用于机动车辆车身的B柱以及生产B柱的工艺制造技术

本发明专利技术涉及用于机动车辆车身的B柱，所述B柱具有由金属片材制成的内面板(7)和连接到内面板(7)的多构件外面板(8)，其中外面板(8)包括由金属片材制成的下成形部件(9)和由纤维增强塑料制成的上成形部件(10)，其中两个成形部件(9，10)沿重叠区域(12)布置，以便彼此重叠并且连接到彼此，使得下成形部件(9)在B柱的第一纵向延伸方向(Xu)上从上成形部件(10)突出越过重叠区域(12)，并且使得上成形部件(10)在B柱的第二纵向延伸方向(Xo)上从下成形部件(9)突出越过重叠区域(12)。此外，本发明专利技术涉及生产B柱的过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于机动车辆车身的B柱，该B柱具有由金属片材组成的内面板和连接到内面板的外面板。此外，本专利技术涉及生产用于机动车辆车身的此B柱的工艺。
技术介绍
在机动车辆车身内，也可被称为中柱或中立柱的B柱由于其重量、刚度和谐振频率而代表最尖端的部件之一。B柱通常由两个或更多个面板构件生产而成，并且包括至少一个内面板以及外面板，在装入机动车辆车身中的情况下，内面板面对车辆内部，外面板相应地背离车辆内部。外面板也可被称为外壳、外面部件、B柱的外侧或B柱外部，其能够以U形钢元件的形式提供，U形钢元件通过内面板相对车辆内部封闭，内面板也可被称为覆盖件、封闭板、内板或B柱内侧。出于将面板连接到彼此的目的，面板可包括侧向连结和连接凸缘，连结和连接凸缘可通过点焊连接到彼此。然后，结合到机动车辆车身的B柱可通过进一步的连结工艺连接到机动车辆车身的外表层、车顶或玻璃表面。从DE102014116118A1已知B柱的一种外面部件，该外面部件包括外侧面板、上面板、下面板和内侧面板。B柱外面部件的内侧面板、上面板和外侧面板沿侧向连接凸缘连结在一起。上面板沿重叠区域连接到下面板。由于侧向连结和连接凸缘，外面板和内面板的材料的量在这些连接区域是双层的。通过由点焊连接两个面板，外面板和内面板仅部分地连接到彼此，其中点焊沿连结和连接凸缘通常每隔30mm至50mm进行。另外，由于在点焊期间将热量逐点引入面板材料中，所以在凸缘中出现部分的软区，如果引入碰撞能量，软区就倾向于开始裂纹，该裂纹的开始最终可导致B柱中出现裂纹故障。此外，出于改变在外面板的纵向方向上的板厚度的目的，通常的做法是，特别地由连续变截面辊轧板(TailorRolledBlank)或拼焊板(TailorWeldedBlank)生产外面板。因此，为了使B柱适于应用专用需求或市场专用需求，可提供增强区域、较弱区域和较软区域以专门影响车辆柱的碰撞性能，。然而，至少在点焊的连结和连接凸缘的区域中，所述厚度变化不得不转移到内面板。这也意为(即，意味着，下同)必需提供对应不同外面板的内面板。这导致成本高并且物流复杂。为减轻B柱的重量，已知的是生产具有较薄的壁的面板，或者由轻质金属生产面板，并且使用纤维增强的塑料一致地或局部地增强它们的刚度。EP1867559A2提出了一种B柱，该B柱包括具有焊接到其上的外面板和内面板的多面板结构。为使B柱增强，其包括由纤维增强塑料制成的耐冲击增强部件，纤维增强塑料粘合到内面板的内部。从DE2103017269A1已知一种处于多面板设计的另外的B柱，其中，出于减轻重量的目的，生产了内面板和连接到内面板的外面板；这两个面板均由铝板制成。为使B柱增强，在内面板和外面板之间布置增强元件。增强元件中的第一个为由铝合金制成的金属板部件。增强元件中的第二个由纤维增强塑料生产而成，纤维增强塑料接收在第一增强元件和内面板之间。从DE102012203888A1和DE102011111232A1已知另外的混合主体构件。为增强高应力的主体部件，已知的是附加地使用纤维增强塑料构件来增强高应力区域中的金属板构件。由于使用除外面板和内面板以外还包括另外的增强面板的多面板设计，并且由于局部应用的纤维增强塑料的增强元件，所以此类B柱对于生产而言非常昂贵。此外，附加的增强违背轻重量构造的原则。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供具有数量减少的构件和减轻的重量的B柱，其进一步包括高度的刚性和碰撞性能。此外，该目的包括提出合适的工艺，借助于该工艺可生产具有较少的构件、减轻的重量和高度的刚性的B柱，从而满足碰撞情况下的严格要求。最初提及类型的B柱提供了解决方案，该B柱的外面板为多构件类型并且包括由金属板材料制成的下成形部件和由纤维增强塑料制成的上成形部件，其中这两个成形部件仅沿重叠区域布置，并且彼此重叠且连接到彼此，使得下成形部件在B柱的第一方纵向延伸方向上从上成形部件突出越过重叠区域，并且上成形部件在B柱的第二纵向延伸方向上从下成形部件突出越过重叠区域。根据本专利技术，提出了B柱的外面板为多构件混合部件，这意为由金属片材制成的下成形部件和由纤维增强塑料制成的上成形部件一起在功能上形成B柱的外面板。两个成形部件经布置以便相对于彼此偏移，并且沿B柱的限定纵向部分重叠，该限定纵向部分被称为重叠区域。重叠区域用于使两个成形部件连接到彼此，因此，所述两个成形部件仅在重叠区域中连接到彼此。因此，在重叠区域上方，外面板仅通过上成形部件形成。因此，混合外面板的上部区域完全通过由纤维增强塑料制成的上成形部件的特性确定。类似地，相同的情况应用于外面板的下部区域，下部区域完全通过由金属片材制成的下成形部件形成。因此，轻质外面板连同由金属片材制成的内面板提供了具有减小数目构件的轻重量混合B柱。外面板的重叠区域定位在B柱的中心区域中，B柱的中心区域使用高的强度值设计，以在碰撞的情况下保护汽车乘客。为此，有利的是，由于使由金属片材制成的下成形部件和由纤维增强塑料制成的上成形部件的材料的量加倍，所以B柱在重叠区域中已被增强。在通过两个彼此重叠的成形部件增强的所述纵向区域中，即，在重叠区域中，通常在B柱处于车辆车身处的装入条件下提供安装元件或功能部件，诸如用于前车门、车门锁、车门铰链或后车门扣件的锁定楔形件的接收元件或连接板。此外，B柱包括下部纵向区域(其也可被称为基部区域)，以及上部纵向区域(其也可被称为头部区域)。术语“向下”和“向上”或“中心”给出了关于B柱处于车辆车身处的装入条件下的空间信息。在B柱的第一纵向延伸方向上延伸(即，向下延伸到B柱的基部区域中)的下成形部件通常连接到车辆车身的门槛板。相反，在B柱的第二纵向方向上延伸(即，向上延伸到B柱的头部区域中)的上成形部件可连接到车顶或车顶横梁。第一纵向方向和第二纵向方向两者均可被解释为特别指向B柱的两个相反方向的向量。与通过提供双层材料而变硬的重叠区域相比，B柱的具有上成形部件的上部区域和/或B柱的具有下成形部件的下部区域与重叠区域相比包括高的碰撞吸收能力。根据本专利技术的一方面，提出了重叠区域的纵向延伸小于下成形部件的纵向延伸的70％，并且/或者小于上成形部件的纵向延伸的50％。因此，B柱的重量可减轻。因此，重叠区域限于连接两个成形部件和附接上述安装构件或功能构件所需的最大尺寸和面积。“纵向延伸”意为重叠区域的最大延伸，并且相应地为伸长的B柱的第一纵向延伸方向和/或第二纵向延伸方向的相应成形构件的最大延伸。此外，下成形部件可在第二纵向延伸方向上从B柱的基部端开始最多延伸过B柱的最大纵向延伸的70％，即朝向B柱的头部端向上延伸，但不越过重叠区域。可选地或另外地，下成形部件可最少延伸过B柱的最大纵向延伸的40％，更具体地50％。上成形部件可在第一纵向延伸方向上从B柱的头部端开始最多延伸过B柱的最大纵向延伸的80％，即朝向B柱的基部端向下延伸，但不越过重叠区域。可选地或另外地，上成形部件可最少延伸过B柱的最大纵向延伸的50％，更具体地60％。在重叠区域中，下成形部件和上成形部件可以材料锁定、力锁定和形态锁定方式中的至少一种连接到彼此，优选地通过所述连接类型中的至少两种连接到彼此。材料锁定、力锁定和形态锁定在两个成形部件之间实现特别稳定的连接。材料锁定包括所有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机动车辆车身的B柱，其具有：内面板(7)和多构件外面板(8)，其中所述内面板(7)由金属片材制成，所述外面板(8)连接到所述内面板(7)，其中所述外面板(8)包括由金属片材制成的下成形部件(9)和由纤维增强塑料制成的上成形部件(10)，其中所述两个成形部件(9，10)沿重叠区域(12)布置，以便彼此重叠并且连接到彼此，使得所述下成形部件(9)从所述上成形部件(10)在所述B柱的第一纵向延伸方向(Xu)上突出越过所述重叠区域(12)，并且使得所述上成形部件(10)从所述下成形部件(9)在所述B柱的第二纵向延伸方向(Xo)上突出越过所述重叠区域(12)。

【技术特征摘要】
2015.09.14 DE 102015115439.01.一种用于机动车辆车身的B柱，其具有：内面板(7)和多构件外面板(8)，其中所述内面板(7)由金属片材制成，所述外面板(8)连接到所述内面板(7)，其中所述外面板(8)包括由金属片材制成的下成形部件(9)和由纤维增强塑料制成的上成形部件(10)，其中所述两个成形部件(9，10)沿重叠区域(12)布置，以便彼此重叠并且连接到彼此，使得所述下成形部件(9)从所述上成形部件(10)在所述B柱的第一纵向延伸方向(Xu)上突出越过所述重叠区域(12)，并且使得所述上成形部件(10)从所述下成形部件(9)在所述B柱的第二纵向延伸方向(Xo)上突出越过所述重叠区域(12)。2.根据权利要求1所述的B柱，其特征在于，所述重叠区域(12)的纵向延伸小于所述下成形部件(9)的纵向延伸的70％，并且/或者小于所述上成形部件(10)的纵向延伸的50％。3.根据权利要求1或2所述的B柱，其特征在于，在所述重叠区域(12)中，所述下成形部件(9)和所述上成形部件(10)材料锁定和力锁定地连接到彼此。4.根据前述权利要求中任一项所述的B柱，其特征在于，在所述重叠区域(12)中，所述下成形部件(9)和所述上成形部件(10)通过固定元件力锁定地连接到彼此，其中所述固定元件被配置用于附接保持在所述B柱处的功能部件(5)。5.根据权利要求4所述的B柱，其特征在于，在重叠区域(12)中，出于支撑所述固定元件中的至少一个的目的，在所述上成形部件(10)背离所述内面板(7)的外面上布置由金属片材制成的增强元件(11)。6.根据前述权利要求中任一项所述的B柱，其特征在于，所述内面板(7)包括至少大约在所述第二纵向延伸方向(Xo)上延伸的支撑部分(16)，并且所述上成形部件(10)包括对应的连接部分(34；34′)用于连接到所述支撑部分(16)，其中所述内面板(7)和所述上成形部件(10)在所述重叠区域(12)外部形态锁定地连接到彼此。7.根据权利要求6所述的B柱，其特征在于，在所述重叠区域(12)的外部，所述支撑部分(16)包括凹槽(20)，所述上成形部件(10)的所述连接部分(34；34′)形态锁定地固定在所述凹槽(20)中。8.根据权利要求6或7所述的B柱，其特征在于，所述上成形部件(10)的所述连接部分(34′)作为所述上成形部件(10)的弯曲边缘区域提供。9.根据前述权利要求中任一项所述的B柱，其特征在于，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·斯蒂芬斯，B·斯佩尔沃格，
申请(专利权)人：穆尔和本德公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE