用于機動車的柱部件,尤其是b柱部件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的、用于機動車的柱部件，尤其是B柱部件。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，在圖1示出的鋁質(zhì)車身中，出于碰撞原因，B柱部件還由鋼制成。該B柱部件設(shè)計為空心型材且部分被進行調(diào)質(zhì)處理。因此實現(xiàn)了，B柱部件在腳部區(qū)域中構(gòu)造得更軟，以便實現(xiàn)，在碰撞中B柱部件在那里發(fā)生屈從，并以可延展的方式變形，同時在最壞的情況下也不斷裂。在頸部區(qū)域中，這種B柱部件可以構(gòu)造為高強度，以便能夠設(shè)定到期望的碰撞運動學(xué)特性。此前還不可能實現(xiàn)對高強度鋁板的局部調(diào)質(zhì)。因此，此前不能使用鋁質(zhì)的B柱部件，因為鋁質(zhì)的B柱部件具有均勻的強度且僅表現(xiàn)為極小的延展性，這在形成了最大力之后會導(dǎo)致B柱部件的突然折斷。然而鋼質(zhì)的B柱部件的缺點在于，其明顯比鋁質(zhì)的B柱部件更重。
[0003]由DE 103 37 201 Al已知了一種B柱部件，其設(shè)計為空心型材且在所述柱部件的腳部區(qū)域中具有多個狹縫形缺口。因此，在側(cè)面碰撞時尤其通過如下方式在腳部區(qū)域上方實現(xiàn)對客艙的乘員的保護功能:由于側(cè)面碰撞，柱部件的變形尤其集中在腳部區(qū)域且使所述柱部件至門檻的連接法蘭的負荷最小化。為此，設(shè)置了多個在相關(guān)部段內(nèi)以定義方式減小所述柱部件的剛度的、沿車輛豎直軸延伸的、狹縫形缺口。其缺點是，由于狹縫形缺口而使柱部件的材料被削減，從而使柱部件的整體剛度被削弱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)在于，實現(xiàn)一種用于機動車的柱部件，尤其是B柱部件，所述柱部件由鋁制成，因此所述柱部件較輕且還具有高剛度，且簡單地提供了與鋼質(zhì)柱部件相當(dāng)?shù)呐鲎舶惭b性。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過提供一種具有權(quán)利要求1所述特征的、用于機動車的柱部件，尤其是B柱部件完成。在從屬權(quán)利要求中給出本發(fā)明的有利的實施方案和改進方案。
[0006]本發(fā)明的實施方案提供了一種用于機動車的柱部件，尤其是B柱部件，所述B柱部件設(shè)計為空心鋁型材。根據(jù)本發(fā)明，為了提高碰撞安全性，所述柱部件形成有至少一個變形區(qū)域，所述變形區(qū)域具有至少一個凹槽或者說加強筋。通過實施為空心鋁型材有利地實現(xiàn)了更為輕量化的結(jié)構(gòu)。同時，根據(jù)本發(fā)明的柱部件具有高剛度，且由于變形區(qū)域而提供了期望的碰撞運動學(xué)特性，從而與鋼質(zhì)柱部件的碰撞安全性相當(dāng)。在側(cè)向碰撞中，根據(jù)本發(fā)明的柱部件不是在與對象的碰撞區(qū)域中變形，而是在由凹槽預(yù)定的變形區(qū)域中變形。此外，在變形期間由于根據(jù)本發(fā)明的變形區(qū)域有利地不出現(xiàn)鋒利的棱邊，從而可以有利地避免柱部件形成裂縫或斷裂的危險。
[0007]在根據(jù)本發(fā)明的柱部件的一有利的設(shè)計方案中，變形區(qū)域具有兩個橫向凹槽以及兩個側(cè)面凹槽，所述橫向凹槽布置在柱部件的外側(cè)上，所述側(cè)面凹槽布置在柱部件的彼此對置的側(cè)面上。優(yōu)選地，兩個橫向凹槽和兩個側(cè)面凹槽設(shè)置在柱部件的腳部區(qū)域中。因此，在腳部區(qū)域中得到柱部件的軟的形狀，因此，所述柱部件在碰撞時會在該腳部區(qū)域處發(fā)生屈從，尤其是不斷裂。有利地，出現(xiàn)柱部件的可延展的變形，從而在側(cè)向碰撞時柱部件能夠最大程度地吸收動能。
[0008]在柱部件的另一個有利的設(shè)計方案中，橫向凹槽沿車輛縱向延伸且沿車輛豎直方向彼此間隔開。
[0009]為了使柱部件在受控的情況下下陷或彎曲，在柱部件的另一個有利的設(shè)計方案中，側(cè)面凹槽設(shè)置在橫向凹槽之間，且側(cè)面凹槽彼此對置地在柱部件的側(cè)面上朝向柱部件的外側(cè)被壓制出。
[0010]在柱部件的另一個有利的設(shè)計方案中，側(cè)面凹槽使柱部件的棱邊楔形凹陷。
【附圖說明】
[0011]在附圖中示出并在下文描述本發(fā)明的一個有利的實施方案。
[0012]附圖示出:
[0013]圖1以透視圖示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的、具有鋼板制成的B柱部件的車身的一部分；
[0014]圖2示出在沒有根據(jù)本發(fā)明的凹槽的情況下，在碰撞中變形的鋁制B柱部件的側(cè)視圖；
[0015]圖3示出在配備了根據(jù)本發(fā)明的凹槽的情況下，在碰撞中變形的鋁制B柱部件的實施例的側(cè)視圖；
[0016]圖4以透視圖放大示出在非變形狀態(tài)中具有根據(jù)本發(fā)明的凹槽的B柱部件；以及
[0017]圖5以透視圖放大示出在碰撞之后，在變形狀態(tài)中與圖4類似的B柱部件。
【具體實施方式】
[0018]圖1示出具有B柱部件2的機動車I的車身的一部分，所述B柱部件根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)由鋼板制造且設(shè)計為空心型材。B柱部件2按已知的方式以頂部區(qū)域11支撐在車頂結(jié)構(gòu)5上且以其腳部區(qū)域13法蘭連接在機動車的底部組件的構(gòu)件上，尤其是底部外縱梁上，所述縱梁可以是車門檻7。在頂部區(qū)域11和腳部區(qū)域13之間形成了柱部件I的頸部區(qū)域12。腳部區(qū)域13沿車輛豎直軸z觀察從車門檻7延伸至大概柱部件2的中心。柱部件2具有背離車輛內(nèi)部空間9的外側(cè)14和兩個側(cè)向面或者說側(cè)面15和朝向車輛內(nèi)部空間9的、與外側(cè)14對置的內(nèi)側(cè)16。
[0019]圖2示出根據(jù)圖1的B柱部件3的側(cè)視圖，然而所述B柱部件不是由鋼制成而是由鋁制成。對相同和作用相同的構(gòu)件來說，圖2至5中的附圖標記對應(yīng)于圖1的附圖標記。在借助于傳力元件40的力的作用下，在碰撞中出現(xiàn)圖2示出的變形。所述變形的特點是:柱部件3的腳部區(qū)域13向車輛的車輛內(nèi)部空間9中的侵入相對較小，這導(dǎo)致向與腳部區(qū)域13連接的底部組件或車門檻7的傳力相應(yīng)較小。同時，變形的區(qū)域32的位置基本上對應(yīng)于傳力元件40的碰撞區(qū)域30。
[0020]如圖3至5所示，根據(jù)本發(fā)明的柱部件10在所示實施例中在腳部區(qū)域13中形成了變形區(qū)域20。在此，圖3和5示出在碰撞后變形的根據(jù)本發(fā)明的B柱部件10，而圖4示出碰撞前的根據(jù)本發(fā)明的B柱部件10。根據(jù)本發(fā)明，示出的柱部件10是鋁質(zhì)空心型材且配備有變形區(qū)域20，所述變形區(qū)域包括至少一個凹槽22、24。柱部件10的制造可以借助于壓鑄法或擠壓法(Strangpressverfahren)進行。另外如圖3所示，在根據(jù)本發(fā)明的柱部件10的腳部區(qū)域13中出現(xiàn)與圖2的柱部件3相比更強的變形，這導(dǎo)致相應(yīng)較大的力傳導(dǎo)至與腳部區(qū)域13連接的底部組件或車門檻7中。此外，可看到隆起部28，所述隆起部是基于凹槽22、24通過變形產(chǎn)生的，且沿車輛縱向X沿著柱部件I的外側(cè)14延伸。與圖2示出的柱部件3相比，柱部件10的變形區(qū)域32的位置并不對應(yīng)于傳力元件40的碰撞區(qū)域30，而是對應(yīng)于由凹槽22、24預(yù)定的變形區(qū)域20。
[0021 ] 另外如圖4所示，在示出的實施例中，變形區(qū)域20包括兩個橫向凹槽22和兩個側(cè)面凹槽24，所述橫向凹槽布置在柱部件10的外側(cè)14上，所述側(cè)面凹槽布置在柱部件10的對置的側(cè)面15上，圖中僅能看見一個側(cè)面凹槽24。兩個橫向凹槽22設(shè)計為槽形凹穴，兩個側(cè)面凹槽24設(shè)計為凹陷部或凹痕的形式。橫向凹槽22分別具有橫向凹槽軸線26，所述橫向凹槽軸線26沿車輛縱向X延伸。橫向凹槽22布置為沿車輛豎直軸z以預(yù)定間距彼此間隔開。橫向凹槽22設(shè)置在柱部件10的外側(cè)14上且彼此平行地延伸。在柱部件10的兩個側(cè)向表面或者說側(cè)面15上在橫向凹槽22之間布置側(cè)面凹槽24，所述側(cè)面凹槽24分別優(yōu)選使在柱部件10的側(cè)面15和外側(cè)14之間的棱邊17楔形變形。柱部件I的棱邊17優(yōu)選被圓整，從而側(cè)面凹槽24延伸到相應(yīng)的棱邊17的圓弧段中。
[0022]因此，在根據(jù)本發(fā)明的柱部件10的側(cè)向碰撞之后(在圖5中局部地詳細示出)，通過側(cè)面凹槽24向內(nèi)下陷以及上部和下部的橫向凹槽22同樣均勻地且受控地吸收另外的塑性變形，與根據(jù)圖1的鋼柱部件2類似，鋁柱部件10的腳部區(qū)域13在負荷下可延展地，也就是說可塑性變形地彎曲。在此，橫向凹槽22之間的側(cè)面凹槽24實現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的柱部件10的、有針對性的且精確定義的局部下陷或彎折。與現(xiàn)有技術(shù)中狹槽解決方案相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于，不會由于凹槽22、24而從柱部件10去除柱部件10中的支承材料，從而柱部件10的剛度保持完好。此外，根據(jù)本發(fā)明鋁質(zhì)的柱部件10較輕，其中通過有針對性地布置或定位橫向凹槽22和側(cè)面凹槽24以用于在柱部件10上形成變形區(qū)域20，可設(shè)定出期望的碰撞運動學(xué)特性。
[0023]附圖標記列表
[0024]I 車輛
[0025]2、3、10 B 柱部件
[0026]5車頂結(jié)構(gòu)
[0027]7車門檻
[0028]9車輛內(nèi)部空間
[0029]11頂部區(qū)域
[0030]12頸部區(qū)域
[0031]13腳部區(qū)域
[0032]14 外側(cè)
[0033]15 側(cè)面
[0034]16 內(nèi)側(cè)
[0035]17 棱邊
[0036]20變形區(qū)域
[0037]22橫向凹槽
[0038]24側(cè)面凹槽
[0039]26橫向凹槽軸線
[0040]28隆起部
[0041]30碰撞區(qū)域
[0042]32變形區(qū)域
[0043]40傳力元件
【主權(quán)項】
1.一種用于機動車的柱部件，尤其是B柱部件，所述柱部件是空心型材，其特征在于，所述柱部件(10)由鋁制成且為了提高碰撞安全性而形成有至少一個變形區(qū)域(20)，所述變形區(qū)域具有至少一個凹槽(22 ；24)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱部件，其特征在于，所述變形區(qū)域(20)具有兩個橫向凹槽(22)以及兩個側(cè)面凹槽(24)，所述橫向凹槽布置在柱部件(10)的外側(cè)(14)上，所述側(cè)面凹槽布置在柱部件(10)的彼此對置的側(cè)面(15)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柱部件，其特征在于，兩個橫向凹槽(22)和兩個側(cè)面凹槽(24)設(shè)置在柱部件(10)的腳部區(qū)域(13)中。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的柱部件，其特征在于，橫向凹槽(22)沿車輛縱向(X)延伸并且沿車輛豎直方向(z)彼此間隔開。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柱部件，其特征在于，側(cè)面凹槽(24)設(shè)置在所述橫向凹槽(22)之間，側(cè)面凹槽彼此相對地在柱部件(10)的側(cè)面(24)上朝向柱部件(10)的外側(cè)(14)被壓制出。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柱部件，其特征在于，側(cè)面凹槽(24)使柱部件(10)的棱邊(17)楔形凹陷。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于機動車的柱部件，尤其是B柱部件，所述柱部件設(shè)計為空心型材。根據(jù)本發(fā)明，所述柱部件(10)由鋁組成且為了提高碰撞安全性，形成了至少一個變形區(qū)域(20)，所述變形區(qū)域具有至少一個凹槽(22；24)。
【IPC分類】B62D21/15, B62D25/04
【公開號】CN104981393
【申請?zhí)枴緾N201480008176
【發(fā)明人】P·哈芬納
【申請人】奧迪股份公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年2月11日
【公告號】DE102013002421A1, WO2014121952A1