DE19838955A1 - Fahrzeugkarosserie mit einem Verformungselement - Google Patents

Abstract

Zur Verbesserung der Energieaufnahmefähigkeit einer Karosserie wurde schon vorgeschlagen, zwischen den Rädern und der Karosserie, d. h. insbesondere der A-Säule des Fahrzeuges, Verformungselemente einzusetzen, so daß die in einem Crashfall sich verschiebenden Räder dort abgestützt werden können und damit in einen Verformungspfad integriert sind. Die Anmeldung zeigt eine Möglichkeit, ein solches Verformungselement in einfacher Weise darzustellen. Das Verformungselement wird als Teil der Verstärkungsschale (3) einer A-Säule (1) ausgebildet. Dazu erhält die Verstärkungsschale (3) einen nach vorne weisenden, an ihrem unteren Ende ausgebildeten Arm (10), dessen offene Seiten einerseits von einem Seitenblech, das auch die Innenwand (2) der A-Säule bildet, und einem Radgehäuse (22) verschlossen werden. Dadurch entsteht eine kastenförmige Struktur, die gut geeignet ist, Verformungsenergie aufzunehmen und die in einfacher Weise in der Karosserie integriert ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugkarosserie mit einem Verformungselement, wobei die Fahrzeugkarosse­ rie unter anderem aus einer A-Säule und einem daran an­ schließenden Radhaus besteht, wobei das Verformungsele­ ment derart im Bezug auf das Radhaus angeordnet ist, daß ein dort angebrachtes Rad bei einer Verformung der Ka­ rosserie aufgrund eines frontal eingeleiteten Stoßes an das Verformungselement angelegt wird und das Rad dadurch in einen Verformungspfad integriert ist. Derartige Ver­ formungselemente, die zwischen einem Rad des Fahrzeuges und der Karosseriestruktur angeordnet sind, sind z. B. in der DE 43 02 240 A1 sowie in der DE 21 51 827 C3 be­ schrieben.

Diese Verformungselemente haben die Aufgabe, Stoßkräfte, die bei einer Kollision auf die Front des Fahrzeuges wir­ ken, über das jeweilige Vorderrad in einen Seitenrahmen des Fahrzeuges einzuleiten und dabei selbst durch ihre Verformung einen Beitrag zur Aufnahme der Stoßenergie zu leisten. In den genannten Schriften ist dieses Prinzip zwar dargestellt, die konkrete Ausführung aber nicht nä­ her erläutert.

So wird in der DE 43 02 240 A1 lediglich erwähnt, daß die Verformungselemente, dort Frontplatte bzw. Rückplatte genannt, am Stoßfängerträger oder an den Seitenlängsträ­ gern angebracht werden sollen. In der DE 21 51 827 C3 heißt es, daß die Verformungselemente, dort Deformations­ körper genannt, in den unteren Teil der Kotflügel einge­ arbeitet werden sollen.

Die Erfindung geht somit von dem Problem aus, ein Verfor­ mungselement derart in die Karosserie des Fahrzeuges zu integrieren, daß zwar die beabsichtigten Effekte im vol­ len Maße eintreten, aber gleichzeitig der Bauaufwand möglichst gering bleibt.

Für ein Verformungselement zwischen den Vorderrädern und der jeweiligen A-Säule wird vorgeschlagen, daß die A- Säule in bekannter Weise aus einer Innenwand, einer äuße­ ren Halbschale und einer darin liegenden Verstärkungs­ schale zusammengesetzt ist, wobei das Verstärkungselement einstückig mit der Verstärkungsschale gebildet ist.

Auf diese Weise wird in erster Linie erreicht, daß das Verformungselement in einfacher Weise hergestellt werden kann. Es handelt sich nämlich lediglich um eine weitere Ausformung der Verstärkungsschale der A-Säule, die ohne weiteres durch entsprechende Gestaltung des Presswerkzeu­ ges realisiert werden kann. Durch die unmittelbare Ver­ bindung mit der A-Säule wird außerdem erreicht, daß die Stoßenergie nicht nur durch die Verformung des Seitenrah­ mens abgebaut wird, sondern zusätzlich durch eine Verbie­ gung der A-Säule. Damit wird, wenn wegen der Größe der aufzunehmenden Stoßkräfte eine Verformung der Fahrgast­ zelle nicht verhindert werden kann, diese wenigstens mi­ nimiert. Andererseits stellt die A-Säule bei kleinen Stoßkräften ein relativ starres Gebilde dar, so daß die Verformungsenergie durch das Verformungselement, das sich an der nicht nachgebenden A-Säule abstützt, aufgenommen werden kann.

Vorzugsweise wird das Verformungselement gemäß der fol­ genden Beschreibung als Teilbereich der Verstärkungs­ schale ausgebildet: Die Verstärkungsschale erhält an ih­ rem unteren Ende ein nach vorne gerichteten kurzen Arm in Form eines offenen U, dessen offene Seite von einem Seitenblech, das auch die Innen­ wand der A-Säule bildet, abgedeckt wird.

Damit entsteht ein im Querschnitt rechteckiger, nach vorne offener Kasten, der sehr gut geeignet ist, Verfor­ mungsenergie aufzunehmen, indem er in Längsrichtung ge­ staucht wird.

Um die Energieaufnahmekapazität zu verbessern, wird eine Verlängerung eines Seitenpaneels der Bodengruppe des Fahrzeuges bis zum vorderen Ende des Armes geführt.

Um zu verhindern, daß Schmutz und Wasser in die A-Säule eindringen, wird das vordere offene Ende durch einen Teilabschnitt des Radgehäuses verschlossen. Damit wird gleichzeitig eine Anlagefläche für den Reifen geschaffen, so daß eine Kraftübertragung über die volle laterale Aus­ dehnung des Arms erfolgen kann.

Die Erfindung soll im folgenden anhand eines Ausführungs­ beispiels näher erläutert werden. Dazu zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Sicht auf die Außen­ seite einer A-Säule mit einem Verformungse­ lement und

Fig. 2 einen Höhenschnitt in schematischer Darstel­ lung durch die A-Säule auf Höhe des Verfor­ mungselementes.

Zunächst wird auf die Fig. 1 bezuggenommen. Diese zeigt eine A-Säule 1 bestehend aus einer Innenwand 2 (verdeckt), einer nicht dargestellten Außenschale und ei­ ner in der Außenschale liegenden Verstärkungsschale 3. Die Kontur der Außenschale entspricht im wesentlichen der Kontur der Verstärkungsschale 3. Die A-Säule erstreckt sich vom Boden des Fahrzeuges zunächst bis zur Frontscheibenunterkante und geht dort über in einen Sei­ tenholm 4. Der Querschnitt der Verstärkungsschale 3 ist im wesentlichen U-förmig: Sie besteht somit aus einer äu­ ßeren Wand 5, einer hinteren Wand 6 und einer vorderen Wand 7. Im unteren Bereich weist die Verstärkungsschale 3 einen in Fahrtrichtung weisenden, U-förmigen Arm 10 auf, der aus einer äußeren Wand 11, die eine seitliche Verlän­ gerung der äußeren Wand 5 der Verstärkungsschale 3 dar­ stellt, sowie einer oberen Wand 12, die in einem Bogen in die vordere Wand 7 der Verstärkungsschale übergeht, und einer unteren Wand 13, die in ein unteres Abschlußblech der Verstärkungsschale 3 übergeht, besteht. Das freie Ende des Arms 10 endet am Radhaus. Die zum Fahrzeug hin offene Seite des Arms 10 wird von einem Seitenblech ver­ schlossen. Das Seitenblech ist ein ausgedehntes Gebilde, das sowohl die Innenwand 2 der A-Säule als auch eine wei­ tere nach vorne an die Innenwand 2 anschließende Seiten­ wand 15 der Karosserie bildet, deren untere Kante an das Radhaus angrenzt.

Die Wände des Arms 10 sind nach außen zu einem Flansch 16 aufgerichtet. Ebenso ist die unteren Kante der Seitenwand 15 mit einem Flansch 17 versehen. Die erwähnten Flansche folgen der Kontur des Radhauses, das von einem an die Un­ terkante der Seitenwand anzusetzenden Radgehäuse 22 (Fig. 2) gebildet wird, das in Fig. 1 aus Gründen der Über­ sichtlichkeit nicht dargestellt ist. Dieses Radgehäuse verläuft bis zum Arm 10 und schließt diesen zum Radhaus hin ab und bildet damit gleichzeitig eine Anlagefläche für den Reifen im Radhaus.

Bei einer Frontalkollision, bei der die Radaufhängung nach hinten verschoben wird, legt sich das Rad an den Ab­ schluß des Arms 10 an. Die weitergeleiteten Stoßkräfte bewirken ein Aufstauchen des Arms, der auf diese Weise als Verformungselement fungiert.

Um die Energieaufnahmekapazität zu verbessern, ist ein Bodenseitenpaneel 20 vorgesehen, das seitlich an einem nicht dargestellten Fahrzeugboden befestigt ist, im we­ sentlichen senkrecht verläuft und durch die A-Säule 1 an der Innenwand 1 entlang in dem Arm 10 hineingeführt ist. Dies bewirkt eine verbesserte Anbindung an den Seiten­ rahmen des Fahrzeuges und verleiht dem Arm 10 eine ver­ besserte Energieaufnahmestruktur.

Zur Verdeutlichung der Zusammensetzung der einzelnen Teile ist in der Fig. 2 noch einmal ein Höhenschnitt ent­ lang der Linie II-II der Fig. 1 dargestellt. Dieser zeigt im Schnitt die äußere Wand 11 des Verformungselementes, die in die äußere Wand 5 der A-Säule übergeht. Davor liegt die Außenschale 21 der A-Säule, die in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Im Abstand dazu verläuft weiter innen zunächst das Bodenseitenpaneel 20, sowie das Seitenblech bestehend aus der Seitenwand 15 und der Innenwand 2. Nach vorne wird der Arm 10 durch das Radgehäuse 22 geschlos­ sen, wobei es mit den Flanschen 16 des Armes sowie den nach außen abgeknickten Flanschen des Seitenwand 15 und des Bodenseitenpaneels 20 verschweißt wird. Dargestellt ist weiterhin eine Schürze 23, die das Radgehäuse 22 vom Fahrzeuginnenraum trennt.

Wie ohne weiteres zu erkennen ist, ist in den Fig. 1 und 2 die linke Seite eines Fahrzeugs dargestellt. Die rechte Seite wird dementsprechend spiegelbildlich ausgeführt.

Claims (5)

1. Fahrzeugkarosserie mit einem Verformungselement, wo­ bei die Fahrzeugkarosserie unter anderem aus einer A-Säule und einem daran anschließenden Radhaus be­ steht, wobei das Verformungselement derart in Bezug auf das Radhaus angeordnet ist, daß ein dort ange­ brachtes Rad bei einer Verformung der Karosserie aufgrund eines frontal eingeleiteten Stoßes an das Verformungselement angelegt wird und das Rad dadurch in einen Verformungspfad integriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die A-Säule in bekannter Weise aus einer Innenwand (2) einer äußeren Halbschale (21) und einer darin liegenden Verstärkungsschale (3) zusammengesetzt ist, wobei das Verformungsele­ ment (10) einstückig mit der Verstärkungsschale (3) ausgebildet ist.

2. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verstärkungsschale (3) an ihrem unteren Ende einen in Fahrzeuglängsrichtung weisen­ den Arm (10) zur Bildung des Verformungselementes aufweist, wobei der Arm (10) in der Form eines nach innen offenen U ausgeformt ist.

3. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die offene innere Seite des Arms (10) durch ein Seitenblech abgedeckt ist, das auch die Innenwand (2) der A-Säule bildet.

4. Fahrzeugkarosserie nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Arm (10) eine Verlänge­ rung eines Seitenpaneels (20) der Bodengruppe des Fahrzeuges hineinreicht.

5. Fahrzeugkarosserie nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß das vordere offene Ende des Arms (10) durch einen Teilabschnitt eines Radge­ häuses (22) verschlossen ist.