DE19710894A1

DE19710894A1 - Wandstruktur

Info

Publication number: DE19710894A1
Application number: DE1997110894
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Ringel; Thorsten Dipl Ing Luedtke
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 1997-03-15
Filing date: 1997-03-15
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2017-03-16
Also published as: DE19710894B4

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wandstruktur, insbe sondere die eines Türseitenrahmens eines Fahrzeuges mit einer Karosseriewand und einer ihr gegenüberliegenden Wand, insbesondere einer Bodenseitenwand, die zusammen einen langgestreckten Hohlkörper bilden.

Solche Hohlkörper, auch Seiten- oder Türschweller ge nannt, erstrecken sich zu beiden Seiten entlang des Bo denblechs eines Fahrzeuges und bilden jeweils zusammen mit einer A-, B- und C-Säule sowie einem Dachträger einen Türseitenrahmen, der nicht nur die Stabilität der gesam ten Karosseriestruktur gewährleistet, sondern auch die bei einem Seitencrash auftretenden Stoßkräfte in den Bo denblechbereich ableiten soll. Die bei einer Kollision zwangsläufig auftretenden Verformungen sollten sich näm lich nicht nur auf den Türseitenrahmen bzw. die darin eingesetzten Türen beschränken, sondern möglichst auch die Bodenstruktur mit einbeziehen. Dadurch soll erreicht werden, daß bei einem Seitencrash der Türseitenrahmen möglichst wenig in den Fahrgastinnenraum des Fahrzeuges eindringt. Besonders kritisch ist dabei der Bereich der B-Säule, da hier oberhalb des Türschwellers im allgemei nen die Hauptstoßkräfte eingeleitet werden. Ziel muß es sein, den Türschweller im Bereich der Anbindung der B-Säule so stabil zu halten, daß er bei einem Crash nicht kollabiert, sondern vielmehr die Kräfte, mit denen sich die B-Säule abstützt, unter weitgehender Beibehaltung seiner Struktur in den Bodenbereich des Fahrzeuges wei terleitet.

Auch die in der DE 195 31 957 A1 vorgeschlagene Karosse riestruktur beruht auf dieser Problemstellung. Sie weist daher auf der Innenseite des Bodenblechs, des Türschwel lers und der B-Säule ein Verstärkungsteil auf, das die Funktion einer Stützstrebe übernimmt, die den Hauptteil der auf die B-Säule von außen seitlich einwirkenden Stoß kräfte am Türschweller vorbei unmittelbar ins Bodenblech einleitet.

Diese Anordnung ist in gewisser Hinsicht nachteilig: Zum einen befindet sich das Verstärkungsteil über dem Boden blech, so daß der Einbauraum für den Fahrer- bzw. Beifah rersitz in der Höhe verringert ist. Zum anderen trägt der Türschweller selbst nur wenig zur Aufnahme von Verfor mungsenergie bei, so daß auch bei leichten Kollisionen mit geringer Geschwindigkeit Verformungen im Bodenbereich zu erwarten sind, die allein vom Türschweller hätten auf genommen werden können. Dies hat zur Folge, daß auch eine leichte Kollision einen erheblichen Reparaturaufwand nach sich zieht.

Es besteht somit das Problem, eine raumsparende Verbin dung von B-Säule, Türschweller und Bodenblech zu schaf fen, die einfach realisiert werden kann, einerseits steif genug ist, Stoßkräfte in das Bodenblech zu leiten, und andererseits weich genug ist, um selbst Verformungsener gie aufnehmen zu können.

Zur Lösung dieses Problems schlägt die Erfindung für eine Wandstruktur gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs vor, daß der Hohlkörper mindestens eine senkrecht zur Längsachse des Hohlkörpers angeordnete Schottwand mit ei nem freien Ende aufweist, wobei die dem freien Ende ge genüberliegende Wand mit einem Anschlagelement versehen ist, an das das freie Ende anlegbar ist.

An sich ist es bekannt, zur Versteifung von Hohlkörpern Schottwände vorzusehen. So zeigt die DE 195 19 779 A1 den Türseitenrahmen einer Karosserie, deren B-Säule als Hohl körper ausgebildet ist, der seitlich mit einer Bodensei tenwand verklebt oder verschweißt ist. Die Bodenseiten wand wird durch eine äußere Halbschale zu einem einen Türschweller bildenden Hohlkörper komplettiert, wobei das untere Ende der B-Säule quasi in den Türschweller ein taucht und der vordere und hintere Wandabschnitt der B-Säule quer durch den Hohlkörper verlaufen und Schottwände bilden.

Der Offenlegungsschrift läßt sich allerdings nicht ent nehmen, daß die so entstandenen Schottwände eine Verstär kungsfunktion übernehmen sollen, zumal durch die Wandab schnitte die Stoßkanten der aus zwei Halbschalen gebilde ten B-Säule verlaufen, die bei Einwirkung von Stoßkräften zum Ausknicken neigen. Das zu lösende Problem besteht so mit auch darin, eine ausreichende Befestigung der Schott wände im Hohlkörper zu finden, damit diese bei Einleitung von Stoßkräften nicht ausknicken oder seitlich wegrut schen. Dieses Problem liegt insbesondere dann vor, wenn der Hohlkörper, wie im Oberbegriff des Hauptanspruches erwähnt, aus einer Bodenseitenwand und der Wand eines Türseitenrahmens besteht und der Türschweller erst beim Aufbau der Karosserie entsteht, wenn nämlich der Rahmen an die zuvor am Bodenblech befestigte Bodenseitenwand herangeführt und mit ihr verschweißt wird. Danach besteht keine Möglichkeit mehr, von außen eine dauerhafte Befe stigung der Schottwände im Türschweller zu erzielen. Da her sind die weiteren Merkmale des kennzeichnenden Teils darauf gerichtet, daß die Schottwand ein freies Ende auf weist, d. h. nur mit einer Seitenkante, vorzugsweise in der Karosseriewand, befestigt ist, und an der Bodensei tenwand Anschlagelemente vorgesehen sind, an die das freie Ende anlegbar ist. Die Anschlagelemente sind so ausgerichtet, daß ein Wegrutschen des freien Endes bei seitlich eingeleiteten Stoßkräften unterbunden wird. Im einfachsten Fall kann das Anschlagelement durch die Sei tenwände einer senkrecht verlaufenden Sicke oder Nut in der Bodenseitenwand realisiert werden. Beim Zusammenfüh ren von Karosseriewand und Bodenseitenwand wird das freie Ende der Schottwand in diese Sicke eingeführt, die nun die seitliche Abstützung gewährleistet.

Optimal wäre es, wenn die Sicke genauso breit wäre wie die Dicke der Schottwand, da dann eine formschlüssige Verbindung entstehen würde. Aus Toleranzgründen läßt sich dies wahrscheinlich nicht realisieren, da auch bei leich ten Abweichungen vom Sollmaß gewährleistet sein muß, daß die Schottwand in die Sicke einfährt. Das Spiel der Schottwand in der Sicke kann aber hingenommen werden, da es nicht entscheidend auf eine genaue Fixierung der Schottwand ankommt, sondern darauf, daß die Schottwand unter einer Stoßlast nicht zur Seite weggedrückt wird. Dabei kann ein kurzer Rutschweg der freien Kante auf der Bodenseitenwand entsprechend dem Spiel der Schottwand in der Sicke hingenommen werden.

Zur Befestigung der Schottwand an der Karosseriewand wird vorgeschlagen, daß sie einstückig mit einem Verstärkungs teil ausgebildet ist, das formschlüssig in der Karosse riewand liegt und damit einen integralen Bestandteil der Karosseriewand bildet. Die Verstärkung hat die Form eines T's und erstreckt sich zum Teil in den Türschweller und zum Teil in die B-Säule hinein. Die Schottwände sind da bei als Abschlußwände der Verstärkung an ihren Enden im Türschweller ausgebildet.

Häufig befindet sich im Hohlkörper eine Längszwischen wand, die den Hohlkörper in zwei parallel zueinander ver laufende Kammern unterteilt. Der Türseitenrahmen besteht dann aus einer Innenwand und einer Außenwand, wobei die Innenwand an die Bodenseitenwand angesetzt wird und damit die Funktion der Zwischenwand übernimmt. Deswegen wird vorgeschlagen, daß die Schottwand an der Außenwand bzw. an die formschlüssig in der Außenwand einliegenden Ver stärkungen angeformt ist und durch einen Schlitz in der Innenwand hindurch zur Bodenseitenwand geführt ist. Auf diese Weise füllt die Schottwand den Türschweller über seinen gesamten Querschnitt aus.

Die Schlitze in der Innenwand können durch Aufstellen ei ner rasche gebildet werden, wobei zur Verstärkung der Schottwandabstützung die Schottwand mit dieser Lasche durch Schweißen oder Kleben fest verbunden wird.

Im folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispiels, dar gestellt in drei Zeichnungen, die Erfindung näher erläu tert werden. Dabei zeigen

Fig. 1 in perspektivischer Sicht einen Ausschnitt aus einem Türseitenrahmen, zum Teil in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine Prinzipskizze der Sicht in Richtung Pfeil II und

Fig. 3 eine Prinzipskizze eines Längsschnittes entlang der Geraden III.

Die Fig. 1 zeigt Ausschnitte aus der Bodenseitenwand 1, der Innenwand 2 (durchsichtig dargestellt) und der Außen wand 4 eines Türseitenrahmens sowie aus einem Verstär kungsteil 3. Von der Außenwand 4 ist nur ein sehr kleiner Teil dargestellt; tatsächlich erstreckt sie sich parallel zur Innenwand und entspricht in ihrem Profil dem Verstär kungsteil 3.

Das Verstärkungsteil 3 besteht aus einem langgestreckten Profilteil 5 und einem daran angeformten mittig senkrecht abstehenden nach oben ragenden Anschlußteil 6, das in die nicht dargestellte B-Säule hineinragt. Die Außenwand 4 weist eine entsprechende Profilierung auf und bildet die nach außen weisende Wand sowohl eines Türschwellers als auch einer B-Säule.

Vorne und hinten wird das Verstärkungsteil 3 von Schott wänden 7 begrenzt, von denen die vordere in Fig. 1 er kennbar ist. Die Schottwände 7 schließen den Profilquer schnitt bündig ab und ragen in Richtung auf die Bodensei tenwand 1 über den Profilquerschnitt des Verstärkungs teils 3 hinaus. Das Verstärkungsteil 3 sowie die Außen wand 4 werden nach innen durch die Innenwand 2 begrenzt, so daß sich eine erste Längskammer 10 ausbildet. Deutlich erkennbar wird dies in der Fig. 2.

Die Innenwand 2, die Verstärkung 3 sowie die Außenwand 4 bilden zusammen einen Türseitenrahmen, der vorgefertigt zur Montage an das Bodenblech 11 der Karosserie herange führt wird. Das Bodenblech 11 (Fig. 2) weist in Fahrt richtung gesehen links und rechts je eine sogenannte Bo denseitenwand 1 auf, die an ihrem oberen Rand flanschar tig abgesetzt ist (Flansch 13). Die Unterkante der Außen wand ist zur Bodenseitenwand 1 hin verlängert (Verlänge rung 14). Wenn (wie erläutert) der Türseitenrahmen an die Bodenseitenwand 1 herangeführt wird, bildet sich begrenzt von der Innenwand 2 der Bodenseitenwand 1 sowie dem Flansch 13 und der Verlängerungen 14 eine zweite Längs kammer 15. Das gesamte Gebilde aus Bodenseitenwand 1, In nenwand 2, Außenwand 4 wird als Türschweller bezeichnet, der im Bereich der B-Säule durch das Verstärkungsteil 3 verstärkt ist.

Um den Schottwänden 7 in der Bodenseitenwand einen Halt zu geben, ist diese mit Sicken 16 versehen, in die je weils die Innenkante 17 einer Schottwand 7 eintaucht. Nach dem Zusammenbau des Türschwellers füllt die Schott wand 7 den Querschnitt im wesentlichen aus und gibt dem Türschweller eine ausreichende Versteifung.

Die Innenwand 2 weist Schlitze 8 auf, durch die jeweils eine Schottwand 7 hindurchgeführt ist. Die Schlitze 8 werden durch Aufstellen einer Lasche 18 in der Innenwand gebildet. Mit dieser rasche kann die Schottwand ver schweißt, verklebt oder in sonstiger Weise befestigt wer den. Die Schottwand kann durch eine Längssicke, die sich von der Außenwand 4 bis zur Bodenseitenwand erstreckt, zusätzlich gegen Ausknickungen versteift werden.

Der auf diese Weise verstärkte Bereich des Türschwellers unterhalb der B-Säule ist in der Lage, Stöße, die in die B-Säule bzw. unmittelbar in den Schweller eingeleitet werden, in den Bereich des Bodenbleches 11 weiterzulei ten, ohne dabei selbst wesentlich verformt zu werden. Das Eintauchen der Kante 17 in die Sicke 16 verhindert, daß dabei die Schottwand seitlich wegrutscht und die Struktur dadurch kollabieren würde.

Die vorgeschlagene Konstruktion läßt sich relativ leicht realisieren, da das ohnehin vorhandene Verstärkungsteil 3 lediglich mit den Schottwänden versehen werden muß. Sicke 16 und Schlitz 8 können ebenfalls leicht hergestellt wer den. Darüber hinaus sind keine weiteren Schweißarbeiten notwendig, da - wie gesagt - die Kante 17 der Schottwand 7 lediglich in die Sicke 16 eintaucht.

Bezugszeichenliste

1

Bodenseitenwand

2

Innenwand

3

Verstärkungsteil

4

Außenwand

5

Profilteil

6

Anschlußteil

7

Schottwand

8

Schlitz

10

Längskammer

11

Bodenblech

13

Flansch

14

Verlängerung

15

Längskammer

16

Sicken

17

Innenkante

18

Lasche

Claims

1. Wandstruktur mit einer insbesondere in einem Türsei tenrahmen eines Fahrzeuges angeordneten Karosserie wand und einer ihr gegenüberliegenden Wand, insbe sondere einer Bodenseitenwand, die zusammen einen langgestreckten Hohlkörper bilden, dadurch gekenn zeichnet, daß der Hohlkörper mindestens eine senk recht zur Längsachse angeordnete Schottwand (7) mit einem freien Ende (17) aufweist und daß die dem freien Ende (17) gegenüberliegende Wand (1) ein An schlagelement (16) aufweist, an das das freie Ende (17) anlegbar ist.

2. Wandstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Anschlagelement durch eine Sicke (16) gebildet ist.

3. Wandstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Karosseriewand (4) durch ein Ver stärkungsteil (3), insbesondere im Bereich der B-Säule des Fahrzeuges, verstärkt ist, wobei das Ver stärkungsteil (3) einstückig mit einer Schottwand (7) verbunden ist.

4. Wandstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper durch eine Zwischenwand (2) in zwei sich parallel zueinander erstreckende Kammern (10, 15) unterteilt ist, wobei die Schottwand (7) die Zwischenwand (2) durchdringt.

5. Wandstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß der Türseitenrahmen aus einer eine Zwi schenwand bildenden Innenwand (2) und einer Außen wand (4) besteht, wobei die Innenwand (2) mindestens einen Schlitz (8) aufweist, durch den die Schottwand (7) hindurchgesteckt ist.

6. Wandstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Schlitz durch eine Materialaufbiegung (18) ausgebildet ist und daß die Schottwand (7) mit der so gebildeten Lasche (18) verschweißt, verklebt oder in anderer Weise verbunden ist.