DE19622675A1 - Fahrzeugkarosserie, insbesondere für einen Personenkraftwagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie, insbesondere für einen Personenkraftwagen, mit wenigstens einer seitlichen Trag­ säule, insbesondere einer B-Säule, die in ihrem Fußbereich in ein Schwellerhohlprofil übergeht.

Selbsttragende Karosserien für Personenkraftwagen sind allgemein bekannt. Die Seitenwände einer solchen Fahrzeugkarosserie werden zum Teil aus schalenartigen Seitenwandteilen aufgebaut, bei de­ nen die seitlichen Tragsäulen fließend und einstückig in die seitlichen Längsträger, auch als Schweller bezeichnet, überge­ hen. Die äußeren und inneren Seitenwandteile sind derart aufge­ baut, daß sie im Bereich der seitlichen Trägsäulen und der Schweller nach dem Zusammenfügen jeweils geschlossene Hohlpro­ file ergeben.

Es ist auch bekannt (FR 26 42032 A1), eine B-Säule einer Fahr­ zeugkarosserie als getrenntes Bauteil mit den übrigen Teilen der Seitenwand zu verbinden.

Eine ähnliche Fahrzeugkarosserie ist aus der DE-OS 21 04 454 be­ kannt. Auch dort wird die B-Säule in ihrem Kopfbereich mit einem Dachträger der Seitenwand und in ihrem Fußbereich mit einem Bo­ denschweller der Seitenwand verschweißt. Sowohl die B-Säule als auch der Schweller sind jeweils als Hohlprofile ausgestaltet und in Schalenbauweise aufgebaut.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrzeugkarosserie der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, deren Seitenwand insbesondere im Übergangsbereich zwischen Tragsäulen und Schweller eine er­ höhte Seitenaufprallfestigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Fußbereich der Trag­ säule eine integrierte Verstärkung vorgesehen ist, die ein Säu­ lenschließteil sowie zwei zueinander beabstandete Schweller­ schließteile aufweist, wobei das Säulenschließteil das Hohlpro­ fil der Tragsäule quer zu einer Säulenlängsachse aussteift und die Schwellerschließteile das Schwellerhohlprofil auf Höhe der Tragsäule quer zu einer Schwellerlängsachse aussteifen. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine Versteifung des Fußberei­ ches der Tragsäule quer zur Säulenlängsachse und damit auch quer zur Fahrzeuglängsachse geschaffen, die insbesondere bei Seiten­ aufprallbelastungen zu verringerten Intrusionen der Seitenwand in den Fahrzeuginnenraum führt. Außerdem wird eine verbesserte Versteifung der Fahrzeugkarosserie im Schwellerbereich auf Höhe des Übergangs zur Tragsäule und damit etwa auf halber Fahrgast­ zellenlänge, d. h. auf Höhe der häufigsten Seitenaufprallbela­ stungen, erzielt. Dadurch ergibt sich insgesamt eine verbesserte Biege- und Torsionssteifigkeit für die Karosserie.

In Ausgestaltung der Erfindung sind die Schwellerschließteile einstückig mit dem Säulenschließteil verbunden. Durch die ein­ stückige Verbindung der Schließteile ist die integrierte Ver­ stärkung als Leichtbau gestaltet. Durch die erhöhte Festigkeit der Fahrgastzelle wird außerdem die Beulsteifigkeit erhöht, wo­ durch das sogenannte "Türhängen" verringert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind das Säulenschließ­ teil und die beiden Schwellerschließteile zu einem einstückigen Integralbauteil zusammengefügt. Das Integralbauteil wird somit kostengünstig als Zusammenbau aus dem Säulenschließteil und den Schwellerschließteilen hergestellt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind das Säulenschließ­ teil und die beiden Schwellerschließteile aus einem einstückigen Metallblech als einstückiges Integralbauteil hergestellt. Da­ durch wird ohne zusätzliche Fügevorgänge bereits durch Umformen das Integralbauteil geschaffen, wodurch der Herstellungsaufwand weiter verringert ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Integralbauteil derart dimensioniert und profiliert, daß es bündig mit den Wan­ dungen der Säulen- und Schwellerhohlprofile abschließt. Dadurch ergibt sich sowohl im Bereich des Säulenhohlprofils als auch im Bereich der Schwellerhohlprofile jeweils eine Schottwand, die für die Rohbaukarosserie neben der zusätzlichen Versteifung auch verbesserte Akustikwerte gewährleistet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Integralbauteil mit Schweißflanschen zur Verschweißung mit den Wandungen der Säulen- und Schwellerhohlprofile versehen. Dadurch wird insbe­ sondere durch Punktschweißen eine stabile Anbindung des Inte­ gralbauteiles an die Innenwandungen der Tragsäule sowie des Schwellers geschaffen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Integralbau­ teil Aufnahmen für Befestigungselemente auf. Dabei ist insbeson­ dere die Integration von Schraubmuttern in das Integralbauteil vorteilhaft.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend ist ein bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel der Erfindung beschrieben und anhand der Zeichnungen dar­ gestellt.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Ausführungsform einer erfin­ dungsgemäßen Fahrzeugkarosserie auf Höhe einer in einen Türschweller mündenden B-Säule, wobei der Übergangsbe­ reich mit einer erfindungsgemäßen integrierten Verstär­ kung versehen ist, und

Fig. 2 in vergrößerter perspektivischer Darstellung das die in­ tegrierte Verstärkung darstellende Integralbauteil nach Fig. 1.

Eine Fahrzeugkarosserie für einen Personenkraftwagen weist auf jeder Seite einer Fahrgastzelle jeweils eine Seitenwandbaugruppe auf. Jede Seitenwandbaugruppe der Rohbaukarosserie ist in nicht dargestellter Weise aus einem inneren Seitenwandteil und einem äußeren Seitenwandteil zusammengesetzt, die jeweils derart halb­ schalenförmig profiliert sind, daß sich beim Zusammenfügen der Seitenwandteile die entsprechenden, angedeuteten Hohlprofile für seitliche Tragsäulen, nämlich A-, B- und C-Säule, sowie für Bo­ denschweller (2) sowie Dachträger ergeben. Die B-Säule (1) auf jeder Karosserieseite, die zum einen die Begrenzung der Türaus­ schnitte für die vorderen und hinteren Seitentüren bildet und zum anderen den Bodenschweller (2) mit dem Dachträger verbindet, geht aufgrund der Einstückigkeit der Seitenwandteile in ihrem Fußbereich (Fig. 1) einstückig und fließend in den Bodenschwel­ ler (2) über, d. h. die B-Säule (1) ist nicht von dem Boden­ schweller (2) getrennt. Damit geht auch das durch die B-Säule (1) gebildete vertikale Säulenhohlprofil direkt in das horizon­ tale Schwellerhohlprofil des Bodenschwellers (2) über. Der Fuß­ bereich der B-Säule (1) auf Höhe des Übergangs zum Bodenschwel­ ler (2) ist verbreitert und dadurch entsprechend verstärkt. In Fig. 1 ist der äußere Seitenwandteil und damit auch der jeweils äußere Profilschalenteil für die B-Säule (1) und den Boden­ schweller (2) strichpunktiert dargestellt.

Auf Höhe des Übergangsbereichs der B-Säule (1) in den Boden­ schweller (2) ist in die Hohlprofile der B-Säule (1) und des Schwellerhohlprofils (2) eine in ausgezogenen Linien darge­ stellte Verstärkung integriert, die ein rechtwinklig ähnlich ei­ nem "U" gebogenes Integralbauteil (3) darstellt. Dieses Inte­ gralbauteil (3) ist einstückig aus einem Leichtmetallblech durch Umformung hergestellt. Das Integralbauteil (3) weist zwei Schwellerabschnitte (4) auf, die die Schenkel des U-förmigen In­ tegralbauteils (3) bilden. An ihrem oberen Ende sind die Schwel­ lerabschnitte (4) durch einen quer verlaufenden Säulenabschnitt (5) miteinander verbunden. Das Integralbauteil (3) ist so dimen­ sioniert, daß es im Inneren der Hohlprofile des Bodenschwellers (2) und der B-Säule (1) von innen an die Außenwandungen des Bo­ denschwellers (2) und des Fußbereiches der B-Säule (1) ansetzbar ist. Die zu den Außenwandungen hin weisenden Kanten der Schwel­ lerabschnitte (4) sind mit Schweißflanschen (9) versehen, die parallel zur Wandung des Bodenschwellers (2) verlaufen und der­ art entsprechend zu den Wandungen des Bodenschwellers (2) profi­ liert sind, daß sie bündig in der Innenseite der Wandungen ab­ schließen. Der Säulenabschnitt (5) ist mit zwei weiteren Schweißflanschen (10 und 7) versehen, die an der Innenseite der Außenwandung des Fußbereiches der B-Säule (1) anliegen. Die bei­ den Schwellerabschnitte (4) bilden somit Schottwände für den Bo­ denschweller (2), der Säulenabschnitt stellt ein Schließteil, d. h. eine Schottwand für die B-Säule (1) dar.

Der in Fig. 1 linke Schwellerabschnitt (4) weist außerdem einen Verstärkungsflansch (8) auf (Fig. 2), der in eine Verstärkungs­ rippe am Übergang zwischen dem Fußbereich der B-Säule (1) und dem Bodenschweller (2) hineinragt und ebenfalls an der entspre­ chenden Innenwandung dieser Rippe anliegt. Die beiden Schweiß­ flansche (9) der Schwellerabschnitte (4) verlaufen bis in die Bodenbereiche der Schwellerabschnitte (4), so daß diese Teile der Schweißflansche (9) auf dem Boden des Schwellerhohlprofils (2) aufliegen. Der Schweißflansch (7) liegt auf der Innenseite einer Wandung eines Verstärkungsabschnittes (11) des Fußberei­ ches der B-Säule (1) an. Im Bereich der Schweißflansche (9, 10, 7) sowie des Verstärkungsflansches (8) wird das Integralbauteil (3) durch Punktschweißung mittels einer Vielzahl von Schweiß­ punkten (P) von innen fest mit den Außenwandungen des Boden­ schwellers (2) und der B-Säule (1) verbunden. Da sowohl die Schwellerabschnitte (4) als auch der Säulenabschnitt (5) des In­ tegralbauteils (3) wand- oder plattenartig ausgebildet sind, bilden diese jeweils eine Trennwand innerhalb der Hohlprofile des Bodenschwellers (2) und der B-Säule (1). Dabei sind die Schwellerabschnitte (4) etwa quer zu einer Längsachse des Boden­ schwellers (2) und der Säulenabschnitt (5) etwa quer und damit horizontal zu einer Längsachse der B-Säule (1) ausgerichtet. Die beiden Schwellerabschnitte (4) verlaufen somit etwa vertikal und quer zur Fahrzeuglängsrichtung innerhalb des Schwellerhohlpro­ fils und der Säulenabschnitt (5) verläuft horizontal längs der Fahrzeuglängsachse. Durch die Schwellerabschnitte (4) wird somit eine Versteifung des Schwellerhohlprofils (2) unterhalb des Fuß­ bereiches der B-Säule (1) erzielt. In gleicher Weise wird durch den Säulenabschnitt (5) eine Versteifung des Hohlprofiles der B-Säule (1) in ihrem Fußbereich erzielt. Durch die einstückige Verbindung des Säulenabschnittes (5) mit den Schwellerabschnit­ ten (4) wird zusätzlich insgesamt der gesamte Übergangsbereich zwischen der B-Säule (1) und dem Bodenschweller (2) versteift. Durch die Ausrichtung der Schwellerabschnitte (4) quer zur Fahr­ zeuglängsrichtung und durch die Ausrichtung des Säulenabschnit­ tes (5) plattenartig und horizontal wird eine Versteifung des Bodenschwellers (2) sowie des Fußbereiches der B-Säule (1) ins­ besondere bei Seitenaufprallbelastungen erzielt. Die Schwel­ lerabschnitte (4) und der Säulenabschnitt (5) bilden Schließ­ teile für die jeweiligen Hohlprofile des Bodenschwellers (2) und der B-Säule (1) in Form von Schottblechen oder Schottwänden. Durch das Integralbauteil (3) erhöht sich somit auch die Biege­ und Torsionssteifigkeit der gesamten Rohbaukarosserie. Da die verschiedenen Abschnitte des Integralbauteils (3) Trennwände für die an sich durchgehenden Hohlprofilübergänge zwischen B-Säule (1) und Bodenschweller (2) bilden, wird auch die Akustik der Rohbaukarosserie verbessert.

Das Integralbauteil (3) kann - wie beim dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel - entweder einstückig durch entsprechendes Umfor­ men aus einem Metallblech hergestellt oder aber als Zusammenbau aus mehreren Einzelteilen einstückig zusammengefügt werden.

Claims (7)

1. Fahrzeugkarosserie, insbesondere für einen Personenkraftwa­ gen, mit wenigstens einer seitlichen Tragsäule, insbesondere ei­ ner B-Säule, die in ihrem Fußbereich in ein Schwellerhohlprofil übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß im Fußbereich der Tragsäule (1) eine integrierte Verstärkung (3) vorgesehen ist, die ein Säulenschließteil (5) sowie zwei zu­ einander beabstandete Schwellerschließteile (4) aufweist, wobei das Säulenschließteil (5) das Hohlprofil der Tragsäule (1) quer zu einer Säulenlängsachse aussteift und die Schwellerschließ­ teile das Schwellerhohlprofil (2) auf Höhe der Tragsäule (1) quer zu einer Schwellerlängsachse aussteifen.

2. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellerschließteile (4) einstückig mit dem Säulen­ schließteil (5) verbunden sind.

3. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Säulenschließteil (5) und die beiden Schwellerschließ­ teile (4) zu einem einstückigen Integralbauteil (3) zusammenge­ fügt sind.

4. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Säulenschließteil (5) und die beiden Schwellerschließ­ teile (4) aus einem einstückigen Metallblech als einstückiges Integralbauteil (3) hergestellt sind.

5. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Integralbauteil (3) derart dimensioniert und profiliert ist, daß es bündig mit den Wandungen der Säulen- und Schweller­ hohlprofile (1, 2) abschließt.

6. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Integralbauteil (3) mit Schweißflanschen (7, 8, 9, 10) zur Verschweißung mit den Wandungen der Säulen- und Schweller­ hohlprofile (1, 2) versehen ist.

7. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Integralbauteil (3) Aufnahmen (6) für Befestigungsele­ mente aufweist.