JP6573856B2 - 自動車ボディ用のｂピラーおよびｂピラーを製造する方法 - Google Patents

Description

本発明は、金属薄板材料製の内側シェルと、該内側シェルに結合された外側シェルと、を備えた自動車ボディ用のＢピラーに関する。本発明はさらに、自動車ボディ用の相応のピラーを製造する方法に関する。

自動車ボディにおいて、重量の影響、剛性および固有振動数に関して極めて多くの要求を課せられる部材の１つとして、Ｂピラーがある。Ｂピラーは、通常、２つ以上のシェル状部材から製造されていて、少なくとも、車両ボディに取り付けられた状態において車両内室に向けられた１つの内側シェルと、相応に車両内室とは反対側に向けられた１つの外側シェルとを有している。アウタパネルまたはＢピラー外側とも呼ぶことができる外側シェルは、Ｕ字形断面形状の鋼部材として形成されていてよく、この鋼部材は、車両内側から、カバー、閉鎖金属薄板、インナパネルまたはＢピラー内側とも呼ぶことができる内側シェルによって閉鎖されている。両方のシェルを互いに結合するために、内側シェルおよび外側シェルは、スポット溶接法を用いて互いに結合することができる接合兼結合フランジを側部に有することができる。車両ボディに組み込まれたＢピラーは、次いでさらなる接合プロセスにおいて特に、車両ボディのアウタパネル、ルーフまたはガラス面に結合されることができる。

独国特許出願公開第１０２０１４１１６１１８号明細書（ＤＥ１０２０１４１１６１１８Ａ１）に基づいて公知の、Ｂピラーの外側部分は、サイドアウタパネル、上側パネル、下側パネルおよびサイドインナパネルを有している。Ｂピラーの外側部分のサイドインナパネル、上側パネルおよびサイドアウタパネルは、側部の結合フランジに沿って接合されている。上側パネルは、オーバラップ領域に沿って下側パネルに結合されている。

側部における接合兼結合フランジによって、これらの結合領域において外側シェルおよび内側シェルの材料は二重になる。接合兼結合フランジに沿って通常は全部で３０〜５０ｍｍしか行われないスポット溶接を用いた両方のシェルの結合によって、外側シェルと内側シェルとは互いに部分的にしか結合されない。さらにスポット溶接時にシェルの材料に点状に加えられる加熱によって、フランジにおいて点状の軟質ゾーンが発生し、このような軟質ゾーンは、衝突エネルギの導入時に、亀裂の起点となる傾向があり、これは最終的に、Ｂピラーの亀裂損傷を生ぜしめることがある。

さらに、外側シェルの長手延在方向において金属薄板厚さを変化させるために、特に外側シェルをテーラ圧延ブランクまたはテーラ溶接ブランクから製造することが、一般的である。これによって補強された領域、比較的弱い領域もしくは比較的軟質の領域を、車両ピラーの衝突特性に対して所望のように影響を及ぼすために形成することができ、これによってＢピラーを使用例固有のまたは市場固有の規定に合わせることができる。しかしながらこのような厚さ経過は、少なくとも、互いにスポット溶接された接合兼結合フランジの領域において、内側シェルにも伝達されねばならない。そしてこれにより、種々異なった外側シェルに対応する内側シェルを準備しなくてはならない。このようなことは、製造および在庫に関して高い費用を伴う。

Ｂピラーの重量を減じるために、シェルを薄壁にまたは軽金属から製造することが公知であり、かつその剛性を高めるために、連続的にまたは局部的に繊維強化プラスチックによって補強することが公知である。

欧州特許出願公開第１８６７５５９号明細書（ＥＰ１８６７５５９Ａ２）に基づいて公知のＢピラーは、アウタパネルと該アウタパネルに溶接されたインナパネルとを備えた複数シェル構造を有している。Ｂピラーを補強するために、当該Ｂピラーは、繊維強化プラスチック製の衝突保護補強部分を有しており、この衝突保護補強部分は、インナパネルの内側に接着されている。

独国特許出願公開第２０１３０１７２６９号明細書（ＤＥ２０１３０１７２６９Ａ１）に基づいて公知の、複数シェル構造を有する別のＢピラーでは、内側シェルと該内側シェルに結合された外側シェルとが重量低減のためにアルミニウム薄板から製造されている。Ｂピラーを補強するために、内側シェルと外側シェルとの間には補強エレメントが配置されている。補強エレメントのうちの第１の補強エレメントは、アルミニウム合金製の金属薄板部材である。補強エレメントの第２の補強エレメントは、繊維強化プラスチックから製造されており、この繊維強化プラスチックは、第１の補強エレメントと内側シェルとの間に収容されている。

別のハイブリッドなボディ構成部材は、例えば独国特許出願公開第１０２０１２２０３８８８号明細書（ＤＥ１０２０１２２０３８８８Ａ１）および独国特許出願公開第１０２０１１１１１２３２号明細書（ＤＥ１０２０１１１１１２３２Ａ１）に基づいて公知である。ボディ構成部材の、大きな負荷を加えられる領域を補強するために、高負荷が加えられる領域における金属薄板部材の剛性を、繊維強化プラスチック部材によって追加的に高めることが公知である。

外側シェルおよび内側シェルの他に別の補強シェルを使用することによる多層構造によって、または局部的に設けられた繊維強化プラスチック製の補強エレメントによって、このようなＢピラーの製造コストは高くなる。さらに追加的な補強は、軽量構造に対する要求に反する。

ゆえに本発明の課題は、構成部材を減じられかつさらに重量を減じられたＢピラーであって、高い剛性を有しかつ要求の多い衝突負荷事例をも満たすＢピラーを提供することである。本発明のさらなる課題は、構成部材を減じられかつさらに重量を減じられたＢピラーであって、高い剛性を有しかつ要求の多い衝突負荷事例をも満たすＢピラーを、形成することができる相応の方法を提供することである。

この課題を解決する本発明に係るＢピラーでは、冒頭に述べた形式のＢピラーにおいて、外側シェルは複数部分から形成されていて、金属薄板材料製の下側成形部分と、繊維強化プラスチック製の上側成形部分とを有しており、両方の成形部分は、オーバラップ領域に沿って互いにオーバラップするように配置されかつ互いに結合されていて、このとき下側成形部分は、上側成形部分とのオーバラップ領域を越えてＢピラーの第１の長手延在方向において突出し、かつ上側成形部分は、下側成形部分とのオーバラップ領域を越えてＢピラーの第２の長手延在方向において突出している。

本発明によれば、このように構成されていることによって、Ｂピラーの外側シェルは、複数部分から成るハイブリッド部材である。すなわち金属薄板材料製の下側成形部分と繊維強化プラスチック製の上側成形部分とは、一緒に機能的にＢピラーの外側シェルを形成している。両方の成形部分は、互いにずらして配置されていて、Ｂピラーの確定された長手方向部分（ここではオーバラップ領域と呼ばれている）に沿って互いにオーバラップしている。オーバラップ領域は、両方の成形部分を互いに結合するために働き、両方の成形部分は、これによってオーバラップ領域においてしか互いに結合されていない。相応に外側シェルは、オーバラップ領域の上側においては上側成形部分によってしか形成されていない。これによってハイブリッドの外側シェルの上側領域は、繊維強化プラスチックから製造された上側成形部分の特性によってだけ確定される。相応のことは、同様に、金属薄板材料から製造された下側成形部分だけによって形成された、外側シェルの下側領域に対しても言える。これによって、軽い外側シェルと、金属薄板材料から製造された内側シェルと一緒に、全体として、部材を減じられた軽いハイブリッドのＢピラーが提供される。

外側シェルのオーバラップ領域は、Ｂピラーの中央領域に位置しており、この中央領域は、衝突時において乗員を保護するために、高い強度をもって設計される。従って、Ｂピラーは、金属薄板材料から製造された下側成形部分と繊維強化プラスチックから製造された上側成形部分との材料が二重になっていることによって、オーバラップ領域において補強されて形成されている。両方の成形部分のオーバラップによって補強されたこの長手方向領域、つまりオーバラップ領域に、Ｂピラーが自動車ボディに取り付けられた状態において、通常、例えばフロントドア用のロックストライカ、ドアロック、ドアヒンジまたは後部のドアチェックアームのための、収容部または結合箇所のような機能部分が設けられている。さらにＢピラーは、基部領域とも呼ばれる下側の長手方向領域と、ヘッド領域とも呼ばれる上側の長手方向領域とを有している。このとき上もしくは下および中央という概念は、自動車ボディに取り付けられた状態におけるＢピラーに関する空間的な記載である。

Ｂピラーの第１の長手延在方向に、つまりＢピラーの基部領域へと下方に向かって延びる下側成形部分は、通常、自動車ボディのサイドシルに結合されている。これに対して、Ｂピラーの第２の長手延在方向に、つまりＢピラーのヘッド領域へと上方に向かって延びる上側成形部分は、ルーフまたはルーフストラットに結合されている。第１の長手延在方向および第２の長手延在方向は、特にＢピラーの互いに逆向きの２つの方向を示すベクトルと理解することができる。材料を二重にすることによって剛性に設計されたオーバラップ領域とは異なり、上側成形部分を備えたＢピラーの上側領域および／または下側成形部分を備えたＢピラーの下側領域は、オーバラップ領域に比べて高い衝突時吸収能を有している。

本発明の１つの態様によれば、オーバラップ領域の長手方向延在長さが、下側成形部分の長手方向延在長さの７０％よりも短く、かつ／または上側成形部分の長手方向延在長さの５０％よりも短い。このように構成されていると、Ｂピラーの重量をさらに減じることができる。これによりオーバラップ領域は、両方の成形部分を結合するためおよび前記機能部分を結合するために最大に必要なサイズもしくは面積に制限される。長手方向延在長さというのは、オーバラップ領域の最大延在長さもしくは縦長のＢピラーの第１の長手延在方向および／または第２の長手延在方向における各成形部分の最大延在長さのことを意味する。

さらに下側成形部分は、Ｂピラーの基部端部を起点として第２の長手延在方向において、つまり上方に向かってＢピラーのヘッド端部の方向に、しかしながらオーバラップ領域を越えずに、Ｂピラーの最大延在長さの最大７０％にわたって延びている。択一的にまたは補足的に、成形部分は、Ｂピラーの最大延在長さの少なくとも４０％、特に５０％にわたって延びていてよい。上側成形部分は、Ｂピラーのヘッド端部を起点として第１の長手延在方向において、つまり下方に向かってＢピラーの基部端部の方向に、しかしながらオーバラップ領域を越えずに、Ｂピラーの最大延在長さの最大８０％にわたって延びていてよい。択一的にまたは補足的に、成形部分は、Ｂピラーの最大延在長さの少なくとも５０％、特に６０％にわたって延びていてよい。

下側成形部分と上側成形部分とは、オーバラップ領域において素材結合式、力結合式および形状結合式の少なくとも１つの結合形式によって、好ましくは少なくとも２つの結合形式によって、特に３つすべての結合形式によって、互いに結合されていてよい。素材結合、力結合および形状結合によって、両方の成形部分の間における特に安定した結合が得られる。

素材結合というのは、結合パートナが、ここでは下側成形部分と上側成形部分とが、原子または分子の力によってまとめられる、すべての素材結合式の結合を意味する。素材結合式の結合は、さらに、接合箇所の破壊によってしか分離することができない解離不能な結合形態である。素材結合は、例えばろう接、溶接、接着または加硫によって生ぜしめることができる。好ましくは、上側成形部分と下側成形部分とはオーバラップ領域において互いに接着されている。

力結合式の結合というは、２つの結合パートナの結合部の固定形態であって、外力、多くの場合摩擦力が、両方の結合パートナをその相互位置において互いに保持するような固定形態である。力結合は、例えばねじ結合、リベット結合または釘もしくは鋲結合またはクランプ結合によって生ぜしめることができる。

さらに上側成形部分はオーバラップ領域において、外側から下側成形部分に装着、特に面状に装着されていてよい。すなわち上側成形部分は、下側成形部分を外側から取り囲んで係合することができる。これによって両方の成形部分の間における安定した結合が提供される。上側成形部分と下側成形部分とは、オーバラップ領域において互いに形状結合式に結合されていてよい。形状結合式の結合は、結合すべき部分が、互いに相補的に形成された対応する形状を有する２つの結合パートナによって生ぜしめられている。このように構成されていると、両方の結合パートナの相対的な運動が不可能である。その結果、力およびトルクを一方の成形部分から他方の成形部分に伝達することができる。上側成形部分と下側成形部分との間における形状結合によって、両方の成形部分の間における結合が追加的に補強される。両方の成形部分がオーバラップ領域の外においては互いに結合されていない、ということが重要である。

好適な態様では、下側成形部分と上側成形部分とは、オーバラップ領域において固定手段によって力結合式に互いに結合されている。このとき特に、固定手段は、Ｂピラーに保持される機能部分を結合するように形成されている。これによって、Ｂピラーの部材数をさらに減じることができる。このようにして、例えばドアヒンジまたは後部のドアチェックアームのような自動車用の機能部分を結合するためにいずれにせよ必要になる固定手段を、下側成形部分と上側成形部分との間における力結合式の結合のためにも使用することができる。固定手段は、例えばねじおよび／またはリベットを含むことができる。

さらに、オーバラップ領域において、上側成形部分の、内側シェルとは反対側の外面に、固定手段のうちの少なくとも一部を支持するために、金属薄板材料製の補強エレメントが配置されていてよい。このように構成されていると、例えば側面衝突時における衝突エネルギの導入時に、固定手段が、繊維強化プラスチックによって製造された上側成形部分によって押圧され、上側成形部分をいわば打ち抜くということが阻止される。補強エレメントは、パッチとも呼ぶことができる金属薄板部材として形成されていてよい。そのために補強エレメントは、金属薄板、特に鋼薄板から製造されていてよい。

多くの場合金属製の固定手段と、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＫ）から製造され得る上側成形部分との接触腐食を阻止するために、上側成形部分において、固定手段の少なくとも一部のために、特に、上側成形部分に貫通係合するすべての固定手段のために、各１つのスリーブが挿入されていてよい。択一的に、または少なくとも１つのスリーブに加えて、耐食性の材料、例えばチタン製の固定手段を使用することが可能である。

さらに、オーバラップ領域において金属薄板材料から製造された下側成形部分と上側成形部分との間における接触腐食を回避するため、および／または上側成形部分と金属薄板材料製の補強エレメントとの間における接触腐食を回避するために、各１つの遮断層が設けられていてもよい。この遮断層は特に、ラッカ層又は、両成形部分の間におけるオーバラップ領域に配置可能な薄壁の腐食防止部材であってよい。

本発明に係るＢピラーの別の態様によれば、内側シェルは、少なくともほぼ、第２の長手延在方向において延びる支持領域を有していて、上側成形部分は、支持領域と結合する相応の、特に相補的に形成された結合部分を有していてよい。さらに内側シェルと上側成形部分とは、オーバラップ領域の外側において形状結合式におよび／または素材結合式に互いに結合されていてよい。このように構成されていると、上側成形部分と内側シェルとの間における十分に安定した結合が提供される。オーバラップ領域の外側において、上側成形部分はその結合部分で、内側シェルの支持領域に、特に上側のフランジ部分に支持されている。金属薄板材料から製造された内側シェルと上側成形部分との間における接触腐食を回避するために、さらに別の遮断層が設けられていてもよい。支持領域は、少なくともほぼ第２の長手延在方向において延びているので、支持領域は長手延在方向において、しばしばデザイン技術的な理由から完全に真っ直ぐではなく、幾分曲げられたＢピラーに合わせられていてもよい。従って、少なくともほぼ第２の長手延在方向においてというのは、支持領域の真っ直ぐな形状の他に、支持領域の弓形の形状のことも意味している。基本的には上側成形部分は、内側シェルおよび下側成形部分がいわば半製品のＢピラーとして車両ボディに既に固定された時に初めて、下側成形部分および／または内側シェルに結合することができる。このようにして、上側成形部分を車両ボディ組立て工場において取り付けることができる。

さらに別の態様では、支持領域は、オーバラップ領域の外側に溝を有していて、該溝内において、上側成形部分の結合部分が形状結合式に係合する。しかしながら溝に沿った上側成形部分と内側シェルとの間における支持結合は、不要である。基本的には、上側成形部分と内側シェルとの間においては純然たる形状結合式の結合だけで十分であるので、素材結合はここでは不要である。好ましくは、上側成形部分は、結合部分との形状結合部を形成するために溝内に係合する。使用例に応じて、使用例に応じて、上側成形部分は、内側シェルの溝内において素材結合式に固定されていてもよい。素材結合部を形成するために、上側成形部分のオーバラップ領域は、溝内において内側シェルと接着されていてよい。

さらに別の態様では、上側成形部分の結合部分は、上側成形部分の折り曲げられた縁領域として形成されている。上側成形部分の結合部分を形成する、折り畳まれたもしくは折り曲げられた縁領域によって、上側成形部分の、引張り応力を加えられる縁領域は、補強され、かつ切欠き感度が低減される。

上側成形部分は、オーバラップ領域の外側に少なくとも部分的にＵ字形横断面を有していて、上側成形部分の外壁が、外部から外側シェルへの力作用時に、特に衝突時における衝突エネルギの導入時に、内側シェルに対する外壁の、工場側において決定された間隔の１０％まで、内側シェルに向かって弾性的に弾発する。これによって、Ｂピラーの衝突特性が改善される。従ってオーバラップ領域の上において、Ｂピラーはばね状であり、弾性領域において変形可能な基本形状を有している。

さらに別の態様では、少なくとも部分的にＵ字形の上側成形部分の結合部分は、上側成形部分の２つの側壁の縁領域に形成されており、このとき外壁と各側壁との間には、１００°〜１７０°の角度、特に１００°〜１４０°の角度が形成されている。いわばＶ字形に外方に向かって回転させられている側壁を、斜めに当て付けることによって、上側成形部分と内側シェルとの間における特に安定した結合部が提供される。このときＢピラーおよび特に上側成形部分は、例えば外壁とそれぞれ隣接する側壁との間における角度を変化させることによって、望まれている強度に合わせて調整され、もしくは適合させられていてよい。さらにＢピラーの、特に上側成形部分のヘッド領域の個々の部分領域は、角度を変化させるのみならず、形状付与および／または壁厚および／または繊維強化プラスチックのスクリム構成を用いても、所望の目標特性に合わせて調整することができる。例えば上側成形部分の壁厚変化のために、特定領域をさらなる繊維層によって所望のように補強することが可能である。例えば、移行部、角隅またはこれに類した箇所を、さらなる繊維層の追加によって所望のように補強することが可能である。

さらに、ヘッド領域におけるＢピラーの衝突特性を調整することができる別の態様では、上側成形部分は、外壁と側壁との間における移行領域に、それぞれ１つのヒンジ状の材料弱化部、切欠きまたは屈曲箇所を有している。移行領域に所望のように設けられた、上側成形部分の弱化部によって、外部からＢピラーへの力作用時におけるＢピラーのばね特性を調整することができる。これによって側面衝突時に、上側成形部分の外壁は、内側シェルに向かって押圧されることができ、このとき側壁は、内側シェルに対して起立することによって、撓むことができる。

さらに別の態様では、内側シェルは、上側成形部分の側壁の間に配置された材料弱化部を有している。この材料弱化部は、オーバラップ領域の上においてＢピラーの第２の長手延在方向に延びていてよい。しかしながらまた基本的には、内側シェルの別の部分が、人工的に弱化された部分を有していてもよい。材料弱化部は、内側シェルの周囲に位置する部分よりも高い弾性を有している。これによって側面衝突時には、少なくとも部分的にＵ字形の上側成形部分の、内側シェルの溝内に係合する側壁が、内側シェルに対して起立することができ、つまり側壁の自由な長手方向端部の間における間隔を減じることができる。このとき側壁の長手方向端部は互いに向かって接近移動し、内側シェルの材料弱化部を押し潰す。このようにして、上側成形部分は、ある程度までより多くのエネルギを吸収することができる。それというのは、内側シェルは撓むことができ、かつ、内側シェルにおいてこのような材料弱化部がない場合に生じるような追加的な応力が、上側成形部分において生じないからである。上側成形部分は繊維強化プラスチック部材として、極めて僅かな破壊延伸を有し、かつ破壊力を上回った場合に塑性に破損することになるので、必然的にもたらされる破壊力は、人工的に弱化された内側シェルによって高められている。このようにして上側成形部分はより良好に弾性的にばね変形（弾発）することができ、かつ側面衝突時には、破損することなしに、より多くのエネルギを吸収することができる。作用する衝突エネルギが上側成形部分の破壊力を下回っている場合には、上側成形部分の側壁は負荷消滅後に再び外方に向かって移動することができ、すなわち側壁の自由な長手方向端部の間における間隔は再び大きくなる。このようにして上側成形部分は、弾性的に弾発することができ、いわば呼吸することができる。内側シェルは、次いで材料弱化部に沿って、内側シェルの溝内に係合している、外方に向かって移動する自由な長手方向端部によって、再び引き離され、上側成形部分は吸収したエネルギを再び放出する。

本発明の別の態様によれば、下側成形部分は、内側シェルに結合するための少なくとも１つの溶接部分を有している。溶接は、例えば抵抗溶接もしくはスポット溶接を用いて実施することができる。択一的な可能性によれば、下側成形部分と内側シェルとは、高エネルギ溶接シームを用いて、少なくとも１つの溶接部分の結合縁に沿って互いに結合されることができる。溶接方法とは無関係に、下側成形部分の結合縁は、内側シェルの外縁から間隔をおいて位置していて、内側シェルが結合縁と外縁との間に、Ｂピラーの単層のフランジ部分を形成するようになっている。下側成形部分の、内側シェルの外縁に対して後退させられた結合縁によって、溶接機を、溶接シームを形成するために簡単に側方から当て付けることができる。

好ましくは、溶接シームは、結合縁の長手方向延在長さの少なくとも５０％にわたって、下側成形部分の長手方向延在長さの少なくとも５０％にわたって延びている。このように構成されていると、下側成形部分と内側シェルとのスポット溶接を省くことができ、これはしかしながらオプションとして基本的には排除されていない。高エネルギ溶接シームによって、全体として、下側成形部分と内側シェルとの間における比較的安定した結合部が提供され、この結合部は、スポット溶接に比べて均一な熱導入に基づいて、衝突時に亀裂の起点となり得る局部的な軟質ゾーンを有しない。さらに、内側シェルに対する下側成形部分の後退によって、内側シェルの単層のフランジ部分にわたる上側成形部分の重畳によって、材料が二重になることが回避され、これによって、重量が直接下側成形部分において節減され、かつ全体として比較的軽量のＢピラーが提供される。

さらに、溶接フランジとも呼ぶことができる、Ｂピラーの単層のフランジ部分は、例えば、取り付けられた状態においてＢピラーと接合される自動車のアウタパネルのような別のコンポーネントとの溶接のために、特に良好に適している。単層のフランジ部分は同様に、ガラス面を結合するためにも適している。これによって、アウタパネル、ガラス面またはルーフのような別のコンポーネントは、単になお内側シェルに結合されるだけでよい。このことは特に、アウタシェルの下側成形部分が不良な溶接特性を有している場合に好適である。これは例えば、下側成形部分が熱間変形および／または焼入れされている場合がそうである。内側シェルはこれに対して、通常、冷間変形されていて、良好な溶接特性を有している。

下側成形部分が側部に設けられた溶接シームによって内側シェルに結合されていることによって、内側シェルと下側成形部分とは異なった壁厚を有することができる。これによってＢピラーの衝突特性に、アウタパネルの部分領域における壁厚の変化によって、所望のように影響を及ぼすことができる。好ましくは、下側成形部分は、テーラ圧延ブランクまたはテーラ溶接ブランクから製造されていて、従って最大横方向幅において均一な壁厚を有している。これによって下側成形部分を、所望のように局部的に、それぞれの負荷事例に合わせることができる。下側成形部分もしくはＢピラーの、あまり強い負荷を受けない部分領域は、比較的薄い壁厚を有することができ、これによって下側成形部分の材料使用が減じられ、全体としてＢピラーの重量が減じられる。逆に、下側成形部分もしくはＢピラーの、特に強い負荷を受ける部分領域は、より厚く、ひいてはより安定的に形成されていてよい。同様に、上側成形部分もまた変化する壁厚を有することができ、このとき壁厚は、繊維強化プラスチックのスクリム構成によって簡単に適合されることができる。その結果、様々な外側シェルの種々異なった壁厚横断面においても、市場全体において一様に連続する壁厚を有する規格化された内側シェルを常に準備することができる。しかしながらもちろん、本発明の択一的なまたは補足的な態様によれば、その長手方向延在長さにわたって変化する壁厚を備えた内側シェルが形成されていてもよい。このようにすると、場合によっては外側シェルに加えて、Ｂピラーの部分領域を所望のように補強することができる。

特に、下側成形部分の少なくとも１つの溶接部分と内側シェルの単層のフランジ部分との間には、１°〜９０°の角度が形成されていてよい。言い換えれば、下側成形部分の溶接部分は、内側シェルに斜めにまたは垂直に配置されていてよい。このように構成されていると、両方の部材は、少なくとも溶接部分の領域において結合縁に沿ってだけ互いに接触することになる。これによって、特に狭幅の溶接部分を得ることができ、これにより比較的軽い下側成形部分、ひいては比較的軽いＢピラーが得られる。さらに好適な態様では、溶接シームの後ろにおいて内側シェルに溶接部分を斜めに配置することによって、内方に向かって開放する空間が形成されており、この空間は、高エネルギビーム溶接工程中に流出する金属蒸気を排気するのに役立つことができる。

内側シェルは、好ましくは鋼薄板から製造された金属材料製の冷間変形された部材であってよい。冷間変形というのは、再結晶温度を明らかに下回る温度における金属の変形を意味する。鋼材料としては、例えば冷間圧延されたマイクロ合金化された鋼薄板、例えばＨＣ４２０ＬＡ+を使用することができる。鋼薄板は、例えばＺＥ７５／７５のような亜鉛被覆層を備えることができる。

ハイブリッドの外側シェルの下側成形部分は、熱間変形されかつ焼入れされた、好ましくは鋼薄板から製造された金属材料製の部材であってよい。熱間変形というのは、再結晶温度を上回る温度における金属の変形のことを意味する。下側成形部分はさらに焼入れされていてよい。鋼材料としては、例えばホウ素鋼、特に２２ＭｎＢ５を使用することができ、このとき他の焼入れ可能な鋼材料も同様に使用することができる。下側成形部分は、熱間変形中における部材の酸化を回避するためもしくは下側成形部分のための腐食防止層として用いるために、特にアルミニウム・シリジウム合金または亜鉛によって、被覆されていてよい。このとき下側成形部分は、熱間変形前および／または熱間変形後に被覆されてよい。熱間変形前において被覆する場合には、一方では、それから下側成形部分を形成することができる帯状材料を被覆することが可能であり、または他方では、金属薄板片自体を被覆することが可能である。熱間変形後に被覆する場合には、変形されかつ時々既に焼入れされた下側成形部分を、被覆することができる。

下側成形部分は、熱間変形後または熱間変形と一緒に、少なくとも部分領域において、好ましくは完全に焼入れすることができる。熱間変形および焼入れは、プレス焼入れ型におけるプロセスにおいて実施することができる。この組み合わせられた変形プロセスおよび焼入れプロセスは、プレス焼入れ（Presshaerten）とも呼ばれる。例えば、下側成形部分を金属薄板片から製造することができ、この金属薄板片は、熱間変形前に少なくとも８００〜８５０℃に加熱され、次いで変形型に挿入され、温かい状態において変形され、かつこのとき変形型との接触によって急速に冷却される。変形型は、内部から強制冷却することができる。変形型における下側成形部分は、例えば約１５秒以内の短い時間で、例えば２００℃へ冷却することができる。上に述べたプレス焼入れの他に、下側成形部分は他の形式でも焼入れすることができる。可能な構成によれば、焼入れされた下側成形部分は、衝突時に特に目標変形ゾーンとして働くことができる局部的な軟質ゾーンを有することもできる。軟質ゾーンの機械的な特性は、要求に相応して設計することができる。例えば、破損領域として設けられた軟質ゾーンは、焼入れされた基本材料の破壊延伸よりも大幅に高い破壊延伸を有することができる。好ましくは、軟質ゾーンにおける破壊延伸は、１０％以上、特に１０％〜１５％である。これに対して、下側成形部分の焼入れされた基本材料の破壊延伸は、例えば約４％〜７％であってよい。

ハイブリッドの外側シェルの上側成形部分は、炭素繊維強化プラスチック部品（ＣＦＫ）であってよい。ＣＦＫの他に、上側成形部分は、グラスファイバ強化プラスチック（ＧＦＫ）または他の高強度の繊維材料を備えた繊維複合材料から製造されていてよい。上側成形部分は同様に、異なった壁厚を有することが可能である。

上に述べた課題の別の解決策は、車両ボディ用のＢピラーを製造する方法であって、該方法は、下記のステップ、すなわち：金属薄板材料製の内側シェルを準備するステップ、金属薄板材料製の下側成形部分を準備するステップ、繊維強化プラスチック製の上側成形部分を準備するステップ、下側成形部分と前記内側シェルとを結合するステップ、下側成形部分と上側成形部分とがオーバラップ領域に沿ってだけ互いにオーバラップし、このとき下側成形部分が、上側成形部分とのオーバラップ領域を越えてＢピラーの第１の長手延在方向において突出し、かつ上側成形部分が、下側成形部分とのオーバラップ領域を越えてＢピラーの第２の長手延在方向において突出するように、上側成形部分を下側成形部分および内側シェルに装着するステップ、および、上側成形部分を、オーバラップ領域において下側成形部分に結合するステップ、を有する。

Ｂピラーを製造する本発明に係る方法によって、本発明に係るＢピラーとの関連において記載したのと同じ利点が得られる。従って、ここでは方法の発明に関する利点については上記の記載を参照するものとして、説明を省く。なお当然であるが、装置の上に述べたすべての構成は、方法にも当て嵌まり、かつ方法についての構成は装置の構成についても言える。全体として本発明に係るＢピラーは、部材が減じられ、かつさらに重量が減じられ、高い剛性を有し、かつ要求の多い衝突負荷事例をも満たすことができる。

好ましくは、下側成形部分は、特に、他の溶接法に比べて僅かにかつ集中的に熱エネルギを接合すべき部材に導入する高エネルギビーム溶接法を用いて、内側シェルに溶接される。これによって、熱に起因する歪みは、抵抗スポット溶接との比較において大幅に僅かになり、このとき抵抗溶接も同様に使用可能である。さらに高エネルギビーム溶接法では、互いに溶接すべき部材に対して単に片側から接近できるだけでよい。これに対して、抵抗スポット溶接法の場合には、溶接電極を両側において内側シェルと下側成形部分とに接近できるようにするために、両側からの接近が可能でなくてはならない。内側シェルの外縁に対する下側成形部分の結合縁のずれによって、結合縁はさらに側方から良好に到達可能であり、もしくは見ることができる。これにより、高エネルギビーム溶接法の使用は簡単になる。高エネルギビーム溶接法としては、アーク・電子ビーム溶接法の他に、特にレーザビーム溶接法が適しており、このとき選択された溶接法は、添加剤ありまたは添加剤なしで実施することができる。

下側成形部分と内側シェルとの間における特に安定した結合部を形成するために、高エネルギビーム溶接シームは、結合縁の縁長さの少なくとも５０％にわたって形成されることができる。このとき連続したまたは中断した軌道を溶接することができる。内側シェルの負荷および下側成形部分に合わせることができる溶接シームは、汎用の抵抗溶接されたスポットに比べて安定的である。好ましくは、高エネルギビーム溶接シームは連続的に、結合縁の長さの少なくとも５０％にわたって形成される。

好適な可能性によれば、最初に下側成形部分が、時間的に上側成形部分の前に、内側シェルに装着され、かつ内側シェルに結合される。次いで上側成形部分が装着され、このとき上側成形部分はオーバラップ領域において下側成形部分とオーバラップし、オーバラップ領域の上において内側シェルに載置される。さらに、上側成形部分は、オーバラップ領域において少なくとも部分的に形状結合式に下側成形部分に結合されてよい。

次に図面を参照しながら好適な実施形態について説明する。

１実施形態によるＢピラーを示す側面図である。 Ｂピラーを分解して示す斜視図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って断面してＢピラーを略示する横断面図である。 図３に示したＢピラーの一部を拡大して示す図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って断面して、図３に示したのとは択一的な外側シェルを略示する横断面図である。 図５に示したＢピラーの一部を拡大して示す図である。 図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って断面してＢピラーを略示する横断面図である。 図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って断面してＢピラーを略示する横断面図である。 図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って断面して、図８に示したのとは択一的なさらに別の外側シェルを略示する横断面図である。 図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って断面して、図８に示したのとは択一的な外側シェルを備えたＢピラーを略示する横断面図である。

図１には、Ｂピラーとして形成された自動車ボディの車両ピラーが示されている。Ｂピラーは、縦長中空の基本構造を有しており、この基本構造は、自動車のボディにＢピラーが取り付けられた状態において、下から上に向かって延びていて、基部領域１、中央領域２およびヘッド領域３に分割することができる。

Ｂピラーは、下から上に向かって、取り付けられた状態においてその基部領域１で、ボディ下部構造（図示せず）に取り付けられていてよい。そのためにＢピラーは、下側のフランジ部分４を有していてよく、このフランジ部分４は、例えばＴ字形に形成されていてよく、かつ自動車下部構造のドアシル構造（図示せず）に対して固定可能である。

Ｂピラーの中央領域２には、Ｂピラーの取り付けられた状態において自動車ボディに、例えばフロントドア用のロックストライカ、ドアロック、ドアヒンジまたは後部のドアチェックアームのための、収容部または結合箇所のような機能部分５が保持されていてよい。

ヘッド領域３を介してＢピラーは、取り付けられた状態において、ボディのルーフ領域（図示せず）に結合されていてよい。そのためにＢピラーは上側のフランジ部分６を有しており、このフランジ部分６は、例えばＴ字形に形成されていてよく、自動車ボディのルーフ領域にＢピラーを結合するために用いられる。

図２から分かるように、Ｂピラーは、ボディに取り付けられた状態において車両内室に向けられた内側シェル７と、車両内室とは反対側に位置していて下側成形部分９および上側成形部分１０を含む複数部分から成る外側シェル８と、補強エレメント１１と、を有している。

内側シェル７は、鋼薄板製の冷間成形された部材であってよく、この部材は、長手方向および横方向に等しいままの壁厚を有している。基本的に内側シェル７は、Ｂピラーに対する要求に応じて、長手方向および／または横方向に異なった壁厚を有することもできる。鋼材料としては、例えば冷間圧延されたマイクロ合金化された鋼薄板、例えばＨＣ４２０ＬＡ+を用いることができ、このような鋼薄板は、冷間変形前に両側に亜鉛被覆層を設けることができる。この被覆された帯状材料から、自体公知の形式で金属薄板片（Platine）を加工することができ、この金属薄板片は次いで内側シェル７へと冷間変形される。冷間変形というのは、ここで使用される鋼薄板の再結晶温度よりも明らかに低い温度、例えば室温における金属の変形のことを意味する。

複数部分から成る外側シェル８は、下側成形部分９および上側成形部分１０によって機能的に形成されており、両成形部分９，１０は、単にオーバラップ領域１２に沿ってだけ互いにオーバラップするように配置され、かつ互いに結合されている。言い換えれば、下側成形部分９と上側成形部分１０とは互いにずらして配置されており、このとき両成形部分９，１０は、オーバラップ領域１２において互いにオーバラップしている、もしくは互いに上下に配置されている。このとき下側成形部分９は、上側成形部分１０とのオーバラップ領域１２を越えて下方に向かって、つまりＢピラーの長手延在方向Ｘｕにおいて、突出している。これに対して上側成形部分１０は、下側成形部分９とのオーバラップ領域１２を越えて、第１の長手延在方向Ｘｕとは逆方向で上方に向かって、つまりＢピラーの第２の長手延在方向Ｘｏにおいて、突出している。第１の長手延在方向Ｘｕと第２の長手延在方向Ｘｏとは、互いに逆向きでかつ互いに平行に方向付けられたベクトルと理解することができる。さらに、上方もしくは下方という方向を明らかにしたくない場合には、単に長手方向に関してＸという符号が使用される。

従って、内側シェル７の存在を無視すると、基部領域１は下側成形部分９だけによって確定され、かつヘッド領域３は上側成形部分１０だけによって確定されている。これによりオーバラップ領域１２においてしか、材料二重部（Materialdoppelung）は存在せず、このとき下側成形部分９は金属薄板材料から製造され、上側成形部分１０は繊維強化プラスチックから製造されている。従って外側シェル８は、オーバラップ領域１２において補強されて形成されたハイブリッド部材である。

下側成形部分９は、熱間変形されかつ焼入れされた成形部分であってよい。下側成形部分９を製造するために、まず帯状材料、ここでは例えば２２ＭｎＢ５鋼薄板は、アルミニウム・シリジウム被覆層をコーティングされ、フレキシブルに圧延されることができる。フレキシブルに圧延された鋼薄板は、テーラ圧延ブランクとも呼ばれる。この被覆された帯状材料から金属薄板片が形成されるので、金属薄板片はその長手方向にわたって変化する壁厚を有し、かつ特に横方向にわたって一定の壁厚を有している。金属薄板片の熱間変形前に、例えばフロントドア用のロックストライカ、ドアロック、ドアヒンジまたは後部ドアウインドのための収容部または結合箇所のような機能部分のための貫通孔１３、およびその他の必要な孔もしくは開口が金属薄板片に形成される。基本的に貫通孔１３は、熱間変形されかつ焼入れされた下側成形部分９に、レーザビーム切断法を用いて形成することも可能である。次いで金属薄板片は熱間変形され、このとき熱間変形というのは、ここで使用される２２ＭｎＢ５鋼の再結晶温度よりも高い温度での金属の変形を意味する。必要な場合には、焼入れされた下側成形部分９に、局部的な軟質ゾーンを設けることも可能である。このような軟質ゾーンは、例えばＢピラーの主破損領域に、つまり衝突エネルギを吸収して消滅させる領域に設けられていてよい。このとき軟質ゾーンはその材料特性に関して、特に高い破壊延伸（Bruchdehnung）に対する相応の要求に合わせられる。

上側成形部分１０は、高強度の繊維材料を備えた繊維複合材料から、例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＫ）またはグラスファイバ強化プラスチック（ＧＦＫ）から製造されている。繊維複合材料の個々の繊維は、例えば、繊維が理想的には平行にかつ延伸されているスクリム（Gelege）として、または繊維が１つの積層平面において方向付けられているのではなく、追加的な繊維が積層平面に対して垂直に方向付けられている多軸スクリム（Multiaxialgelege）として、または上側成形部分１０の個々の領域を所望のように局部的に補強する編成品（Gestricke）として配置されていてよい。上側成形部分１０は、この上側成形部分１０の長手方向および／または横方向において異なった壁厚を有することができる。

さらにＢピラーの具体的な構成について記載する。内側シェル７は、少なくとも面状および縦長の基本形状を有しており、この基本形状に複数の開口１４が形成されていて、これらの開口１４は、電気ケーブルまたはその他の車両コンポーネントを貫通させるために用いられる。内側シェル７の上端部領域において、上側のフランジ部分６は、ルーフ領域にＢピラーを結合するために形成されている。

Ｂピラーのほぼ長手方向Ｘにおいて縁部側には、２つの側部の支持領域１６が延びており、両支持領域１６はフランジ状に形成されている。支持領域１６は、上側のフランジ部分６を起点としてＢピラーの中央領域２を介して、内側シェル７の下端部領域１７内に延びていて、少なくともほぼ、Ｂピラーの軽く曲げられた形状に合わせられている。このとき支持領域１６の、Ｂピラーの横方向において内側に位置する部分は、内側シェル７を外側シェル８に結合するのに用いられる。これに対して、フランジ状の支持領域１６の外側に位置するフランジ部分１８は、例えば図７に簡単化されて示された車両アウタパネル１９のような別の車両コンポーネントを、取り付けられた状態においてＢピラーに結合するのに用いられる。Ｂピラーのフランジ状の支持領域１６は、Ｂピラーのヘッド領域３に溝２０を有しており、これらの溝２０は、少なくともほぼＢピラーの長手方向Ｘに延び、かつ／または、少なくともほぼＢピラーの幾分曲げられた形状に合わせられている。溝２０は、内側シェル７を外側シェル８の上側成形部分１０に結合するのに用いられる。

Ｂピラーの基部領域１および中央領域２において、内側シェル７と外側シェル８の下側成形部分９とは、少なくとも素材結合式（stoffschluessig）に互いに結合されている。図１および図２において分かるように、外側シェル８の下側成形部分９は、ほぼＴ字形の基本形状を有している。下側成形部分９の下端部領域には、下側のフランジ部分４が、ボディ下部構造にＢピラーを結合するように形成されている。

図３には、図１に示した断面線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った、Ｂピラーの横断面図が示されている。この図３から分かるように、下側成形部分９は、下側のフランジ部分４の上にＵ字形もしくはハット断面形状の横断面を有している。このとき下側成形部分９の結合縁２１は、内側シェル７の外縁２２に対してずらされているので、内側シェル７は、支持領域１６の外側に位置するフランジ部分１８において、Ｂピラーの単層のフランジ部分を形成している。具体的に言えば、ハット断面形状の下側成形部分９は、その側壁２３において折り曲げられた２つの溶接部分２４で、内側シェル７に支持されており、両溶接部分２４は、下側成形部分９のための金属薄板片の熱間変形時に生じた引込みフランジ（Einziehflansche）の切断によって形成されていてよい。

図４に示した拡大された部分図において分かるように、両方の溶接部分２４が内側シェル７に向かって斜めに当て付けられていることによって、下側成形部分９は、ほぼ長手方向Ｘに延びる２つの結合縁２１に沿ってしか、内側シェル７に接触していない。結合縁２１は、内側シェル７の外縁２２に対して後退させられているので、これによって内側シェル７のフランジ状の支持領域１６のフランジ部分１８は、露出しており、つまり外側シェル８によって覆われていない。従ってＢピラーは、Ｂピラーの基部領域１および中央領域２において、支持領域１６の外側に位置するフランジ部分１８に沿って、単層に形成されている（特に図３〜図７参照）。従って、Ｂピラーを例えばアウタパネル１９、ルーフまたはガラス面のような別の車両コンポーネントに接合するためには、単に内側シェル７が単層のフランジ部分１８に沿って、アウタパネル１９とまたはその他の車両コンポーネントと接合されるまたは別の方法で固定されるだけでよい。これは例えば、溶接または接着によって行うことができる。

内側シェル７と下側成形部分９とは、下側成形部分９の両方の結合縁２１に沿って、レーザビーム溶接法を用いて、各１つの連続する高エネルギ溶接シーム２５、略して溶接シームによって結合されている。溶接シーム２５は、各結合縁２１の全縁長さにわたって延びていてよい。内側シェル７上に両方の溶接部分２４を斜めに配置することによって、下側成形部分９と内側シェル７との間には、例えば約１５°の取付け角度αが形成され、これによってＢピラーの内部に開放する内室２６が形成されている。このとき内室２６は、溶接工程時に生じる金属蒸気を排気するのに役立つ。金属蒸気は、上側成形部分１０がまだ取り付けられていないこの時点において、下側成形部分９の上端部領域および下端部領域において逃げることができる。

内側シェル７と下側成形部分９とが細い溶接部分２４によって単に僅かしかオーバラップしていないということは、１つの利点であり、これによって下側成形部分９の様々に異なった壁厚を内側シェル７の薄板厚さと合致させる必要はない。これによって一方では、Ｂピラーのための設計プロセスおよび製造プロセスが簡単化され、かつ他方では溶接工程が簡単化される。これにより内側シェル７は、市場において一様に１つの薄板厚さを有する規格化されたクロージングプレートであってよい。そして単に下側成形部分９を、使用に関して特殊なまたは市場において特殊な、衝突保護に関する規定（Vorgabe）に合わせるだけでよく、このとき下側成形部分９の特定の部分領域は、金属薄板厚さの増減によって所望に補強してまたはより軟質に形成される。

図５もしくは図６には、Ｂピラーの択一的な横断面が示されている。ここでは、図３および図４に示した実施形態とは異なり、下側成形部分９の熱間変形のステップ時に通常生じる引込みフランジは、プレス焼入れ（Presshaertung）後に完全に切断されている。このようにして下側成形部分９は、横断面において、Ｕ字形の基本形状を有しており、このとき２つの溶接部分２４が側壁２３の外縁領域に形成されている。図６において認識できるように、溶接部分２４の幅は溶接シーム２５の幅に制限されているので、溶接部分２４の幅は２ｍｍ未満であってよい。これにより下側成形部分９は、内側シェル７に対して、約８０°の取付け角度αで当て付けられて配置されていて、両方の結合縁２１に沿って内側シェル７にレーザビーム溶接法を用いて接合されている。この斜めの配置形態によって、この実施形態においても、Ｂピラーの内部に開放する内室２６は、溶接工程時に発生する金属蒸気を排気するのに役立つ。

オーバラップ領域１２において上側成形部分１０は、外側から、既に記載したように内側シェル７に少なくとも素材結合式に結合された下側成形部分９に、形状結合式（formschluessig）に装着され、かつ下側成形部分９に素材結合式および力結合式（kraftschluessig）に結合されている。

上側成形部分１０は、Ｕ字形横断面を備えた縦長の基本形状を有している。具体的に言えば、上側成形部分１０は１つの外壁２７と２つの側壁２８とを有しており、両方の側壁２８は、図７に示すように、内側シェル７から間隔をおいて位置している。上側成形部分１０は、オーバラップ領域１２において、下側成形部分９の外側に面状に接触している。上側成形部分１０と下側成形部分９との間には、接触腐食を回避する遮断層（図示せず）が配置されていてもよい。

図２から分かるように、オーバラップ領域１２の長手方向延在長さは、下側成形部分９の長手方向延在長さの約５０〜６０％であり、かつ上側成形部分１０の長手方向延在長さの約３５〜４５％である。車両ボディは、乗員を保護するためにちょうどＢピラーの中央領域２において、通常、剛性に設計されるので、オーバラップ領域１２は、好ましくはＢピラーの中央領域２に形成されていてよい。しかしながらまた、車両ボディに対する要求に応じて、オーバラップ領域１２がＢピラーの基部領域１またはヘッド領域３に形成され、かつ／またはＢピラーの複数の領域１，２，３にわたって延在するような構成も、原則的に可能である。

上に述べた形状結合の他に、下側成形部分９と上側成形部分１０とは、素材結合式および力結合式にも互いに結合されている。素材結合部を形成するために、両方の成形部分９，１０はオーバラップ領域１２において互いに接着されている。図７において認識できるように、下側成形部分９と上側成形部分１０とは、オーバラップ領域１２において、図示されていない固定手段によって、例えばねじまたはリベットによって、力結合式に互いに結合されている。固定手段は、例えばフロントドア用のロックストライカ、ドアロック、ドアヒンジまたは後部のドアウインドのための、収容部または結合箇所のような機能部分５を結合するように形成されている。

固定手段を収容するために、上側成形部分１０と下側成形部分９とはその外壁２７，２９に、互いに上下に配置されていて合致する貫通孔３０，１３を有している。さらに上側成形部分１０の貫通孔３０には、固定手段と上側成形部分１０との間における接触腐食を回避するために、スリーブ３１が挿入されている。これらのスリーブ３１は、ラッカ塗装されていてもよいし、またはチタンまたはその他の耐腐食性の材料から製造されていてよい。さらにオーバラップ領域１２において、上側成形部分１０の、内側シェル７とは反対側の外面には、固定エレメントを支持する金属薄板材料製の補強エレメント１１が配置されていてよい。これによって、例えば側面衝突時における衝突エネルギの導入時に、固定手段がアウタパネル１９と繊維強化プラスチックから製造された上側成形部分１０とを通して押し込まれ、上側成形部分１０をいわば打ち抜くことが阻止される。補強エレメント１１は、パッチとも呼ぶことができる金属薄板片として形成されていてもよい。そのために補強エレメント１１は、金属薄板、特に鋼薄板から製造されていてよい。補強エレメント１１と上側成形部分１０との間にも、同様に、接触腐食を回避する遮断層（図示せず）が設けられていてよい。さらに下側成形部分９および上側成形部分１０は、オーバラップ領域１２においてそれぞれの側壁２３，２８にも、別の固定手段を収容する貫通孔３２，３３を有していてよく、これらの別の固定手段によって、両方の成形部分９，１０を同様に力結合式に互いに結合することができる。

図８には、図１に示した断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った、Ｂピラーの横断面図が示されており、この横断面は、Ｂピラーのヘッド領域３に位置している。図８において認識できるように、オーバラップ領域１２の上において上側成形部分１０は内側シェル７に直に形状結合式に結合されている。上側成形部分１０は、上側のフランジ部分６に、例えば詳しくは示されていないリベット結合によって固定され、かつ中央領域２においては、例えばＢピラーに機能部分５を固定するリベット結合によって内側シェル７に固定され、さらに下側成形部分９との結合により内側シェル７に固定されていてよい。さらにまた、ここに図示したように、上側成形部分１０は、素材結合式に内側シェル７に結合されていてもよい。上側成形部分１０の側壁２８の縁領域には、結合部分３４が形成されており、これらの結合部分３４は、内側シェル７の溝２０に形状結合式に係合している。素材結合部を形成するために、結合部分３４は、溝２０内において接着剤ビード１５を用いて内側シェル７に接着されている。このようにして上側成形部分１０は、Ｂピラーのヘッド領域３において内側シェル７に固定されている。

図９に、上側成形部分１０の結合部分３４’は上側成形部分１０の折り曲げられた縁領域として形成されていてよいことが示されている。上側成形部分１０の結合部分３４’を形成する、折られたもしくは曲げられた縁領域によって、上側成形部分１０の、引張り応力を加えられる縁領域は補強され、かつ切欠き感度が低減される。

さらに図８〜図１０において認識できるように、上側成形部分１０の側壁２８と外壁２７との間には、それぞれ約１１０°の角度βが形成されている。このように構成されていると、上側成形部分１０の外壁２７は、特に衝突時における衝突エネルギの導入時のような、外部から外側シェル８への力の作用時に、内側シェル７に対する外壁２７の、工場側（bauseitig）において決定された間隔の１０％まで、内側シェル７に向かって弾性的に弾発する（elastisch federn）ことができる。これによってＢピラーはヘッド領域３においてばね状に形成されていて、弾性領域において変形可能な基本形状を有している。

衝突エネルギの導入時における上側成形部分１０のばね特性を改善するために、つまり上側成形部分１０がより多くのエネルギを吸収できるようにするために、図８において認識できるように、内側シェル７は、上側成形部分１０の側壁２８の間に配置された材料弱化部３８を有している。この材料弱化部３８は、オーバラップ領域１２の上でＢピラーの第２の長手延在方向において延びている。これにより、側面衝突時に、少なくとも部分的にＵ字形の上側成形部分１０の、内側シェル７の溝２０内に係合する側壁２８は、内側シェル７に対して起立することができ、つまり側壁２８の自由な長手方向端部の間における間隔を減じることができる。作用する衝突エネルギが、上側成形部分１０の破壊荷重を下まわっている場合には、上側成形部分１０の側壁２８は、負荷消滅後に再び外方に向かって移動することができ、つまり側壁２８の自由な長手方向端部の間における間隔は再び増大する。このようにして、破損することなしに、上側成形部分１０はいわば呼吸することができる。そして内側シェル７は、材料弱化部３８に沿って、内側シェル７の溝２０に係合していて外側に移動する自由な長手方向端部によって、再び互いに引き離され、上側成形部分１０は、吸収したエネルギを再び放出する。

図８および図１０からさらに分かるように、内側シェル７の外側に位置するフランジ部分１８は、Ｂピラーの基部領域１および中央領域２と同様に、単層に形成されており、これにより、アウタパネル１９、ガラス面またはルーフのような別の車両コンポーネントを簡単に接合することができる。

図１０には、図１に示した断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った、Ｂピラーの横断面図によって、Ｂピラーの可能な別の実施形態が示されている。この図１０において分かるように、ヘッド領域３におけるＢピラーの衝突特性に影響を及ぼすために、上側成形部分１０は、外壁２７と側壁２８との間の移行領域３５に、切欠き３６として形成されたヒンジ状の材料弱化部を有しており、このとき切欠き３６は、相違を明瞭にするために、図１０への視線方向で左側の移行領域３５にしか示されていない。上側成形部分１０の、好ましくは両方の移行領域３５に設けられた弱化部によって、外部からＢピラーへの力作用時におけるＢピラーのばね弾性特性を、調整（trimmen）することができる。これによって側面衝突時に、上側成形部分１０の外壁２７は、内側シェル７に向かって押圧されることができ、このとき側壁２８は、該側壁２８が内側シェル７に対して矢印３７の方向に起立することによって、撓むことができる。

ここでは切欠き３６として形成された材料弱化部は、図１０に示すように、図８に示された真っ直ぐに形成された結合部分３４と、図９に示された曲げられた結合部分３４’とを組み合わせることが可能である。

さらに図１０には、材料弱化部３８が設けられていてよいことが示されており、この材料弱化部３８は、上側成形部分１０の側壁２８の間に配置されていて、オーバラップ領域１２の上においてＢピラーの第２の長手延在方向に延びている。

Ｂピラーを製造するために、好ましくは最初に、下側成形部分９が内側シェル７に結合される。そのために下側成形部分９は、特に、他の溶接法に比べて熱エネルギが接合すべき部材に僅かにかつ集中的に導入される高エネルギビーム溶接法を用いて、内側シェル７に溶接される。下側成形部分９の結合縁２１を、内側シェル７の外縁２２に対してずらすことによって、さらに結合縁２１に側方から良好に接近することができ、これによって高エネルギビーム溶接法の使用が簡単になる。高エネルギビーム溶接法としては、アーク・電子ビーム溶接法の他に、特にレーザビーム溶接法が適しており、このとき選択された溶接法は、添加剤ありまたは添加剤なしで実施することができる。高エネルギビーム溶接シーム２５は、結合縁２１の縁長さの少なくとも５０％を超えて形成される。このとき連続したまたは中断した軌道を溶接することができる。

下側成形部分９が内側シェル７に結合された後で、上側成形部分１０は下側成形部分９および内側シェル７に装着され、このとき一方では下側成形部分９と上側成形部分１０とは、単にオーバラップ領域１２に沿って互いにオーバラップし、かつ他方では上側成形部分１０はヘッド領域３において内側シェル７に支持されている。さらに上側成形部分１０は、下側成形部分９に面状に接着され、かつ内側シェル７には溝２０において接着される。

次いでＢピラーは車両ボディに固定することができ、このとき下側成形部分９はボディ下部構造に、かつ上側のフランジ部分６はボディのルーフ領域に、特に溶接法を用いて結合される。しかしながらまた基本的に、上側成形部分１０を、このとき初めて下側成形部分９および内側シェル７に装着して、両部材９，７に結合することも可能である。

機能部分５がＢピラーに取り付けられるや否や、上側成形部分１０と下側成形部分９も、貫通孔３０，２３を通して係合する固定手段によって、力結合式に互いに結合される。

１ 基部領域
２ 中央領域
３ ヘッド領域
４ 下側のフランジ部分
５ 機能部分
６ 上側のフランジ部分
７ 内側シェル
８ 外側シェル
９ 下側成形部分
１０ 上側成形部分
１１ 補強エレメント
１２ オーバラップ領域
１３ 貫通孔
１４ 開口
１５ 接着剤ビード
１６ 支持領域
１７ 下端部領域
１８ フランジ部分
１９ アウタパネル
２０ 溝
２１ 結合縁
２２ 外縁
２３ 側壁
２４ 溶接部分
２５ 溶接シーム
２６ 内室
２７ 外壁
２８ 側壁
２９ 外壁
３０ 貫通孔
３１ スリーブ
３２ 貫通孔
３３ 貫通孔
３４，３４’ 結合部分
３５ 移行領域
３６ 切欠き
３７ 矢印
３８ 材料弱化部
α 取付け角度
β 角度
Ｘ 長手方向
Ｘｕ 第１の長手延在方向
Ｘｏ 第２の長手延在方向

Claims (14)

1. 自動車ボディ用のＢピラーであって、
   金属薄板材料製の内側シェル（７）と、
   該内側シェル（７）に結合されていて複数部分から形成された外側シェル（８）と、を備えており、該外側シェル（８）は、金属薄板材料製の下側成形部分（９）と、繊維強化プラスチック製の上側成形部分（１０）とを有しており、両方の成形部分（９，１０）は、オーバラップ領域（１２）に沿って互いにオーバラップするように配置されかつ互いに結合されていて、このとき前記下側成形部分（９）は、前記上側成形部分（１０）との前記オーバラップ領域（１２）を越えて当該Ｂピラーの第１の長手延在方向（Ｘｕ）において突出し、かつ前記上側成形部分（１０）は、前記下側成形部分（９）との前記オーバラップ領域（１２）を越えて当該Ｂピラーの第２の長手延在方向（Ｘｏ）において突出しており、前記上側成形部分（１０）は、前記オーバラップ領域（１２）において、外側から前記下側成形部分（９）に装着されており、
   前記下側成形部分（９）は、前記内側シェル（７）に結合するための少なくとも１つの溶接部分（２４）を有しており、このとき前記下側成形部分（９）と前記内側シェル（７）とは溶接（２５）によって互いに結合されており、このとき前記下側成形部分（９）の結合縁（２１）は前記内側シェル（７）の外縁（２２）から間隔をおいて位置していて、前記内側シェル（７）が前記結合縁（２１）と前記外縁（２２）との間に、当該Ｂピラーの単層のフランジ部分（１８）を形成するようになっていることを特徴とする、自動車ボディ用のＢピラー。
2. 前記オーバラップ領域（１２）の長手方向延在長さが、前記下側成形部分（９）の長手方向延在長さの７０％よりも短く、かつ／または前記上側成形部分（１０）の長手方向延在長さの５０％よりも短い、請求項１記載のＢピラー。
3. 前記下側成形部分（９）と前記上側成形部分（１０）とは、前記オーバラップ領域（１２）において素材結合式および力結合式に互いに結合されている、請求項１または２記載のＢピラー。
4. 前記下側成形部分（９）と前記上側成形部分（１０）とは、前記オーバラップ領域（１２）において固定手段によって力結合式に互いに結合されており、このとき前記固定手段は、当該Ｂピラーに保持される機能部分（５）を結合するように形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のＢピラー。
5. 前記オーバラップ領域（１２）において、前記上側成形部分（１０）の、前記内側シェル（７）とは反対側の外面に、前記固定手段のうちの少なくとも１つを支持するために、金属薄板材料製の補強エレメント（１１）が配置されている、請求項４記載のＢピラー。
6. 前記内側シェル（７）は、少なくともほぼ、前記第２の長手延在方向（Ｘｏ）において延びる支持領域（１６）を有していて、前記上側成形部分（１０）は、前記支持領域（１６）と結合する相応の結合部分（３４；３４’）を有しており、このとき前記内側シェル（７）と前記上側成形部分（１０）とは、前記オーバラップ領域（１２）の外側において形状結合式に互いに結合されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のＢピラー。
7. 前記支持領域（１６）は、前記オーバラップ領域（１２）の外側に溝（２０）を有していて、該溝（２０）内において、前記上側成形部分（１０）の前記結合部分（３４；３４’）が形状結合式に固定されている、請求項６記載のＢピラー。
8. 前記上側成形部分（１０）の前記結合部分（３４’）は、前記上側成形部分（１０）の折り曲げられた縁領域として形成されている、請求項６または７記載のＢピラー。
9. 前記上側成形部分（１０）は、前記オーバラップ領域（１２）の外側に少なくとも部分的にＵ字形横断面を有していて、前記上側成形部分（１０）の外壁（２７）が、外部から前記外側シェル（８）への力作用時に、前記内側シェル（７）に対する前記外壁（２７）の間隔の１０％まで、前記内側シェル（７）に向かって弾性的にばね変形する、請求項１から８までのいずれか１項記載のＢピラー。
10. 少なくとも部分的にＵ字形の前記上側成形部分（１０）の前記結合部分（３４；３４’）は、前記上側成形部分（１０）の２つの側壁（２８）の縁領域に形成されており、このとき前記外壁（２７）と前記各側壁（２８）との間には、１００°〜１７０°の角度（β）が形成されている、請求項９記載のＢピラー。
11. 前記上側成形部分（１０）は、前記外壁（２７）と前記側壁（２８）との間における移行領域（３５）に、それぞれ１つのヒンジ状の材料弱化部、切欠き（３６）または屈曲箇所を有している、請求項１０記載のＢピラー。
12. 前記内側シェル（７）は、前記上側成形部分（１０）の前記側壁（２８）の間に配置された材料弱化部（３８）を有していて、該材料弱化部（３８）は、前記オーバラップ領域（１２）の上において当該Ｂピラーの第２の長手延在方向（Ｘｏ）に延びている、請求項１０または１１記載のＢピラー。
13. 車両ボディ用のＢピラーを製造する方法であって、下記のステップ、すなわち：
    - 金属薄板材料製の内側シェル（７）を準備するステップ、
    - 金属薄板材料製の下側成形部分（９）を準備するステップ、
    - 繊維強化プラスチック製の上側成形部分（１０）を準備するステップ、
    - 前記下側成形部分（９）と前記内側シェル（７）とを結合するステップであって、前記下側成形部分（９）は、前記内側シェル（７）に結合するための少なくとも１つの溶接部分（２４）を有しており、このとき前記下側成形部分（９）と前記内側シェル（７）とを溶接（２５）によって互いに結合し、このとき前記下側成形部分（９）の結合縁（２１）を前記内側シェル（７）の外縁（２２）から間隔をおいて位置させて、前記内側シェル（７）によって前記結合縁（２１）と前記外縁（２２）との間に、当該Ｂピラーの単層のフランジ部分（１８）を形成する、前記下側成形部分（９）と前記内側シェル（７）とを結合するステップ、
    - 前記下側成形部分（９）と前記上側成形部分（１０）とがオーバラップ領域（１２）に沿ってだけ互いにオーバラップし、このとき前記下側成形部分（９）が、前記上側成形部分（１０）とのオーバラップ領域（１２）を越えて当該Ｂピラーの第１の長手延在方向（Ｘｕ）において突出し、かつ前記上側成形部分（１０）が、前記下側成形部分（９）とのオーバラップ領域（１２）を越えて当該Ｂピラーの第２の長手延在方向（Ｘｏ）において突出するように、前記上側成形部分（１０）を前記オーバラップ領域（１２）において外側から前記下側成形部分（９）および前記内側シェル（７）に装着するステップ、および、
    - 前記上側成形部分（１０）を、前記オーバラップ領域（１２）において前記下側成形部分（９）に結合するステップ、
    を有することを特徴とする、車両ボディ用のＢピラーを製造する方法。
14. 前記上側成形部分（１０）を、少なくとも部分的に形状結合式に前記下側成形部分（９）に結合する、請求項１３記載の方法。