用于车辆的车身结构制造技术

本发明专利技术涉及一种用于车辆的带有车身柱(3)、尤其B柱的车身结构，车身柱具有空心梁(9)和布置在其上的用于提高侧向抗碰撞强度的加强元件(11)，加强元件具有连接在车顶纵梁(7)上的头部区段(13)、连接在车门槛(1)上的支脚区段(15)以及延伸其间的中间柱区段(17)，其中，加强元件(11)在中间柱区段(17)与支脚区段(15)之间的过渡部位上具有预定变形部位(19)，在侧向撞击时能在预定变形部位上开始车身柱(3)的变形，其中，加强元件(11)在中间柱区段(17)中具有U形形廓，该U形形廓带有沿车辆横向(y)在车辆外部的形廓底部(29)以及带有自形廓底部沿车辆横向(y)朝车辆内部突伸的可与空心梁(9)的内板和外板相连的侧边(33)。

Body Structure for Vehicles

The present invention relates to a body structure with a body column (3), especially a B column for a vehicle. The body column has a hollow beam (9) and a strengthening element (11) arranged thereon for improving the lateral impact strength. The strengthening element has a head section (13) connected to the roof longitudinal beam (7), a foot section (15) connected to the car threshold (1) and a middle column section (17) extending therebetween. The reinforcing element (11) has a predefined deformation position (19) on the transition part between the middle column section (17) and the supporting foot section (15), and can start the deformation of the body column (3) at the predefined deformation position during the lateral impact. The reinforcing element (11) has a U-shaped profile in the middle column section (17), which has a U-shaped profile along the lateral (y) of the vehicle at the bottom of the profile (29) and a self-shaped profile along the lateral (y) of the vehicle. The side edge (33) that protrudes along the lateral (y) of the vehicle towards the interior of the vehicle and can be connected with the interior and exterior of the hollow beam (9).

【技术实现步骤摘要】
用于车辆的车身结构
本专利技术涉及一种用于根据权利要求1的前序部分的双辙式车辆的车身结构。
技术介绍
这种车辆的B柱基本上沿垂直方向在车辆的车顶纵梁与底侧的车门槛之间延伸。B柱一方面用于侧向的车身的加固，并且另一方面用于容纳部件、例如安全带牵引器等。此外，B柱还限定出前部的车门入口，并且必要时还限定出车辆的后部的车门入口。为了提高在侧向撞击时的侧向抗碰撞强度，在B柱中集成有加强元件，所述加强元件克服由事故所导致的B柱向车辆内部空间内的变形。然而过大的侧向碰撞力形成的风险在于，即使存在加强元件，仍会导致车身柱向车辆内部空间的不受控的弯折。由文献DE102014201198B3已知一种类型的车辆车身，其中，B柱的加强元件具有连接在车顶纵梁上的头部区段、连接在车门槛上的支脚区段以及在头部区段与支脚区段之间延伸的中间柱区段。加强元件在中间柱区段与支脚区段之间的过渡部位上具有预定变形部位，在侧向撞击时能够在所述预定变形部位上开始车身柱的变形。加强元件在中间柱区段上设有U形形廓，并且具体而言设有沿车辆横向在车辆外侧的形廓底部以及设有从形廓底部沿车辆横向向车辆内部突伸的侧边。形廓底部和侧边在组合状态下与柱空心梁的内板和外板相连。在文献DE102014201198B3中，在碰撞时可以在加强元件的预定变形部位上导致在加强元件外边缘上的边棱裂纹，所述边棱裂纹会不利地影响加强元件的碰撞特性。当在侧向碰撞时加强元件的外边棱被较高的拉应力加载时，会出现这种类型的边棱裂纹。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种车辆的车身结构、尤其B柱，所述车身结构在侧向碰撞时具有良好的变形特性，以便避免车身柱在驾乘人员的高度上向车辆内部空间内的弯折。所述技术问题通过权利要求1的技术特征解决。本专利技术的与优选的改进方式在从属权利要求中公开。根据权利要求1的特征部分，加强元件的中间柱区段在预定变性点上构造有牵引带部段(Zugbandsegment)，在所述牵引带部段上，中间柱区段的侧边不再支承在车门槛顶侧上，而是相对于车门槛顶侧无连接。通过该方式形成了在中间柱区段的牵引带部段与车门槛顶侧之间的自由的变形空间。在侧向碰撞时，加强元件在至少部分使用变形空间的情况下沿车辆横向向车辆内部变形。通过提供自由的变形空间，实现了与上述现有技术相比明显更确定的变形特性以及在预定变形部位上均匀的、无褶皱的变形，而不会过度地加载中间柱区段。利用本专利技术提供了加强元件的支脚轮廓，所述支脚轮廓在一种技术方案中能够相对于现有技术更窄地构造。优选的是，B柱支脚的宽度不超过部件的最大宽度。在一种技术实施方式中，加强元件可以在部件板坯上沿相同的定向相邻布置。出于对可制造性的考虑，本专利技术允许与现有技术相比明显更加成本经济地使用这样的板材坯件，其可具有非材料统一的板材厚度或材料品质。本专利技术的另一核心思想在于，B柱支脚的轮廓被构造为，在侧相碰撞负载时，在牵引力下基于轮廓“展开”而形成平整表面。利用根据本专利技术的轮廓，在碰撞时通过部件内部的形廓底部形成的内部的负载路径比沿牵引带部段的外边棱导引的负载路径更短。在一种技术方案中，在中间柱区段的牵引带部段中加强元件的侧边此外还相对于空心梁的内板和外板是无连接的，以便不会在加强元件的变形部位的区域中对加强元件的变形特性产生不利影响。中间柱区段的牵引带部段可以沿车辆高度方向向下材料统一且一体式地过渡至支脚区段，以便确保在碰撞时良好的力传递。支脚区段可以特别优选地仅在在接合部位处连接在车门槛的车辆外侧的侧壁上接合部位，相较而言，支脚区段相对于上述车门槛顶侧是无连接的。在一种技术实施方式中，支脚区段可以是垂直的、扁平的外侧臂，所述外侧臂面齐平地连接在中间柱区段的牵引带部段上。出于对规定的变形特性的考虑优选的是，在中间柱区段的牵引带部段与支脚区段之间的过渡部位上定义了与车辆纵向对齐定向的弯曲轴线。在侧相碰撞时，中间柱区段通过绕弯曲轴线的弯曲相对于支脚区段偏转。为了进一步支持变形特性，加强元件侧边的侧边高度可以在牵引带部段中朝支脚区段的方向降低。尤其优选的是，侧边在牵引带部段与支脚区段之间的过渡部位上的侧边高度降低至零，以便构成上述弯曲轴线。通过该方式在牵引带部段与支脚区段之间形成扁平的构件形廓，所述构件形廓在侧向碰撞时发挥薄膜铰链的作用，其中，中间柱区段可以基本上无损害地相对于下部的支脚区段弯曲。加强元件在预定变形部位的区域中的上述的部件几何形状形成了侧边的外边棱在牵引带部段中的边棱走向，所述边棱走向在侧向碰撞时导致在加强元件中有利的拉应力分布：由此在上述部件几何形状中，由部件内部的形廓底部提供的负载路径的长度比在牵引带部段的外边棱上提供的负载路径的长度更短。在侧向碰撞时由此形成了在加强元件中的拉应力分布，其中，侧边的外边棱基本上无负载，而主负载通过加强元件的部件内部的形廓底部传导。通过该方式基本上避免了碰撞所致的在外边棱上的边棱裂纹。优选的是，支脚区段相对于中间柱区段的形廓底部、沿车辆纵向向前和向后以自由凸起扩宽。在此重要的是，每个凸起向车辆上方以自由的上部切边结束，也就是说，不直接连接在中间柱区段的侧边上，由此实现了良好的、由碰撞所致的绕上述弯曲轴线的弯曲。附图说明以下借助附图对本专利技术的实施例进行描述。在附图中：图1以部分剖视图示出车辆的侧视图；图2示出车辆的车身结构的B柱至底部侧车门槛的过渡部位的立体细节图；图3示出从加强元件的支脚区段至中间柱区段的过渡部位的部分视图；和图4示出在侧向碰撞时板件部分装置的与图3对应的视图。具体实施方式在图1中示出车辆，其中，沿车辆纵向x在中间的车辆区域中通过部分剖视图凸显出白车身的侧壁组件。白车身具有未示出的下部的车辆纵梁，所述车辆纵梁在车辆客舱的区域中过渡至侧向的车门槛1。侧壁组件的B柱3沿车辆纵向x布置在A柱5之后，并且沿车辆高度方向z将车辆车身的底部车门槛1与车顶框架的车顶纵梁7相连。B柱3一方面用于侧向的车身的加固，并且另一方面用于容纳部件、例如安全带牵引器等。B柱3在此实施为由壳状的内板和外板23、21组成的空心梁9，如图1或图2所示。借助集成在空心梁9中的、例如由热成型钢制成的加强元件11，提高了B柱3在侧向碰撞时的侧向抗碰撞强度。根据图1，加强元件11具有在车顶纵梁7上部件刚性地连接的头部区段13、连接在车门槛1上的支脚区段15以及在头部区段与支脚区段之间沿车辆高度方向z延伸的中间柱区段17。与在车顶纵梁7上的部件刚性的连接相比，在B柱3的下部区域中设置预定变形部位19(仅在图2和图3中示出)，所述预定变形部位的构造和在侧向碰撞时的工作原理在以下描述。在侧向碰撞时，在预定变形部位19上开始B柱3沿车辆横向y朝车辆内部的变形。在图2中示出从加强元件11的中间柱区段17至支脚区段15的过渡部位的细节图，以及支脚区段15在车门槛1上的连接。根据图2，B柱3的空心梁9通过图2中仅虚线示出的壳状的外板21和同样虚线示出的壳状的内板23构成。内板和外板21、23的固定凸缘25在中间连接有加强元件11的固定凸缘27的情况下相互焊接。在图2中，加强元件11在其中间柱区段17中以U形形廓构造，并且具体而言带有沿车辆横向y在外部的形廓底部29以及带有沿车辆横向y在过渡边棱31上向内突伸的侧边33。两个侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的车身结构，其带有车身柱(3)、尤其B柱，所述车身柱具有空心梁(9)和布置在空心梁内的用于提高侧向抗碰撞强度的加强元件(11)，所述加强元件具有连接在车顶纵梁(7)上的头部区段(13)、连接在车门槛(1)上的支脚区段(15)以及在头部区段与支脚区段之间延伸的中间柱区段(17)，其中，加强元件(11)在中间柱区段(17)与支脚区段(15)之间的过渡部位上具有预定变形部位(19)，在侧向撞击时能够在所述预定变形部位上开始车身柱(3)的变形，其中，加强元件(11)在中间柱区段(17)中具有U形形廓，该U形形廓带有沿车辆横向(y)在车辆外部的形廓底部(29)以及带有从形廓底部开始沿车辆横向(y)朝车辆内部突伸的侧边(33)，所述侧边能够与空心梁(9)的内板和外板相连，其特征在于，加强元件(11)的中间柱区段(17)在变形部位(19)上构造具有牵引带部段(37)，在所述牵引带部段上加强元件(11)的侧边(33)相对于车门槛顶侧(39)是无连接的，并且从而在牵引带部段(37)与车门槛顶侧(39)之间构成自由的变形空间(36)，并且在侧向碰撞时加强元件(11)在至少部分使用变形空间(36)的情况下能够沿车辆横向(y)向车辆内部变形。...

【技术特征摘要】
2017.06.30 DE 102017211160.71.一种用于车辆的车身结构，其带有车身柱(3)、尤其B柱，所述车身柱具有空心梁(9)和布置在空心梁内的用于提高侧向抗碰撞强度的加强元件(11)，所述加强元件具有连接在车顶纵梁(7)上的头部区段(13)、连接在车门槛(1)上的支脚区段(15)以及在头部区段与支脚区段之间延伸的中间柱区段(17)，其中，加强元件(11)在中间柱区段(17)与支脚区段(15)之间的过渡部位上具有预定变形部位(19)，在侧向撞击时能够在所述预定变形部位上开始车身柱(3)的变形，其中，加强元件(11)在中间柱区段(17)中具有U形形廓，该U形形廓带有沿车辆横向(y)在车辆外部的形廓底部(29)以及带有从形廓底部开始沿车辆横向(y)朝车辆内部突伸的侧边(33)，所述侧边能够与空心梁(9)的内板和外板相连，其特征在于，加强元件(11)的中间柱区段(17)在变形部位(19)上构造具有牵引带部段(37)，在所述牵引带部段上加强元件(11)的侧边(33)相对于车门槛顶侧(39)是无连接的，并且从而在牵引带部段(37)与车门槛顶侧(39)之间构成自由的变形空间(36)，并且在侧向碰撞时加强元件(11)在至少部分使用变形空间(36)的情况下能够沿车辆横向(y)向车辆内部变形。2.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，在中间柱区段(17)的牵引带部段(37)的区域中，加强元件(11)的侧边(33)相对于空心梁(9)的内板和外板(21、23)是无连接的。3.根据权利要求1或2所述的车身结构，其特征在于，中间柱区段(17)的牵引带部段(37)沿车辆高度方向(z)向下材料统一地且一体式地过渡至支脚区段(15)，并且尤其支脚区段(15)...

【专利技术属性】
技术研发人员：M亨特里克，M纽格鲍尔，D福尔曼，S韦伯，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE