DE19910979C2

DE19910979C2 - Vehicle body with at least one side pillar as a hollow beam

Info

Publication number: DE19910979C2
Application number: DE1999110979
Authority: DE
Inventors: Norbert Enning
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2019-03-13
Also published as: DE19910979A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugkarosserie mit wenigstens einer Seiten säule als Hohlträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a vehicle body with at least one side Column as a hollow support according to the preamble of claim 1.

Fahrzeugkarosserien weisen regelmäßig mehrere Seitensäulen auf, die sich zwischen einer unteren Bodenstruktur und einer oberen Dachstruktur er strecken und Tür- und/oder Fensterausschnitte begrenzen.Vehicle bodies regularly have several side pillars that face each other between a lower floor structure and an upper roof structure stretch and limit door and / or window openings.

Bei einem Seitenaufprall in Höhe eines Säulenlängsmittenabschnitts werden bereits bei relativ geringer Seitenaufprallkraft solche Seitensäulen, insbeson dere eine mittlere B-Säule mit einem Bogen zur Längsmitte eines Insassen raums eingebeult. Eine eingebeulte B-Säule hat dabei mit ihrem bogenförmi gen Säulenlängsmittenabschnitt die größte Eindringtiefe in den Insassen raum im Seitenbereich eines benachbarten Insassensitzes, wodurch im Säulenbereich sitzende Insassen gefährdet sein können.In the event of a side impact, be at the height of a central column section even with a relatively low side impact force, such side pillars, in particular a middle B-pillar with an arch to the longitudinal center of an occupant dented. A dented B-pillar has an arched shape the greatest depth of penetration into the occupants space in the side area of an adjacent occupant seat, which in the Passengers sitting in the pillar area may be at risk.

Um eine solche Gefährdung zu reduzieren, ist es bekannt (Patent Abstracts of Japan JP 09254809 A), die gesamte Säulenstruktur mit einem Träger zu verstärken, was jedoch zu einer ungünstig kostenintensiven und gewichtser höhenden Säulenstruktur führt.In order to reduce such a hazard, it is known (Patent Abstracts of Japan JP 09254809 A), the entire column structure with a support reinforce, which however becomes an unfavorably costly and weighty leading columnar structure leads.

Weiter sind strukturintegrierte Schutzeinrichtungen gegen einen Seitenauf prall im B-Säulenbereich bekannt (DE 195 31 982 A1; DE 195 31 957 A1; DE 197 11 014 A1; Patent Abstracts of Japan JP 10053155 A) für den Fall dass die Seitenaufprallkraft im Schwellerbereich angreift. Dort wird der Schweller zusammen mit dem unteren Anbindungspunkt der B-Säule zur Fahrzeuginnenseite hin verformt, wobei die B-Säule in ihrer im wesentlichen vertikalen Ausrichtung mit zur Fahrzeuginnenseite hin verlagert wird. Es handelt sich somit im wesentlichen um einen Schutz gegen ein seitlich mit einer Stoßstange in Höhe eines Seitenschwellers auftreffendes Fahrzeug.There are also structure-integrated protective devices against one side well known in the B-pillar area (DE 195 31 982 A1; DE 195 31 957 A1; DE 197 11 014 A1; Patent Abstracts of Japan JP 10053155 A) for the case that the side impact force attacks in the sill area. There the Sill together with the lower connection point of the B-pillar Deformed inside the vehicle, with the B-pillar in its essence vertical alignment is shifted towards the inside of the vehicle. It is therefore essentially a protection against a side a vehicle hitting a bumper at the level of a side sill.

Erfindungsgemäß soll demgegenüber jedoch ein anderes Problem gelöst wer den: bei einer Anzahl von Unfällen kommen auch Kollisionen vor, bei denen eine Seitenkrafteinwirkung oberhalb des Schwellers unmittelbar auf die Säu len etwa in einem Säulenlängsmittenabschnitt erfolgt. Dies kann beispiels weise bei einem Aufprall auf ein vorstehendes, gegenüber dem Boden nach oben versetztes Hindernis oder auf relativ hohe Ladeaufbauten von Last kraftwagen geschehen. Bei diesen Kollisionen bleibt der schwellerseitige Säu lenfußpunkt im wesentlichen unverlagert erhalten und eine relativ biegewei che Säule biegt mit einem weiten Bogen in den Fahrzeuginnenraum ein.According to the invention, however, another problem should be solved who den: in a number of accidents, collisions also occur in which a lateral force above the sill directly on the sow len takes place in a column longitudinal center section. For example in the event of an impact, detect a protruding one opposite the floor obstacle at the top or on relatively high load structures motor vehicles happen. The sill side remains during these collisions Len foot point preserved essentially unshifted and a relatively flexible che pillar bends into the vehicle interior with a wide arc.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Fahrzeugkarosserie mit wenigstens einer Seitensäule als Hohlträger so weiterzubilden, dass mit einer gewichtsgünstigen Lösung die Eindringtiefe einer Seitensäule bei einem Sei tenaufprall etwa in Höhe eines Säulenlängsmittenabschnitts insbesondere im kritischen Bereich eines benachbarten Insassensitzes reduzierbar ist.The object of the invention is to have a generic vehicle body to develop at least one side pillar as a hollow support so that with a weight-saving solution the depth of penetration of a side pillar in a screen ten impact in particular at the height of a column longitudinal center section is reducible in the critical area of an adjacent occupant seat.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.

Gemäß Anspruch 1 ist der Säulenlängsmittenabschnitt gegenüber einem je weils anschließenden unteren Säulenabschnitt und oberen Säulenabschnitt verstärkt gegen Seitenaufprallkräfte ausgebildet dergestalt, dass entspre chend einer Seitenaufprallkraft auf einen Säulenlängsmittenabschnitt der untere Säulenabschnitt und der obere Säulenabschnitt in den Insassenraum einbeulen, wobei der verstärkte, dazwischenliegende Säulenlängsabschnitt im wesentlichen seine ursprüngliche Gestalt ohne Einzubeulen beibehält.According to claim 1, the column longitudinal center section is opposite each because the adjoining lower column section and upper column section increasingly trained against side impact forces in such a way that they correspond after a side impact force on a column longitudinal center section of the lower pillar section and the upper pillar section into the passenger compartment dent, with the reinforced intermediate column longitudinal section essentially retains its original shape without bulging.

Damit wird die Eindringtiefe einer eingebeulten Säule insbesondere im kri tischen Längsmittenabschnitt dadurch reduziert, dass dort aufgrund der Verstärkung ein relativ gerader Verlauf der Säule beibehalten wird. Der sonst am weitesten in den Insassenraum einbeulende Bogenbereich im Säu lenlängsmittenabschnitt wird durch die dortige Verstärkung somit verhin dert.The depth of penetration of a dented pillar, especially in the kri table longitudinal center section reduced in that there due to the Reinforcement maintains a relatively straight course of the column. The otherwise the most bulging arch area in the sow The longitudinal center section is prevented by the reinforcement there changed.

Dies führt dazu, dass mit relativ einfachen, kostengünstigen und gewichts günstigen Strukturen im Bereich von Seitensäulen eine Gefährdung von Insassen bei einem Seitenaufprall reduzierbar ist und zudem entsprechende Vorschriften hinsichtlich vorgegebener Eindringtiefen gut erfüllbar sind. Durch den relativ geraden Säulenlängsmittenabschnitt einer eingebeulten Seitensäule wird zudem vorteilhaft eine mehr flächige Anlage für einen dort aufprallenden Insassen erreicht als bei der bisherigen bogenförmigen Ein beulung, so dass auch hinsichtlich eines Insassenaufpralls auf die einge beulte Seitensäule eine Gefährdung reduzierbar ist. Trotz dieser Verbesse rungen wird eine gewünscht hohe Stoßenergieabsorption erreicht, da die Seitensäule außerhalb des Säulenlängsmittenabschnitts zur Umwandlung von Seitenaufprallenergie relativ stark verformbar ist.This results in being relatively simple, inexpensive, and weight favorable structures in the area of side pillars endanger Occupants can be reduced in the event of a side impact and also corresponding Regulations regarding predetermined penetration depths can be easily fulfilled. Due to the relatively straight longitudinal column section of a dented Side pillar is also advantageous for a more extensive system for one there impacting occupants reached than with the previous arc-shaped one bulge, so that even with regard to an occupant impact on the bulged side pillar is a hazard can be reduced. Despite these improvements a desired high impact energy absorption is achieved because the Side pillar outside the longitudinal column section for conversion is relatively strongly deformable by side impact energy.

Dazu wird mit Anspruch 2 als konkrete Dimensionierung einer Seitensäule, vorzugsweise einer B-Säule gemäß Anspruch 3, vorgeschlagen, daß diese bei einem Seitenaufprall so verformt wird, daß der untere Säulenabschnitt ausgehend von einem unteren Anbindungspunkt an einem Seitenschweller schräg nach oben und nach innen in den Insassenraum verläuft. Entspre chend verläuft dann ausgehend von einem oberen Anbindungspunkt an einem Seitendachholm der obere Säulenabschnitt schräg nach unten und nach innen. Bis zu einer bestimmten, relativ hohen Seitenaufprallkraft ver läuft dabei der verstärkte und damit im wesentlichen unverformte Säulen längsmittenabschnitt etwa vertikal ausgerichtet seitlich neben einem be nachbarten Innensitzbereich, ohne daß der Säulenlängsmittenabschnitt in diesen Insassensitzbereich eindringt und einen dortigen Insassen unmittel bar gefährdet.For this purpose, with claim 2 as the concrete dimensioning of a side pillar, preferably a B-pillar according to claim 3, proposed that this is deformed in the event of a side impact so that the lower column section starting from a lower connection point on a side sill runs diagonally upwards and inwards into the passenger compartment. Entspre then starts from an upper connection point a side roof rail, the upper column section obliquely downwards and inside. Up to a certain, relatively high side impact force the reinforced and thus essentially undeformed columns run longitudinal center section approximately vertically aligned laterally next to a be adjacent interior seating area without the column longitudinal center section in penetrates this occupant seat area and an occupant there immediately bar at risk.

Um eine Verstärkung des Säulenlängsmittenabschnitts zu erreichen, wer den nachfolgend alternative, bevorzugte Ausführungsformen vorgeschla gen:
Gemäß Anspruch 4 kann die Seitensäule zumindest teilweise als material einheitliches Hohlformteil, vorzugsweise als Hydroformteil hergestellt sein. Die Verstärkung des Säulenlängsmittenabschnitts wird dabei zweckmäßig durch einen gegenüber dem unteren Säulenabschnitt und oberen Säulen abschnitt verstärkten Querschnitt ausgebildet. Eine solche Verstärkung des Querschnitts kann in an sich bekannter Weise durch dickere dortige Mate rialstärken und/oder durch Durchmesservergrößerungen und/oder durch Verstärkungsstege, etc. durchgeführt werden. Eine solche Seitensäule kann dabei insbesondere als Hydroformteil aus Leichtmetall oder Stahl herge stellt werden. In order to reinforce the longitudinal column center section, alternative, preferred embodiments are proposed below:
According to claim 4, the side pillar can be made at least partially as a material-shaped hollow molded part, preferably as a hydroformed part. The reinforcement of the longitudinal column center section is expediently formed by a cross-section reinforced with respect to the lower column section and upper column section. Such reinforcement of the cross-section can be carried out in a manner known per se by thicker material strengths there and / or by diameter increases and / or by reinforcing webs, etc. Such a side pillar can be produced in particular as a hydroformed part made of light metal or steel.

In einer alternativen Ausführungsform nach Anspruch 5 wird vorgeschla gen, daß in die Seitensäule als Hohlträger im Bereich des Säulenlängsmit tenabschnitts zur Verstärkung ein entsprechend langes Verstärkungsteil eingesetzt ist. Vorzugsweise wird die Seitensäule dabei als Verbundteil hergestellt mit einem Stahlblechhohlträger und einem Leichtmetall-Ver stärkungsteil, das zweckmäßig als Leichtmetall-Hohlprofil hergestellt ist. Damit wird eine besonders einfache, kostengünstige und gewichtsgünstige Konstruktion erreicht.In an alternative embodiment according to claim 5 is proposed gene that in the side pillar as a hollow support in the area of the pillar length section for reinforcement a correspondingly long reinforcement part is used. The side pillar is preferably a composite part made with a sheet steel hollow beam and a light metal ver reinforcing part, which is expediently made as a light metal hollow profile. This is a particularly simple, inexpensive and weight-effective Construction achieved.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform nach Anspruch 6 kann die Seitensäule in ihrem Längsverlauf auch aus mehreren, jeweils wenigstens einen Längsabschnitt bildenden Säulenlängsteilen ggf. aus unterschiedli chen Materialien zusammengefügt sein.In a further alternative embodiment according to claim 6, the The longitudinal side column also consists of several, at least in each case a longitudinal section forming longitudinal column parts, possibly from differ Chen materials be put together.

Konkret wird dazu mit Anspruch 7 eine Ausführungsform mit einer unte ren und oberen Blechbaugruppe vorgeschlagen, wobei der Säulenlängsmit tenabschnitt im äußeren Bereich durch ein Leichtmetallformteil gebildet ist. Dieses erstreckt sich noch teilweise in den oberen Säulenabschnitt der gestalt, daß der im oberen Säulenabschnitt vorgesehene Blechaufbau nach unten gezogen ist und eine Innenwand im Bereich des Leichtmetallform teils bildet. Für eine stabile Fügetechnik können dabei die einzelnen Längsabschnitte formschlüssig überlappend ausgeführt sein.Specifically, claim 7 provides an embodiment with a bottom ren and upper sheet metal assembly proposed, the column longitudinally tenabschnitt formed in the outer region by a light metal molded part is. This extends partially into the upper column section of the shape that the sheet metal structure provided in the upper column section after is drawn down and an inner wall in the area of the light metal mold partly forms. For a stable joining technology, the individual can Longitudinal sections are designed to overlap in a form-fitting manner.

In einer vorteilhaften Zusatzfunktion können nach Anspruch 8 die ver stärkten Säulenlängsmittenbereiche zudem zur Anbringung stabiler Schraubpunkte, vorzugsweise für ein Türscharnier und/oder einen Schloß bolzen und/oder einen Umlenkbeschlag verwendet werden.In an advantageous additional function, the ver strengthened central column longitudinal areas also for more stable attachment Screw points, preferably for a door hinge and / or a lock bolts and / or a deflection fitting can be used.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to a drawing.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkarosserie mit einer im Säulenlängsmittenabschnitt gegen Seitenaufprallkräfte verstärkten Seitensäule, und Fig. 1 is a schematic representation of a vehicle body with a reinforced side pillar in the longitudinal center section against side impact forces, and

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkarosserie mit einer Seitensäule nach dem Stand der Technik. Fig. 2 is a schematic representation of a vehicle body with a side pillar according to the prior art.

In der Fig. 1 ist schematisch eine Fahrzeugkarosserie 1 mit zwei als Hohl träger ausgebildeten B-Säulen 2 dargestellt. Die in der Darstellung der Fig. 1 rechte B-Säule 2 zeigt diese in einem unversehrten Zustand, wäh rend die in der Darstellung der Fig. 1 linke B-Säule 2 einen Zustand nach einem Seitenaufprall zeigt.In FIG. 1, a vehicle body 1 is shown with two carrier as a hollow formed B-pillar 2 schematically. The right B-pillar 2 in the illustration of FIG. 1 shows this in an intact condition, while the left B-pillar 2 in the illustration of FIG. 1 shows a state after a side impact.

Die B-Säule 2 erstreckt sich im unversehrten Zustand zwischen einer Bo denstruktur 3 und einer oberen Dachstruktur 4 der Fahrzeugkarosserie 1.The B-pillar 2 extends in the undamaged state between a floor structure 3 and an upper roof structure 4 of the vehicle body 1 .

Wie dies aus der Darstellung der Fig. 1 weiter ersichtlich ist, ist in einen Säulenlängsmittenabschnitt 5 zur Verstärkung der B-Säule 2 ein Verstär kungsteil 6 angeordnet. Dieses Verstärkungsteil ist als Leichtmetall-Hohl profil ausgebildet, während die B-Säule 2 als Stahlblechhohlträger ausge bildet ist.As can also be seen from the illustration in FIG. 1, a reinforcing part 6 is arranged in a longitudinal column center section 5 for reinforcing the B-pillar 2 . This reinforcing part is designed as a light metal hollow profile, while the B-pillar 2 is formed as a hollow steel sheet carrier.

In der Darstellung der Fig. 2 ist eine Fahrzeugkarosserie 7 gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Bei dieser bekannten Fahrzeugkarosserie 7 verlaufen die als Hohlträger ausgebildeten B-Säulen 8 ebenfalls zwischen einer unteren Bodenstruktur 9 und einer oberen Dachstruktur 10. In der den Stand der Technik darstellenden Fig. 2 ist die rechte B-Säule 8 im un versehrten Zustand und die linke B-Säule 8 in einem Zustand nach einem Seitenaufprall dargestellt. In the illustration of Fig. 2, a vehicle body 7 is shown according to the prior art. In this known vehicle body 7 , the B-pillars 8 designed as hollow beams likewise run between a lower floor structure 9 and an upper roof structure 10 . In the illustrative the prior art Fig. 2, the right B-pillar 8 is disfigured in the un state and the left B column 8 shown in a state after a side impact.

Bei einem Seitenaufprall wird die B-Säule 8 des Standes der Technik, wie dies anhand der linken B-Säule 8 dargestellt ist, mit einem Bogen zur Längsmitte eines Insassenraums hin eingebeult. Die eingebeulte B-Säule 8 weist dabei mit ihrem bogenförmig eingebeulten Säulenlängsmittenab schnitt 11 die größte Eindringtiefe in den Insassenraum im Seitenbereich eines benachbarten Insassensitzes auf, was zu einer Gefährdung im Säu lenbereich sitzender Insassen führen kann.In the event of a side impact, the B-pillar 8 of the prior art, as is illustrated by means of the left-hand B-pillar 8 , is dented with an arch toward the longitudinal center of an occupant space. The dented B-pillar 8 has with its arcuate dented pillar longitudinal section 11 the greatest depth of penetration into the occupant space in the side area of an adjacent occupant seat, which can lead to a hazard in the pillar area of seated occupants.

Im Gegensatz dazu wird bei der erfindungsgemäßen Fahrzeugkarosserie 1, bei der die B-Säule 2 im Säulenlängsmittenabschnitt 5 durch ein Verstär kungsteil 6 verstärkt ist, diese bei einem Seitenaufprall so eingebeult, daß ein unterer Säulenabschnitt 12 ausgehend von einem unteren Anbin dungspunkt 13 an einem Seitenschweller 14 schräg nach oben und nach innen in den Insassenraum und ein oberer Säulenabschnitt 15 von einem oberen Anbindungspunkt 16 an einem Seitendachholm 17 ausgehend schräg nach unten und nach innen verläuft, während der verstärkte, zwi schen dem unteren Säulenabschnitt 12 und dem oberen Säulenabschnitt 15 liegende Säulenlängsmittenabschnitt 5 im wesentlichen seine ursprüng liche Gestalt ohne Einzubeulen beibehält und vertikal ausgerichtet seitlich neben einem benachbarten Insassensitzbereich verläuft. Damit wird die Eindringtiefe der eingebeulten B-Säule im kritischen Längsmittenabschnitt 5 reduziert, wie dies in der Fig. 1 anhand der linken B-Säule 2 durch den Abstand D zwischen der strichliert eingezeichneten Einbeulung gemäß dem Stand der Technik und der erfindungsgemäßen Einbeulung dargestellt ist.In contrast, in the vehicle body 1 according to the invention, in which the B-pillar 2 is reinforced by a reinforcing part 6 in the longitudinal column center section 5 , this bulges in the event of a side impact in such a way that a lower pillar section 12 starting from a lower connection point 13 on a side sill 14 obliquely upwards and inwards into the passenger compartment and an upper pillar section 15 starting from an upper connection point 16 on a side roof spar 17 starting obliquely downwards and inwards, while the reinforced, between the lower pillar section 12 and the upper pillar section 15 lying column longitudinal center section 5 essentially retains its original shape without bulging and extends vertically aligned laterally next to an adjacent occupant seating area. The depth of penetration of the dented B-pillar in the critical longitudinal center section 5 is thus reduced, as is shown in FIG. 1 with reference to the left B-pillar 2 by the distance D between the indentation shown in broken lines according to the prior art and the indentation according to the invention.

Claims

1. Vehicle body with at least one side pillar as a hollow beam, which extends between a lower floor structure and an upper roof structure, characterized in that the longitudinal column center section ( 5 ) with respect to a respective lower column section ( 12 ) and upper pillar section ( 15 ) reinforced against Side impact forces is formed such that, in accordance with a side impact force on a pillar longitudinal center section ( 5 ), the lower pillar section ( 12 ) and the upper pillar section ( 15 ) bulge into the passenger compartment, the reinforced, intermediate pillar longitudinal center section ( 5 ) being essentially its original Maintains shape without bulging.

2. Vehicle body according to claim 1, characterized in that the dimensioning of the side pillar ( 2 ) is such that after a side impact, the lower pillar section ( 12 ) starting from a lower connection point ( 13 ) on a side sill ( 14 ) obliquely upwards and inwards into the passenger compartment and the upper pillar section ( 15 ) correspondingly starting from an upper connection point ( 16 ) on a side roof spar ( 17 ) obliquely downwards and inwards, the essentially undeformed pillar longitudinal section ( 5 ) oriented approximately vertically laterally runs next to an adjacent occupant seating area.

3. Vehicle body according to claim 1 or claim 2, characterized in that the side pillar is a B-pillar ( 2 ).

4. Vehicle body according to one of claims 1 to 3, characterized in that the side pillar ( 2 ) is at least partially as a mate rial unitary hollow molded part, preferably as a hydroformed part Herge and the reinforcement of the longitudinal column center section ( 5 ) by one relative to the lower column section ( 12th ) and upper column section ( 15 ) reinforced cross section.

5. Vehicle body according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the side pillar ( 2 ) as a hollow beam in the pillars longitudinal center section ( 5 ) for reinforcement a correspondingly long reinforcing part ( 6 ) is added, the hollow beam as a hollow steel beam and the reinforcing part ( 6 ) are designed as a light metal reinforcing part, preferably as a light metal hollow profile.

6. Vehicle body according to one of claims 1 to 5, characterized in that the side pillar ( 2 ) is joined in its longitudinal course from meh reren, each forming at least one longitudinal section longitudinal column parts.

7. Vehicle body according to claim 6, characterized in that
that the lower column section ( 12 ) is formed by a sheet metal assembly ge
that the column longitudinal center section ( 5 ) is formed in the outer region by a light metal molded part which still extends partially into the upper column section ( 15 ), and
that the upper column section ( 15 ) is formed by a sheet metal or a sheet metal assembly which forms an inner wall in the upper region of the light metal molded part and optionally runs from there to the lower sheet metal assembly.

8. Vehicle body according to one of claims 1 to 7, characterized in that the reinforced column longitudinal center region ( 5 ) is used for attaching stable screw points, preferably for a door hinge and / or a lock bolt and / or a deflection fitting.