DE10314035B4

DE10314035B4 - Scharniersäule einer Kraftwagenkarosserie, insbesondere einer Karosserie für einen Personenkraftwagen

Info

Publication number: DE10314035B4
Application number: DE2003114035
Authority: DE
Inventors: Josip Dipl.-Ing. 71691 Vlahovic
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2011-08-11
Anticipated expiration: 2023-03-29
Also published as: DE10314035A1

Abstract

Scharniersäule einer Kraftwagenkarosserie, insbesondere einer Karosserie für einen Personenkraftwagen, bestehend aus einem in Blechbauweise ausgeführten unteren Sockelteil und einem mit diesem verbundenen oberen, sich im Wesentlichen über die Höhe des Windschutzscheibenrahmens hin erstreckenden, bereichsweise mit einer Verstärkung ausgestatteten Rahmenteil, wobei das Rahmenteil aus einem tragenden Hohlkörper, einer diesem zugeordneten sich über einen Teilbereich der Höhe des Windschutzscheibenrahmens hin erstreckenden Aussteifung und mindestens durch eine äußere Abdeckschale gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der tragende Hohlkörper (5) aus einem nahtlos gezogenen Rohrmaterial besteht und über seine gesamte den Sockelteil (2) der Scharniersäule (1) überragende Länge hin bei gleichbleibender Umfangsgröße variierende Querschnittsformen aufweist, in der Weise, dass er einerseits einander bezüglich seiner größeren Profilbreite gegenüberliegende gerundete Anlagebereiche (12) für die äußere Abdeckschale (15) und andererseits ebene Anschlussflächen (18) für eine aufgesetzte Verstärkung (6) besitzt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scharniersäule einer Kraftwagenkarosserie, insbesondere einer Karosserie für einen Personenkraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein derartiger Aufbau einer Scharniersäule einer Kraftwagenkarosserie ist aus der DE-OS 195 18 946 bekannt. Bei dieser Ausführung einer Türsäule ist vorgesehen, dass zwischen einer als Formschale ausgebildeten Außenplatte und einer gleichfalls als Formschale ausgebildeten Innensäule eine Verstärkung aufgenommen ist, welche sich im Wesentlichen über die Höhe des Windschutzscheibenrahmens hin erstreckt. Die Verstärkung selbst ist durch ein als Leichtmetallextrudat hergestelltes, Aufnahmekammern für zusätzliche Versteifungsteile aufweisendes Verstärkungselement gebildet, welches eine zumindest teilweise dem lichten Querschnitt der Türsäule entsprechendes Querschnittsprofil aufweist. Die in die Aufnahmekammern des Leichtmetallextrudates eingesetzten zusätzlichen Versteifungsteile bestehen dabei aus einer einen entsprechenden Profilquerschnitt aufweisenden Röhre aus einem Stahlmaterial bzw. einer in geeigneter Weise gekrümmten Stahlplatte. Diese Lösung zeichnet sich durch den Einsatz einer aus einer Vielzahl von Elementen gebildeten Verstärkung aus, woraus naturgemäß ein relativ hoher Herstellungsaufwand resultiert.
Aus der DE-OS 40 16 730 geht ferner eine Gestaltungsform für eine mit einer erhöhten Stabilität gegen Deformationsbelastungen ausgestattete Tragsäule, insbesondere Scharniersäule einer Personenkraftwagenkarosserie hervor, welche sich im Besonderen dadurch auszeichnet, dass in einen aus Schalenprofilen zusammengesetzten säulenartigen Hohlträger als Verstärkung ein seinerseits einen Hohlträger bildendes Rohr eingesetzt ist, wobei beabsichtigt ist die gewünschte Versteifung der Tragsäule bzw. Scharniersäule durch die Anordnung eines zweiten Hohlkörpers in einem ersten Hohlkörper ohne Erhöhung der Wandungsstärken des Hohlkörpers und auch ohne zusätzliches Aufbringen von Profilierungen zu bewerkstelligen. Eine derartige Gestaltungsweise der Verstärkung einer Tragsäule, insbesondere Scharniersäule einer Kraftwagenkarosserie erfordert zunächst eine verhältnismäßig großvolumige Ausbildung der Tragsäule insgesamt und ist zudem mit dem Nachteil behaftet, dass das die Verstärkung bildende Rohr bzw. ein sonstiger Hohlkörper über besondere Haltemittel im Abstand zu den Umfangswandungen der Tragsäule bzw. Scharniersäule gehalten sein muss, was einen erheblichen Zeitaufwand für die Montage der Tragsäule bzw. Scharniersäule nach sich zieht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Scharniersäule für eine Kraftwagenkarosserie für einen Personenkraftwagen aufzuzeigen, welche bei hoher Stabilität gegen Deformation einen schlanken Verlauf besitzt und aus einer geringen Anzahl einfacher Formteile besteht und welche durch einfaches Aneinanderfügen und lediglich linienförmiges Verbinden der Formteile herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Aufbau eines oberen, einen Sockelteil überragenden Rahmenteiles einer Scharniersäule aus einem tragenden Hohlkörper, einer bereichsweise auf diesen aufgesetzten, durch ein einfaches im Wesentlichen einen U-förmigen Profilquerschnitt aufweisendes Flachmaterialteil gebildeten Verstärkung und schließlich einer das Verstärkungsteil übergreifenden, eine abgestumpft V-förmige Profilquerschnittsform aufweisenden Abdeckschale ermöglicht in vorteilhafter Weise einen sehr einfachen, insbesondere produktionsgünstigen Zusammenbau des zudem aus einfachsten Formteilen zusammengesetzten Scharniersäulenbereiches. In vorteilhafter Weise eignet sich ein erfindungsgemäß im Innenhochdruckumformverfahren aus einem nahtlos gezogenen Hohlprofilmaterial, insbesondere einem Rohrmaterial hergestelltes und mit Anschlussflächen sowie Anlagekanten ausgestattetes Formteil als tragender Hohlkörper, welcher zugleich die Basis für den Anschluss der weiteren Teile, insbesondere der Verstärkung und der übergreifenden Abdeckschale bildet. Der Zusammenbau des Rahmenteiles kann vorzugsweise durch aufeinanderfolgendes Aufsetzen und Befestigen zunächst des Verstärkungsteiles und nachfolgend der Abdeckschale auf den tragenden Hohlkörper erfolgen.
Die beiden Profilschenkel der übergreifenden Abdeckschale weisen vorteilhaft in einem oberen Bereich des einen Sockelteil überragenden Rahmenteiles der Scharniersäule einen dem Querschnittsformverlauf des die Basis für den Anschluss weiterer Teile bildenden, tragenden Hohlkörpers und im weiteren Verlauf einen dem Querschnittsformverlauf der Kombination aus tragendem Hohlkörper und Verstärkung gebildeten Gesamtprofilquerschnittes folgenden Profilquerschnittsverlauf auf. Dabei folgt der eine Profilschenkel der Abdeckschale in seiner Querschnittsform einer in dessen oberen Bereich durch eine asymmetrische Querschnittsformen des tragenden Hohlkörpers und in dem von asymmetrisch aufgesetzten Verstärkung übergriffenen Bereich des tragenden Hohlkörpers ausgebildeten, eine Auflagefläche für eine Windschutzscheibe bildenden Profileinbuchtung.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen beschrieben.
Es zeigen
1 eine Seitenansicht einer Scharniersäule für eine Personenkraftwagenkarosserie,
2 einen Längsschnitt durch die Scharniersäule gemäß 1,
3 einen Querschnitt durch die Scharniersäule gemäß 1 entlang der Linie III-III,
4 einen Querschnitt durch die Scharniersäule gemäß 1 entlang der Linie IV-IV,
5 einen Querschnitt durch die Scharniersäule gemäß 1 entlang der Linie V-V.
Eine im Ausführungsbeispiel gezeigte Scharniersäule 1 einer in ihrer Gesamtheit nicht gezeigten Personenkraftwagenkarosserie umfasst ein unteres Sockelteil 2 und ein oberes Rahmenteil 3, wobei das Sockelteil 2 in herkömmlicher Weise als aus im einzelnen nicht näher gezeigten Blechpressteilen zusammengesetztes Kastenprofil ausgebildet ist. Das obere Rahmenteil 3 ist über einen unteren Wurzelabschnitt 4 mit einer Aufnahme 50 im Sockelteil 2 verbunden bzw. in einer nicht näher dargestellten Weise in diesem verankert. Das obere Rahmenteil 3 besteht aus einem tragenden Hohlkörper 5, einer auf den Hohlkörper 5 aufgesetzten Verstärkung 6 und einer beide übergreifenden Außenschale 7. Der tragende Hohlkörper 5 besitzt in seinem oberen, die Verstärkung 6 überragenden Bereich 8 eine im Wesentlichen ovale, zur Bildung eines Anlagebereiches 9 für eine Windschutzscheibe 10 mit einer asymmetrisch angeordneten Ausbauchung 11 versehene Profilquerschnittsform, wobei die beiden an die Ausbauchung 11 angrenzenden Längskanten 12 Anlagen für die Profilschenkel 13 und 14 einer übergreifenden Abdeckschale 15 bilden. Die Abdeckschale 15 besitzt eine insgesamt abgestumpft V-förmige Profilquerschnittsform, wobei ihre Profilschenkel 13 und 14 eine dem Konturverlauf des Profilquerschnittes zunächst des die Verstärkung 6 überragenden oberen Bereiches 8 des tragenden Hohlkörpers 5 entsprechende Wölbung aufweisen, insbesondere dahingehend, dass der Formverlauf des Profilschenkels 13 der im Hohlkörper 5 ausgeformten Anlage 9 für die Windschutzscheibe 10 folgt. Die Verstärkung 6 besitzt eine unsymmetrisch U-förmige Profilquerschnittsform und ist über die freien Enden ihrer Profilschenkel 16 und 17 mittels Schweißung an einer glattflächig und eben ausgebildeten Profilwandung 18 des in seinem mittleren, im Querschnitt in der 4 gezeigten, Bereich 19 eine zumindest annähernd trapezförmige Profilquerschnittsform aufweisenden, tragenden Hohlkörpers 5 befestigt. In diesem Bereich ist der Profilschenkel 16 der in diesem Bereich insgesamt asymmetrisch auf den tragenden Hohlkörper 5 aufgesetzten Verstärkung 6 rampenartig ausladend ausgebildet, um eine zu dem in dem die Verstärkung 6 nach oben überragenden Bereich 8 des tragenden Hohlkörpers 5 ausgebildeten Anlagebereich kontinuierliche Verlängerung des Anlagebereiches 9 für die Windschutzscheibe 10 zu gewährleisten. Zugleich weist auch der Profilschenkel 13 der Abdeckschale 15 einen dem Anlagebereich 9 für die Windschutzscheibe 10 entsprechenden Konturverlauf auf. Die über den mittleren Bereich des Rahmenteiles 3 hin trapezförmige Profilquerschnittsform des tragenden Hohlkörpers 5 bildet mit den an ihre längere Profilwandung 18 anschließenden Übergangsabwinkelungen 21 zu den Profilquerwandungen 19 und 20 hin Kanten 22 für die Anlage der freien Enden der Profilschenkel 13 und 14 der Abdeckschale 15. In seinem unteren, in den Sockelteil 2 eintauchenden Wurzelbereich 4 weist der tragende Hohlkörper 5 eine im Wesentlichen rechteckige Profilquerschnittsform auf, wobei er zum einen über seine Profilwandung 20 und zum anderen über den Profilgrund 23 der Verstärkung 6 an einer Aufnahme 50, insbesondere mittels Schweißung befestigt ist. Auf die dem Fahrgastraum der Kraftwagenkarosserie abgewandte Profilwandung 18 des tragenden Hohlkörpers 5 ist die Verstärkung 6 und auf die dem Fahrgastraum zugewandte Profilwandung 24 des tragenden Hohlkörpers 5 ist eine Polsterung 25 aufgesetzt.

Claims

Scharniersäule einer Kraftwagenkarosserie, insbesondere einer Karosserie für einen Personenkraftwagen, bestehend aus einem in Blechbauweise ausgeführten unteren Sockelteil und einem mit diesem verbundenen oberen, sich im Wesentlichen über die Höhe des Windschutzscheibenrahmens hin erstreckenden, bereichsweise mit einer Verstärkung ausgestatteten Rahmenteil, wobei das Rahmenteil aus einem tragenden Hohlkörper, einer diesem zugeordneten sich über einen Teilbereich der Höhe des Windschutzscheibenrahmens hin erstreckenden Aussteifung und mindestens durch eine äußere Abdeckschale gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der tragende Hohlkörper (5) aus einem nahtlos gezogenen Rohrmaterial besteht und über seine gesamte den Sockelteil (2) der Scharniersäule (1) überragende Länge hin bei gleichbleibender Umfangsgröße variierende Querschnittsformen aufweist, in der Weise, dass er einerseits einander bezüglich seiner größeren Profilbreite gegenüberliegende gerundete Anlagebereiche (12) für die äußere Abdeckschale (15) und andererseits ebene Anschlussflächen (18) für eine aufgesetzte Verstärkung (6) besitzt.
Scharniersäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem tragenden Hohlkörper (5) verbundene Verstärkung (6) einen im Wesentlichen U-förmigen Profilquerschnitt aufweist und mit den freien Enden ihrer Profilschenkel (16 und 17), insbesondere mittels Schweißung, mit dem tragenden Hohlkörper (15) verbunden ist.
Scharniersäule nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der tragende Hohlkörper (5) über seine mit einer Verstärkung (6) versehene Länge hin eine ebene Anlagefläche (18) für die Profilschenkel (16 und 17) der Verstärkung (6) bildende Profilquerschnittsform aufweist.
Scharniersäule nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem tragenden Hohlkörper (5) verbundene U-förmige Versteifung (6) in vertikaler Richtung von oben nach unten zunehmend eine größere Profilbreite besitzt.
Scharniersäule nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der tragende Hohlkörper (5) in seinem oberen, die Verstärkung (6) überragenden Bereich eine im Wesentlichen ovale, zur Bildung eines Anlagebereiches (9) für eine Windschutzscheibe (10) mit einer asymmetrisch angeordneten Ausbauchung (15) versehene und in seinem mittleren mit einer aufgesetzten Verstärkung (6) ausgestatteten Bereich eine annähernd trapezförmige Profilquerschnittsform aufweist, welch letztere in Verbindung mit der asymmetrisch auf seine größte ebene Wandungslänge (18) aufgesetzten Verstärkung (6) eine Fortsetzung des Anlagebereiches (9) für die Windschutzscheibe (10) bildet und in seinem unteren, in den Sockelteil (2) eintauchenden Wurzelbereich (4) eine im Wesentlichen rechteckige Profilquerschnittsform besitzt.
Scharniersäule nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilquerschnittsform des den Sockelteil (2) der Scharniersäule (1) überragenden Rahmenteiles (3) des tragenden Hohlkörpers (5) bezüglich ihrer größten Profilbreite einander gegenüberliegende gerundete, jeweils eine Anlage für umgreifend gerundete Profilschenkel (13 und 14) einer eine abgestumpft V-förmige Profilquerschnittsform aufweisende Außenschale (7) bildende Kanten (22) aufweist.
Scharniersäule nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass über den Erstreckungsbereich der Verstärkung (6) hin, die die Anlagen für die Profilschenkel (13 und 14) der Außenschale (7) bildenden Kanten (22) durch die Außenkanten der die Verstärkung (6) seitlich überragenden Bereiche der trapezförmigen Profilquerschnittsform des tragenden Hohlkörpers (5) gebildet sind.
Scharniersäule nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilschenkel (13 und 14) der eine abgestumpfte V-förmige Profilquerschnittsform aufweisenden Außenschale (7) einen dem Profilquerschnittsverlauf der Profilquerschnittsform des tragenden Hohlkörpers (5) bzw. der Kombination aus tragendem Hohlkörper (5) und aufgesetzter Versteifung (6) folgende Profilquerschnittsverlauf aufweisen.
Scharniersäule nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene der größten Profilbreite des tragenden Hohlkörpers (5) unter einem flachen Winkel zur Ebene der Windschutzscheibe (10) ausgerichtet ist.
Scharniersäule nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der tragende Hohlkörper (5) durch ein im Innenhochdruckumformverfahren geformtes Formteil gebildet ist und über seine gesamte Länge hin eine gleichbleibende Materialstärke aufweist.
Scharniersäule nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf die dem Fahrgastraum der Kraftwagenkarosserie abgewandte Profilwandung (18) des tragenden Hohlkörpers (5) die Verstärkung (6) und auf die dem Fahrgastraum zugewandte Profilwandung (24) des tragenden Hohlkörpers (5) eine Polsterung (25) aufgesetzt ist