EP2593338A1 - B-säulenverstärkung eines kraftfahrzeugs - Google Patents

B-säulenverstärkung eines kraftfahrzeugs

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Publication number
EP2593338A1
EP2593338A1 EP11730651.4A EP11730651A EP2593338A1 EP 2593338 A1 EP2593338 A1 EP 2593338A1 EP 11730651 A EP11730651 A EP 11730651A EP 2593338 A1 EP2593338 A1 EP 2593338A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pillar reinforcement
profile
cross
region
hollow profile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11730651.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus ZÖRNACK
Rolf Peter RÖTTGER
Lothar Patberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Publication of EP2593338A1 publication Critical patent/EP2593338A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/04—Door pillars ; windshield pillars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/157—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body for side impacts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/007—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of special steel or specially treated steel, e.g. stainless steel or locally surface hardened steel

Definitions

  • the invention relates to a B-pillar reinforcement of a
  • Motor vehicle having an upper region for connecting the B-pillar reinforcement to the roof area of the motor vehicle and a lower area for connecting the B-pillar reinforcement to a floor support of the motor vehicle, which has at least one hollow profile made of metal, in particular steel, and the hollow profile of the upper and forms lower portion of the B-pillar reinforcement.
  • B-pillar Center column
  • the B-pillar has the task to support the roof area of the motor vehicle on the floor support and optionally provide support for the front and the rear side door.
  • the B-pillar is also a visible part of the outer skin of the motor vehicle.
  • B-pillars therefore usually consist of a B-pillar reinforcement, which is provided in the interior of the B-pillar and at least one outer skin sheet, which the
  • the object of the present invention is to provide an improved B-pillar reinforcement, which is optimized on the one hand with regard to a load-oriented design with minimum weight, and on the other hand a very good integration of additional components of the B-pillar
  • the stated object is achieved for a generic B-pillar reinforcement of a motor vehicle in that the hollow profile in one of the areas at least partially a substantially trapezoidal cross-sectional area and in the other area an at least partially U-shaped
  • the change of the cross-sectional area of substantially trapezoidal to a U-shaped cross-sectional area can be achieved particularly simple in that at least the passenger cell of the motor vehicle side facing the hollow profile has a varying in the longitudinal direction of the hollow profile cross-sectional shape according to a first embodiment of the B-pillar reinforcement ,
  • facing side can be realized for example by an impression of the facing side toward the outside of the B-pillar reinforcement.
  • Trapezoidal cross-sectional area arranged the shorter of the parallel sides of the trapezoidal cross-sectional area on the side facing away from the passenger compartment of the hollow profile.
  • the B-pillar reinforcement is designed to be particularly rigid compared to an impressions of the B-pillar in the passenger compartment.
  • a slightly less rigid design of the B-pillar reinforcement is achieved in a simple manner that the legs of the U-shaped cross-sectional area for
  • Passenger compartment are arranged open. These areas of the B-pillar reinforcement can be provided, for example, where a specific deformation behavior is required in order to absorb as much impact energy as possible.
  • the B-pillar reinforcement according to the invention can be configured advantageously according to a further embodiment in that the hollow profile consists of a closed,
  • a trapezoidal cross-sectional area having profile is produced, which is formed by at least one impression in an area of the closed profile at least partially as a double-walled U-profile.
  • the hollow profile of the B-pillar reinforcement from a closed profile can be provided in a simple manner, a flangeless hollow profile as B-pillar reinforcement, if one
  • the closed profile is produced from a tubular and optionally longitudinally welded profile, in particular from a "modular tube.”
  • the production costs of the B-pillar reinforcement are reduced by the joining step of the tubular profile in the tubular state can be carried out and thus be carried out more easily
  • modulear tubes also for the case that different material thicknesses and / or material grades are to be used in a closed profile by the longitudinal seam welding results in a particularly cost-effective production of tubular profiles.
  • the hollow profile formed by an at least partially open, U-shaped profile with a strike plate, wherein the strike plate in a
  • Area has at least partially a flat cross-sectional shape and in the other area at least partially open to the passenger cell has a U-shaped cross-sectional shape, can in a particularly simple manner a flanschbehaftetes
  • the flanges may serve to connect other components of the B-pillar to the B-pillar reinforcement.
  • the strike plate and the U-shaped profile must be connected via a joining process step, which usually has two welds result, but can be on the strike plate and its transformation in a particularly simple manner
  • the U-shaped profile is a hat profile and / or the strike plate formed in the region of the U-shaped cross-sectional shape as a hat profile.
  • Hat profiles have the advantage that they can already provide flange areas which, on the one hand, provide easy connection to others
  • the flange areas also serve to increase the flexural rigidity of the hat profile.
  • the construction of the hollow profile of the B-pillar reinforcement according to the invention from a striking plate and an at least partially U-shaped profile can be particularly easy
  • Tailored blanks are sheets made from
  • the upper region of the hollow profile of the B pillar reinforcement has the at least partially trapezoidal cross-sectional area and the lower area of the hollow profile has the at least partially U-shaped cross-sectional area.
  • the part of the hollow profile, which has an at least partially trapezoidal cross-sectional area, is characterized by an increased flexural rigidity, which is usually required in the roof frame area.
  • the hollow profile of the B-pillar reinforcement ensures improved deformation behavior in the lower B-pillar region, since the lower B-pillar region can absorb impact energy and convert it into deformation energy due to the specifically set deformation behavior.
  • the B-pillar reinforcement is arcuate in the longitudinal direction and has a wider cross section in the lower region than in the upper region. Due to the curved course of the B- Column reinforcement can avoid the intrusion of the B-pillar or the B-pillar reinforcement in the
  • the B-pillar reinforcement according to the invention can be advantageously configured in that in the upper
  • belt retractor may be in the direction of
  • reinforcements can preferably be made in the area of the connection of belt deflectors and / or belt retractors
  • Reinforcing patch be formed.
  • Reinforcing patches are sheets, which are connected to the reinforcement at specific points of the hollow profile with the material fit by, for example, welding, soldering and / or gluing to the
  • Wall thickness in these areas of the hollow profile selectively increase.
  • the drawing shows in a perspective view of a B-pillar reinforcement according to a first
  • Embodiment of the invention B pillar reinforcement, a schematic sectional view in section A-A and B-B of a second
  • Embodiment of a B-pillar reinforcement according to the invention the embodiment of FIG. 2 in a schematic sectional view in section A-A and B-B with additionally integrated
  • FIG. 6 is a perspective view of a fifth embodiment of the
  • a B-pillar reinforcement 1 according to the invention with an upper portion la and a lower portion lb in one shown in perspective view.
  • Embodiment of the B-pillar reinforcement 1 according to the invention shows a longitudinally arcuate course, wherein the cross-section of the B-pillar reinforcement in section A-A is smaller than in section B-B.
  • a roof rack 14 of a motor vehicle is indicated, to which the B-pillar reinforcement 1 is connected.
  • a bottom support 15 also shown only schematically, the lower portion lb of the B-pillar reinforcement is connected.
  • the passenger compartment 16, which by the roof rack 14, the bottom support 15 and the B-pillar reinforcement each side of the body of the
  • FIG. 1 is constructed from an open egg ⁇ shaped hat profile 2 and a strike plate 3. As already stated, the use of a
  • Striker plate 3 together with a U-shaped hat profile 2 a particularly simple realization of the B-pillar reinforcement 1 according to the invention by providing flanges 4 through the striking plate 3 and the U-shaped hat profile second
  • Fig. 2 shows in a schematic sectional view of the
  • FIG. 1 Embodiment of FIG. 1 in section AA and BB in Figs. 2a) and 2b). It can be seen that in section AA, a substantially trapezoidal cross-sectional area 5 is formed by the striking plate 3 and the U-shaped, open hat profile 2 in the upper area 1a of the B-pillar reinforcement 1. Usually, the B-pillar reinforcement 1 becomes so designed that in the area of trapezoidal
  • Cross-sectional area here in the upper region of the B-pillar reinforcement 1, the shorter of the parallel side surfaces of the cross-sectional area 5 facing away from the passenger compartment 16.
  • the striking plate 3 thus acts as a pull plate, so that the upper portion la of the B-pillar reinforcement 1 is particularly stiff
  • Fig. 2b shows the lower portion 1b of the B-pillar reinforcement of Fig. 1 in section B-B.
  • Cross-sectional area 6 can be seen, which is achieved by the deformation of the striking plate 3 from a flat sheet in the upper region of the B-pillar reinforcement to a hat profile in the lower region 1b of the B-pillar reinforcement. This area is not designed as rigid as the upper area of the B-pillar reinforcement 1 and can therefore be deformed
  • B-pillar reinforcement 1 according to the invention is shown in Fig. 3 in a schematic sectional view in section A-A and B-B, Fig. 3a), b). Starting point for this
  • Embodiment of the B-pillar reinforcement 1 according to the invention is a closed, flangeless hollow profile with a portion of at least partially a trapezoidal
  • Hollow profiles can be done for example via a U-O-forming.
  • module tubes for producing this exemplary embodiment, it is additionally possible to react to specific loads in the installed state, for example in that the "modular tube” has different cross sections.
  • FIG. 4a) and b) the embodiment of Fig. 2 is now shown.
  • a connection 7 is shown for a Gurtumlenker in the form of a screw.
  • the reinforcement of the connection takes place for example by the use of a sleeve 8.
  • Fig. 4b) shows in section B-B the arrangement of a
  • FIG. 5 shows a fourth embodiment of the B-pillar reinforcement according to the invention in schematic
  • Sectional views in sections AA and BB Unlike the previous embodiments, a particular rigid design of the upper section in section AA by the reinforcement of the U-shaped
  • FIG. 6 shows a perspective view of a B pillar reinforcement according to the invention.
  • the B pillar reinforcement 12 having an upper area 12a and a lower area 12b has been produced from a tailored blank consisting of two different boards 13a and 13b.
  • the regions 13a and 13b may have different material thicknesses and / or
  • Tailored blanks are usually processed as one-piece sheets and can thus accommodate different requirements of the B-pillar reinforcement according to the invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine B-Säulenverstärkung (1) eines Kraftfahrzeugs mit einem oberen Bereich (1a) zur Anbindung der B-Säulenverstärkung (1) an den Dachbereich (14) des Kraftfahrzeugs und einem unteren Bereich (16) zur Anbindung der B-Säulenverstärkung (1) an einen Bodenträger des Kraftfahrzeugs, welche mindestens ein Hohlprofil aus Metall, insbesondere aus Stahl, aufweist und das Hohlprofil den oberen und unteren Bereich der B-Säulenverstärkung (1) bildet. Die Aufgabe, eine verbesserte B-Säulenverstärkung zur Verfügung zu stellen, welche einerseits im Hinblick auf eine belastungsgerechte Auslegung bei minimalen Gewicht optimiert ist, eine sehr gute Integration von zusätzlichen Komponenten der B-Säule ermöglicht, wird dadurch gelöst, dass das Hohlprofil in einem der Bereiche zumindest teilweise eine im Wesentlichen trapezförmige Querschnittsfläche (5) und im anderen Bereich eine zumindest teilweise U-förmige Querschnittsfläche (6) aufweist.

Description

B-Säulenvers ärkung eines Kraf fahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine B-Säulenverstärkung eines
Kraftfahrzeugs mit einem oberen Bereich zur Anbindung der B- SäulenVerstärkung an den Dachbereich des Kraftfahrzeugs und einem unteren Bereich zur Anbindung der B-Säulenverstärkung an einen Bodenträger des Kraftfahrzeugs, welche mindestens ein Hohlprofil aus Metall, insbesondere aus Stahl, aufweist und das Hohlprofil den oberen und unteren Bereich der B- Säulenverstärkung bildet.
Kraftfahrzeuge besitzen zwischen den vorderen und hinteren Türausschnitten eine Mittelsäule, welche üblicherweise als B- Säule bezeichnet wird. Die B-Säule hat die Aufgabe, den Dachbereich des Kraftfahrzeugs am Bodenträger abzustützen und eine Unterstützung für die vordere und die hintere Seitentür gegebenenfalls bereitzustellen. Gleichzeitig ist die B-Säule auch sichtbarer Teil der Außenhaut des Kraftfahrzeugs.
Daneben wird über die B-Säule auch das Verhalten des
Kraftfahrzeugs im Falle eines Seitenaufpralls stark
beeinflusst. B-Säulen bestehen daher üblicherweise aus einer B-Säulenverstärkung, welche im Inneren der B-Säule vorgesehen ist und mindestens einem Außenhautblech, welches den
unmittelbar sichtbaren Teil der B-Säule darstellt. Um den unterschiedlichen Belastungsbereichen der B-Säule bei minimalem Gewicht gerecht zu werden, ist es aus der US- Patentanmeldung US 2008/0315628 AI bekannt, die B- Säulenverstärkung im oberen, mittleren und unteren Bereich aus Stählen mit unterschiedlichen Festigkeiten herzustellen. Diese B-Säulenverstärkung weist eine über ihre Länge im Wesentlichen trapezförmige Querschnittsfläche auf. Allerdings weist diese B-Säulenverstärkung noch Verbesserungspotential in Bezug auf Gewicht und Kosten zur Herstellung der B- Säulenverstärkung und der Integration weiterer Komponenten der B-Säule auf.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte B- Säulenverstärkung zur Verfügung zu stellen, welche einerseits im Hinblick auf eine belastungsgerechte Auslegung bei minimalen Gewicht optimiert ist, andererseits eine sehr gute Integration von zusätzlichen Komponenten der B-Säule
ermöglicht .
Die genannte Aufgabe wird für eine gattungsgemäße B- Säulenverstärkung eines Kraftfahrzeugs dadurch gelöst, dass das Hohlprofil in einem der Bereiche zumindest teilweise eine im Wesentlichen trapezförmige Querschnittsfläche und im anderen Bereich eine zumindest teilweise U-förmige
Querschnittsfläche aufweist.
Durch die Änderung der Querschnittsflächenform der B- Säulenverstärkung verbessert sich deren Biegesteifigkeit , so dass geringere Blechdicken verwendet werden können. Darüber hinaus weisen beide Bereiche und damit die B- Säulenverstärkung ein in den Bereichen unterschiedliches Deformationsverhalten auf, welches für eine
belastungsgerechte Auslegung der B-Säulenverstärkung genutzt werden kann. Hierdurch werden weitere Einsparpotentiale in Bezug auf Kosten und Gewicht ermöglicht. Die Änderung der Querschnittsfläche von im Wesentlichen trapezförmig auf eine U-förmige Querschnittsfläche kann gemäß einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen B- Säulenverstärkung besonders einfach dadurch erreicht werden, dass zumindest die der Fahrgast zelle des Kraftfahrzeugs zugewandte Seite des Hohlprofils eine in Längsrichtung des Hohlprofils variierende Querschnittsform aufweist. Die variierende Querschnittsform der zur Fahrgastzelle
zugewandten Seite kann beispielsweise durch eine Einprägung der zugewandten Seite in Richtung Außenseite der B- Säulenverstärkung realisiert werden.
Vorzugsweise ist im Bereich der im Wesentlichen
trapezförmigen Querschnittsfläche die kürzere der parallelen Seiten der trapezförmigen Querschnittsfläche auf der der Fahrgastzelle abgewandten Seite des Hohlprofils angeordnet. Hierdurch wird im Falle eines Seitencrashs die Deformation der Bereiche der B-Säulenverstärkung mit einer trapezförmigen Querschnittsfläche in Richtung der Fahrgastzelle in eine Zugspannung in der längeren der parallelen Seiten der
trapezförmigen Querschnittsfläche umgewandelt, so dass die B- Säulenverstärkung gegenüber einem Eindrücken der B-Säule in den Fahrgastraum hinein besonders steif ausgelegt ist.
Eine etwas weniger biegesteife Auslegung der B- Säulenverstärkung wird auf einfache Weise dadurch erreicht, dass die Schenkel der U-förmigen Querschnittsfläche zur
Fahrgastzelle geöffnet angeordnet sind. Diese Bereiche der B- Säulenverstärkung können beispielsweise dort vorgesehen sein, wo ein spezifisches Deformationsverhalten gefordert ist, um möglichst viel Aufprallenergie zu absorbieren. Die erfindungsgemäße B-Säulenverstärkung kann gemäß einer weiteren Ausführungsform dadurch vorteilhaft ausgestaltet werden, dass das Hohlprofil aus einem geschlossenen,
zumindest teilweise eine trapezförmige Querschnittsfläche aufweisenden Profil hergestellt ist, welches durch mindestens eine Einprägung in einem Bereich des geschlossenen Profils zumindest teilweise als doppelwandiges U-Profil ausgebildet ist. Der Bereich, welcher als doppelwandiges U-Profil
ausgebildet ist, weist aufgrund der Doppelwandigkeit eine besonders hohe Biegesteifigkeit gegenüber einer Deformation auf, so dass auch hier die Wanddicke des Hohlprofils auf die geforderten Biegebelastungen angepasst und verringert werden kann. Durch die Herstellung des Hohlprofils der B- Säulenverstärkung aus einem geschlossenen Profil kann auf einfache Weise auch ein flanschloses Hohlprofil als B- Säulenverstärkung bereitgestellt werden, sofern ein
flanschloses, geschlossenes Profil umgeformt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen B- Säulenverstärkung ist das geschlossene Profil aus einem rohrförmigen und optional längsnahtgeschweißten Profil, insbesondere aus einem „modular Tube" hergestellt. Einerseits verringern sich die Produktionskosten der B-säulenverstärkung dadurch, dass der Fügeschritt des rohrförmigen Profils im rohrförmigen Zustand durchgeführt werden kann und somit einfacher durchgeführt werden kann. Dies gilt bei der
Verwendung von „modular Tubes" auch für den Fall, dass unterschiedliche Materialdicken und/oder Materialgüten in einem geschlossenen Profil verwendet werden sollen. Durch das Längsnahtschweißen ergibt sich eine besonders kostengünstige Fertigung von rohrförmigen Profilen. Wird gemäß einer weiteren Ausführungsform der
erfindungsgemäßen B-Säulenverstärkung das Hohlprofil durch ein zumindest teilweise offenes, U-förmiges Profil mit einem Schließblech gebildet, wobei das Schließblech in einem
Bereich zumindest teilweise eine ebene Querschnittsform aufweist und im anderen Bereich zumindest teilweise eine zur Fahrgast zelle geöffnete U-förmige Querschnittsform aufweist, kann auf besonders einfache Weise ein flanschbehaftetes
Hohlprofil für die erfindungsgemäße B-Säulenverstärkung bereitgestellt werden. Die Flansche können beispielsweise dazu dienen, weitere Komponenten der B-Säule mit der B- Säulenverstärkung zu verbinden. Zwar müssen das Schließblech und das U-förmige Profil über ein Fügeverfahrensschritt , welcher üblicherweise zwei Schweißnähte zur Folge hat, verbunden werden, allerdings lässt sich über das Schließblech und dessen Umformung auf besonders einfache Weise
unterschiedliche Querschnittsflächen in der B- Säulenverstärkung realisieren. Das U-förmige Profil dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen B-Säulenverstärkung kann beispielsweise durch Tiefziehen einer Platine
bereitgestellt werden.
Vorzugsweise ist das U-förmige Profil ein Hutprofil und/oder das Schließblech im Bereich der U-förmigen Querschnittsform als Hutprofil ausgebildet. Hutprofile haben den Vorteil, dass diese bereits Flanschbereiche zur Verfügung stellen können, welche einerseits eine leichte Anbindung von weiteren
Komponenten aber auch des Schließbleches ermöglichen.
Andererseits dienen die Flanschbereiche auch zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Hutprofils. Der Aufbau des Hohlprofils der erfindungsgemäßen B- Säulenverstärkung aus einem Schließblech und einem zumindest teilweise U-förmigen Profil kann besonders leicht an
unterschiedliche, spezifische Belastungsszenarien dadurch angepasst werden, dass das U-förmige Profil und/oder das
Schließblech aus zwei entsprechend geformten Einzelplatinen, welche als Tailored Blanks ausgebildet sind, hergestellt sind. Tailored Blanks sind Bleche, welche aus
unterschiedlichen Materialdicken und/oder Materialgüten bestehen und als Halbzeuge für die Herstellung von ü-förmigen Profilen oder Schließblechen verwendet werden können.
Gemäß einer nächsten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen B- Säulenverstärkung weist der obere Bereich des Hohlprofils der B-Säulenverstärkung die zumindest teilweise trapezförmige Querschnittsfläche und der untere Bereich des Hohlprofils die zumindest teilweise ü-förmige Querschnittsfläche auf. Der Teil des Hohlprofils, welcher eine zumindest teilweise trapezförmige Querschnittsfläche aufweist, zeichnet sich durch eine erhöhte Biegesteifigkeit aus, welche üblicherweise im Dachrahmenbereich gefordert wird. Die zumindest teilweise U-förmige Querschnittsfläche im unteren Bereich des
Hohlprofils der B-Säulenverstärkung gewährleistet dagegen ein verbessertes Deformationsverhalten im unteren B- Säulenbereich, da der untere B-Säulenbereich durch das gezielt eingestellte Deformationsverhalten Aufprallenergie aufnehmen und in Deformationsenergie umwandeln kann.
Zu dem gleichen Zweck ist es vorteilhaft, dass die B- Säulenverstärkung in Längsrichtung bogenförmig verläuft und im unteren Bereich einen breiteren Querschnitt besitzt als im oberen Bereich. Aufgrund des bogenförmigen Verlaufs der B- Säulenverstärkung kann die Vermeidung einer Intrusion der B- Säule oder der B-Säulenverstärkung in den
Fahrgastzellenbereich unterstützt werden. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße B-Säulenverstärkung dadurch vorteilhaft ausgestaltet werden, dass im oberen
Bereich der B-Säulenverstärkung im Hohlprofil Anbindungen für Gurtumlenker und/oder im unteren Bereich der B- Säulenverstärkung Gurtretraktoren integriert sind.
Insbesondere in Kombination mit der Anordnung der
trapezförmigen Querschnittfläche im oberen Bereich des
Hohlprofils kann die Anwendung von Gurtumlenkern, einfach durch ein Loch im fahrgastzellenseitigen Schließblech oder Seite des Hohlprofils bereitgestellt werden. Der
Gurtretraktor kann darüber hinaus in dem in Richtung
Fahrgastzelle geöffneten U-förmigen Querschnitt des unteren Bereichs des Hohlprofils platzsparend angeordnet bzw.
integriert werden. Schließlich können vorzugsweise im Bereich der Anbindung von Gurtumlenkern und/oder Gurtretraktoren Verstärkungen
vorgesehen sein. Diese können beispielsweise im Falle von Gurtumlenkern als Schraubenhülse oder als zusätzliches
Verstärkungspatch ausgebildet sein. Verstärkungspatches sind Bleche, welche zur Verstärkung an spezifischen Stellen des Hohlprofils mit diesem stoffschlüssig durch beispielsweise Schweißen, Löten und/oder Kleben verbunden sind, um die
Wandstärke in diesen Bereichen des Hohlprofils selektiv erhöhen .
Im Weiteren wird die Erfindung anhand der Zeichnung von
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in eine perspektivische Darstellung einer B- Säulenverstärkung gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung, eine schematische Schnittansicht in den Schnitten A-A und B-B des ersten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen B Säulenverstärkung, eine schematische Schnittansicht im Schnitt A-A und B-B eines zweiten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen B-SäulenVerstärkung, das Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 in einer schematischen Schnittansicht im Schnitt A-A und B-B mit zusätzlich integrierten
Komponenten, ein drittes Ausführungsbeispiel der
erfindungemäßen B-Säulenverstärkung im
Schnitt A-A und B-B und
Fig. 6 in einer perspektivischen Darstellung ein fünftes Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen B-Säulenverstärkung in perspektivischer Ansicht.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße B-Säulenverstärkung 1 mit einem oberen Bereich la und einem unteren Bereich lb in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Das erste
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen B-Säulenverstärkung 1 zeigt einen in Längsrichtung bogenförmigen Verlauf, wobei der Querschnitt der B-Säulenverstärkung im Schnitt A-A kleiner ist als im Schnitt B-B. Oberhalb des Schnitts A-A ist ein Dachträger 14 eines Kraftfahrzeugs angedeutet, an welchen die B-Säulenverstärkung 1 angebunden ist. An einen ebenfalls nur schematisch dargestellten Bodenträger 15 ist der untere Bereich lb der B-Säulenverstärkung angebunden. Ebenso dargestellt ist in Fig. 1 die Fahrgastzelle 16, welche durch den Dachträger 14, den Bodenträger 15 und die B- Säulenverstärkung jeder Seite der Karosserie des
Kraftfahrzeugs begrenzt wird. Das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 ist aus einem offenen ei¬ förmigen Hutprofil 2 und einem Schließblech 3 aufgebaut. Wie bereits ausgeführt, ermöglicht die Verwendung eines
Schließblechs 3 zusammen mit einem U-förmigen Hutprofil 2 eine besonders einfache Realisierung der erfindungsgemäßen B- Säulenverstärkung 1 unter Bereitstellung von Flanschen 4 durch das Schließblech 3 und das U-förmige Hutprofil 2.
Sowohl das Schließblech 3 als auch das U-förmige, offene Hutprofil 2 können über einfache Umformverfahren die
benötigten Geometrien bereitstellen.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Schnittansicht das
Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 im Schnitt A-A und B-B in den Fig. 2a) und 2b) . Zu erkennen ist, dass im Schnitt A-A eine im Wesentlichen trapezförmige Querschnittsfläche 5 durch das Schließblech 3 und das U-förmige, offene Hutprofil 2 im oberen Bereich la der B-Säulenverstärkung 1 gebildet wird. Üblicherweise wird die B-Säulenverstärkung 1 derart konzipiert, dass im Bereich der trapezförmigen
Querschnittsfläche, hier im oberen Bereich der B- Säulenverstärkung 1 die kürzere der parallelen Seitenflächen der Querschnittsfläche 5 von der Fahrgastzelle 16 weg weist.
Im Bereich der trapezförmigen Querschnittsfläche 5 bewirkt dann eine Deformation der B-Säulenverstärkung 1 in Richtung Fahrgastzelle eine Zugbelastung auf das Schließblech 3, welches im Bereich der Flansche 4 stoffschlüssig mit dem U- förmigen Profil 3 verbunden, vorzugsweise verschweißt ist.
Das Schließblech 3 wirkt also als Zugblech, so dass der obere Bereich la der B-Säulenverstärkung 1 besonders steif
gegenüber einer Deformation in Richtung Fahrgastzelle 16 ist. Fig. 2b) zeigt den unteren Bereich lb der B-Säulenverstärkung aus Fig. 1 im Schnitt B-B. Deutlich ist die U-förmig
Querschnittsfläche 6 zu erkennen, welche durch die Umformung des Schließblechs 3 von einem ebenen Blech im oberen Bereich der B-Säulenverstärkung zu einem Hutprofil im unteren Bereich lb der B-Säulenverstärkung erreicht wird. Dieser Bereich ist nicht so biegesteif ausgelegt, wie der obere Bereich der B- Säulenverstärkung 1 und kann daher durch Deformierung
Aufprallenergie eines Seitencrashs aufnehmen. Ein flanschloses zweites Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen B-Säulenverstärkung 1 wird in Fig. 3 in einer schematischen Schnittansicht im Schnitt A-A und B-B gezeigt, Fig. 3a), b) . Ausgangspunkt für dieses
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen B-Säulenverstärkung 1 ist ein geschlossenes, flanschloses Hohlprofil mit einem Bereich der zumindest teilweise eine trapezförmige
Querschnittsfläche 5 aufweist, Fig. 3a) . Durch Einprägung in einem Abschnitt des geschlossenen Hohlprofils wird ein doppelwandiges , U-förmiges Profil bereitgestellt, welches im unteren Bereich eine U-förmige Querschnittsfläche 6 und im oberen Bereich eine trapezförmige Querschnittsfläche 5 aufweist. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist flanschlos und insofern gewichtsoptimiert. Die Herstellung des
Hohlprofils kann beispielsweise über eine U-O-Umformung erfolgen. Darüber hinaus kann durch die Verwendung von „modular Tubes" zur Herstellung dieses Ausführungsbeispiels zusätzlich auf spezifische Belastungen im eingebauten Zustand reagiert werden, beispielsweise in dem das „modular Tube" unterschiedliche Querschnitte aufweist.
In Fig. 4a) und b) ist nun das Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 dargestellt. Im Unterschied zu Fig. 2 ist aber eine Anbindung 7 für einen Gurtumlenker in Form einer Schraube dargestellt. Die Verstärkung der Anbindung erfolgt beispielweise durch die Verwendung einer Hülse 8. Fig. 4b) zeigt im Schnitt B-B die Anordnung eines
Gurtretraktors 9 integriert in den durch die erfindungsgemäße B-Säulenverstärkung bereitgestellten Bauraum im unteren Bereich der B-Säulenverstärkung 1. Wie aus Fig. 4a) und 4b) ersichtlich ist, gestaltet sich die Integration von
Anbindungselementen 7 für Gurtumlenker und die Integration von Gurtretraktoren 9 bei der erfindungsgemäßen B- Säulenverstärkung 1 besonders einfach.
Schließlich zeigt Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen B-Säulenverstärkung in schematischen
Schnittansichten in den Schnitten A-A und B-B. Anders als in den vorherigen Ausführungsbeispielen wird eine besonders biegesteife Auslegung des oberen Bereichs im Schnitt A-A durch die Verstärkung des mit einer U-förmigen
Querschnittsfläche 6 vorgesehenen oberen Bereichs durch die Verwendung eines zusätzlichen Verstärkungsprofils 10
erreicht. Im unteren Bereich der B-Säulenverstärkung ist, wie im Schnitt B-B dargestellt, eine trapezförmige
Querschnittsfläche 5 vorgesehen, um eine an die
Biegesteifigkeit des oberen Bereichs angepasste
Biegesteifigkeit im unteren Bereich der B-Säulenverstärkung vorzusehen.
Eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen B- Säulenverstärkung zeigt Fig. 6. Die B-Säulenverstärkung 12 mit einem oberen Bereich 12a und einem unteren Bereich 12b ist aus einem Tailored Blank bestehend aus zwei verschiedenen Platinen 13a und 13b hergestellt worden. Die Bereiche 13a und 13b können unterschiedliche Materialdicken und/oder
Materialgüten aufweisen und sind über eine Schweißnaht 17, üblicherweise eine Laserschweißnaht, miteinander verbunden. Tailored Blanks werden in der Regel wie einstückige Bleche verarbeitet und können so unterschiedlichen Anforderungen der erfindungsgemäßen B-Säulenverstärkung Rechnung tragen.
Beispielsweise ist denkbar, den unteren Teil 13b der B- Säulenverstärkung mit einem weicheren deformierbareren Stahl auszustatten, um das Deformationsverhalten zu verbessern. Gleichfalls besteht die Möglichkeit den Bereich 13a der B- Säulenverstärkung 12 durch einen hochfesten Stahl
bereitzustellen. Auch die Variierung der Wanddicken der Bereiche 13a und 13b ermöglichen es, dass
Deformationsverhalten und das Gewicht der B-Säulenverstärkung 12 zu optimieren. Gleiches gilt auch für das in Fig. 6 nicht dargestellte Schließblech, welches ebenfalls durch Umformung eines Tailored Blanks bereitgestellt werden kann.
Selbstverständlich ist auch denkbar, nicht nur zweiteilige Tailored Blanks vorzusehen, sondern auch mehrteilige, beispielsweise dreiteilige Tailored Blanks, um die B- Säulenverstärkung 12 noch spezifischer auf die Belastungen im eingebauten Zustand anzupassen.

Claims

Patentansprüche
B-Säulenverstärkung (1) eines Kraftfahrzeugs mit einem oberen Bereich (la) zur Anbindung der B-Säulenverstärkung
(1) an den Dachbereich (14) des Kraftfahrzeugs und einem unteren Bereich (lb) zur Anbindung der B-Säulenverstärkung
(1) an einen Bodenträger (15) des Kraftfahrzeugs, welche mindestens ein Hohlprofil aus Metall, insbesondere aus Stahl, aufweist und das Hohlprofil den oberen und unteren Bereich (la,lb) der B-Säulenverstärkung bildet,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Hohlprofil in einem der Bereiche (la,lb) zumindest teilweise eine im Wesentlichen trapezförmige
Querschnittsfläche (5) und im anderen Bereich eine
zumindest teilweise ü-förmige Querschnittsfläche (6) aufweist .
B-Säulenverstärkung nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s zumindest die der Fahrgastzelle (16) des Kraftfahrzeugs zugewandte Seite des Hohlprofils eine in Längsrichtung des Hohlprofils variierende Querschnittsform aufweist.
B-Säulenverstärkung nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s im Bereich des Hohlprofils mit einer trapezförmigen
Querschnittsfläche (5) die kürzere der parallelen Seiten der trapezförmigen Querschnittsfläche (5) auf der der Fahrgastzelle (16) abgewandten Seite des Hohlprofils angeordnet ist.
4. B-Säulenverstärkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s im Bereich des Hohlprofils mit U-förmiger
Querschnittsfläche (6) die Schenkel der U-förmigen
Querschnittsfläche zur Fahrgastzelle (16) geöffnet angeordnet sind.
5. B-Säulenverstärkung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Hohlprofil aus einem geschlossenen, zumindest
teilweise eine trapezförmige Querschnittsfläche (5) aufweisenden Profil hergestellt ist, welches durch mindestens eine Einprägung in einem Bereich (lb) des geschlossenen Profils zumindest teilweise als
doppelwandiges U-Profil ausgebildet ist.
6. B-Säulenverstärkung nach Anspruch 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das geschlossene Profil aus einem rohrförmigen und optional längsnahtgeschweißten Profil, insbesondere aus einem modular Tube hergestellt ist.
7. B-Säulenverstärkung nach Anspruch 1 bis 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Hohlprofil durch ein zumindest teilweise offenes, ei¬ förmiges Profil (2) mit einem Schließblech (3) gebildet wird, wobei das Schließblech (3) in einem Bereich (la,lb) zumindest teilweise eine ebene Querschnittsform aufweist und im anderen Bereich (la,lb) zumindest teilweise eine zur Fahrgastzelle (16) geöffnete ü-förmige
Querschnittsform aufweist. B-Säulenverstärkung nach Anspruch 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das U-förmige Profil (2) ein Hutprofil ist und/oder das Schließblech (3) im Bereich der U-förmigen
Querschnittsform als Hutprofil ausgebildet ist.
B-Säulenverstärkung nach Anspruch 7 oder 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das U-förmige Profil (2) und/oder das Schließblech (3) aus zwei entsprechend geformten Einzelplatinen, welche als Tailored Blanks ausgebildet sind, hergestellt sind.
B-Säulenverstärkung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der obere Bereich des Hohlprofils (la) die zumindest teilweise trapezförmige Querschnittsfläche (5) und der untere Bereich des Hohlprofils (lb) die zumindest
teilweise u-förmige Querschnittsfläche (6) aufweist.
B-Säulenverstärkung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die B-Säulenverstärkung (1) in Längsrichtung bogenförmig verläuft und im unteren Bereich (lb) einen breiteren Querschnitt besitzt als im oberen Bereich (la) .
B-Säulenverstärkung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s im oberen Bereich (la) der B-Säulenverstärkung (1)
Anbindungen (7) für Gurtumlenker und/oder im unteren Bereich (lb) der B-Säulenverstärkung (1) Gurtretraktoren (9) integriert sind.
13. B-Säulenverstärkung nach Anspruch 12,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s im Bereich der Anbindung (7) von Gurtumlenkern und/oder Gurtretraktoren (9) Verstärkungen (8) vorgesehen sind.
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