-förmige Querschnitt des B-Säulenabschnittes 4 innenseitig geschlossen.
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Der B-Säulenabschnitt 4 weist eine Stegsicke 25 auf, die sich in z-Achse erstreckt und zwar am türausschnittseitigen Übergang 26 vom Steg 19 zum dortigen Seitenschenkel 20.
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Die 6 verdeutlicht, dass auch das Verstärkungsblech 8 entsprechend konfiguriert ist und eine Stegsicke 27 aufweist.
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Bei dem Kraftfahrzeug-Türringsystem 1 entsprechend der Darstellung von 8 ist in der Duktilitätseinflusszone 10 eine Sicke 28 eingebracht. Hierbei handelt es sich um eine durch eine in die Wand des B-Säulenabschnitts 4 eingebrachte X-förmige Vertiefung. Man erkennt, dass sich die Löcher 11 der Duktilitätseinflusszone 10 in der Sicke 28 fortsetzen. Es sind folglich Löcher 11 in der X-förmigen Sicke 28 eingebracht.
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Anhand der 10, 11 und 12 ist ein Kraftfahrzeug-Türringsystem 1 für ein Elektrofahrzeug erläutert. Technisch stark vereinfacht und schematisiert dargestellt ist ein Batteriekasten 29. Der Schwellerabschnitt 6 erstreckt sich parallel zum Batteriekasten 29 vor diesem im gleichen Höhenniveau. Der Batteriekasten 29 weist eine sehr hohe Steifigkeit auf. Der Schwellerabschnitt 6 besitzt zwei Duktilitätseinflusszonen 10, 14, die durch Löcher 11 bzw. 15 gebildet ist. Die Löcher 11 der Duktilitätseinflusszone 10 sind in Seitenschenkeln 20, 21 des im Querschnitt U-förmigen Schwellerabschnitts 6 angeordnet. Hierbei sind Löcher 11 im oberen Seitenschenkel 20 und Löcher 15 im unteren Seitenschenkel 21 vorgesehen. Die beiden Duktilitätseinflusszonen 10, 14 im Schwellerabschnitt 6 liegen übereinander mit einem vertikalen Abstand v2 in z-Achse einander gegenüberliegend bzw. übereinanderliegend.
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Der Pfeil P verdeutlicht die Anprallrichtung bei einem Seitenaufprall.
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Die Duktilitätseinflusszone 14 im unteren Seitenschenkel 21 des Schwellerabschnitts 6 erstreckt sich über eine in der 10 verdeutlichten Längenabschnitt l. Der untere Seitenschenkel 21 kann auch mit einem durchgängigen Lochbild aus Löchern 15 versehen sein.
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Eine weitere Ausführungsform eines Kraftfahrzeug-Türringsystems 1 zeigen die 13 bis 16.
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Ein erster Bereich 7 des B-Säulenabschnitts 4 ist durch ein Verstärkungsblech 8 verstärkt. In einem zweiten Bereich 9 weist der B-Säulenabschnitt 4 eine durch Löcher 11 gebildete Duktilitätseinflusszone 10 auf. Der B-Säulenabschnitt 4 ist im Querschnitt U-förmig konfiguriert. Ebenfalls ist das Verstärkungsblech 8 U-förmig konfiguriert. Des Weiteren ist der B-Säulenabschnitt 4 durch ein Schließblech 24 innenseitig geschlossen. Die Löcher 11 der Duktilitätseinflusszone 10 befinden sich im Steg 19 und in den Seitenschenkeln 20, 21 des B-Säulenabschnitts 4. Im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsformen erstrecken sich die Löcher hier über einen größeren Teil - vorzugsweise zwischen 10% und 20% - der Länge des B-Säulenabschnitts, und weisen übereinander bis zu sechs Reihen von Löchern auf. Das Energieabsorbtionsvermögen ist durch starke, gezielte, lokale Abstreckungen in dieser Duktilitätseinflusszone 10 besonders hoch. Die Übergänge 30 vom Steg 19 zu den Seitenschenkeln 20, 21 entlang der stehenden Längskanten sind ungelocht, so dass zwar auch ein gezieltes Knicken in der Duktilitätseinflusszone stattfindet, aber entweder unter wiederum erhöhter Verformungsarbeit bzw. Energieabsorbtion oder in Kombination bzw. zur Kompensation von zwei kleinen Triggersicken 31 entlang der Längskanten 32, wie in 17 detailiert dargestellt.
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Des Weiteren erkennt man in der 13 einen vierten Bereich 12 im oberen Seitenschenkels 20 des Schwellerabschnitts 6, in welchem eine durch Löcher 18 gebildete Duktilitätseinflusszone 17 vorgesehen ist. Ein dem gegenüber liegender fünfter Bereich 33 mit einer weiteren Duktilitätseinflusszone 17 in einer Teillänge x des Schwellerabschnitts 6 im unteren Seitenschenkel 21 ist durch eine geschweifte Klammer angedeutet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug-Türringsystems
- 2
- Türring
- 3
- A-Säulenabschnitt
- 4
- B-Säulenabschnitt
- 5
- Dachabschnitt
- 6
- Schwellerabschnitt
- 7
- Bereich
- 7a
- Bereich
- 8
- Verstärkungsblech
- 8a
- Verstärkungsblech
- 9
- Bereich
- 10
- Duktilitätseinflusszone
- 11
- Löcher
- 12
- Bereich
- 13
- Übergang
- 14
- Duktilitätseinflusszone
- 15
- Löcher
- 16
- Bogenabschnitt
- 17
- Duktilitätseinflusszone
- 18
- Löcher
- 19
- Steg
- 20
- Seitenschenkel
- 21
- Seitenschenkel
- 22
- Flanschabschnitt
- 23
- Seitenabschnitt
- 24
- Schließblech
- 25
- Stegsicke
- 26
- Übergang
- 27
- Stegsicke
- 28
- Sicke
- 29
- Batteriekasten
- 30
- Übergang
- 31
- Triggersicke
- 32
- Längskante
- 33
- Bereich
- l
- Längenabschnitt
- P
- Pfeil
- v1
- vertikaler Abstand
- v2
- vertikaler Abstand
- x
- Teillänge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1172454 B1 [0002]
- DE 112017003027 T5 [0003]
