Seitenwand eines PKW

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DE 10 2008 038 841 A1 2009.03.19 Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Seitenwand eines Pkws nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. [0002] An moderne Pkws werden immer höhere Anforderungen an die Crashbeständigkeit gestellt. Insbesondere im Falle eines Seitencrashs sind aufgrund der geringen Deformationswege die Anforderungen an die Festigkeit der Seitenwand besonders hoch. Dies trifft insbesondere auf die B-Säule und den Längsträger (Schweller) zu. [0003] In herkömmlichen Seitenwandstrukturen eines Pkws sind diese aus zwei oder mehr schalenartigen Blechstrukturen zusammen gesetzt, die mit einer weiteren dünnen Blechstruktur, der Außenbeplankung überzogen sind. Alle drei oder mehr Blechstrukturen werden an Flanschen zusammengeschweißt, wobei üblicherweise ein Punktschweißverfahren zum Einsatz kommt. Durch die ständig steigenden Anforderungen z. B. als Folge neuer Gesetze oder Ratings, stößt der beschriebene Aufbau einer Blechstruktur an ihre Grenzen. Deshalb werden insbesondere in hoch belasteten Bereichen wie der B-Säule oder dem seitlichen Längsträger ein oder mehrere weitere verstärkende Blechstrukturen eingebracht. Hierdurch wird die Festigkeit, aber auch das Fahrzeuggewicht erhöht. [0004] Das angewendete Punktschweißverfahren ist zudem nur dafür geeignet, maximal drei Bleche an einem Flansch übereinander zu verschweißen. Beim Verschweißen von mehr als drei Blechen muss immer bei jeweils einem oder mehreren Blechen eine Aussparung vorgenommen werden, so dass stets nur drei Bleche am Schweißpunkt übereinander liegen. Dies kann zu ungewünschten Kerbwirkungen führen. [0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Seitenwand eines Pkws bereitzustellen, die gegenüber dem Stand der Technik eine erhöhte Festigkeit aufweist und gleichzeitig zu einem geringen Fahrzeuggewicht beiträgt. [0006] Die Lösung der Aufgabe besteht in einer Seitenwand eines Pkws mit den Merkmalen des Anspruchs 1. [0007] Diese Seitenwand ist in einer Schalenbauweise dargestellt, wobei mindestens zwei schalenförmige Blechstrukturen zusammengefügt sind und mit einer Außenbeplankung beplankt (abgedeckt) sind. Die Außenbeplankung ist dabei so ausgestaltet, dass sie unterschiedliche Blechstärken und/oder Blecharten aufweist. [0008] Die Außenbeplankung ist insbesondere im Bereich der bei einem Crash hochbelasteten Zonen (insbesondere B-Säule, A-Säule und Längsträger) dicker ausgestaltet. Sie kann dabei auch selektiv in diesen Bereich aus einer anderen, hochfesten Blechart bestehen. Die Außenbeplankung übernimmt dabei die Aufgabe, die üblicherweise der dritten verstärkenden Blechstruktur zukommt. Auf diese kann gemäß der Erfindung verzichtet werden, weshalb problemlos das Punktschweißverfahren angewendet werden kann und zusätzlich Gewicht eingespart werden kann. [0009] Weitere bevorzugte Ausgestaltungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. [0010] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung und weitere Merkmale werden ferner an Hand der folgenden Figuren näher erläutert. [0011] Dabei zeigen: [0012] Fig. 1 eine Seitenwandstruktur eines Pkws, [0013] Fig. 2 einen Schnitt durch eine B-Säule der Seitenwandstruktur entlang der Linie II in Fig. 1, [0014] Fig. 3 einen Schnitt durch eine B-Säule analog Fig. 2, jedoch nach dem Stand der Technik. [0015] In Fig. 1 ist die Seitenwand 2 eines Pkws dargestellt. Es handelt sich dabei exemplarisch um eine Limousine, die erfindungsgemäßen Merkmale lassen sich jedoch auf alle Fahrzeugtypen, insbesondere Kombis, und Coupes bzw. Cabrios anwenden. [0016] Die dargestellte Limousinen-Seitenwand 2 umfasst drei Tragsäulen, eine A-Säule 7, die sich in ein A-Säulen Oberteil 6 und in ein A-Säulen-Unterteil 8 aufspaltet, eine B-Säule 4 und eine C-Säule 10. Ferner umfasst die Seitenwand 2 einen Längsträger 14, auch Schweller genannt, sowie einen Dachrahmen 15 und einen hinteren Kotflügel 17. [0017] Exemplarisch ist in Fig. 2 ein Querschnitt entlang der Linie II in Fig. dargestellt. Der Querschnitt Fig. 2 läuft durch die B-Säule 4, im Bereich einer Scharnierbefestigung für die Fondtüren (nicht dargestellt). Bei einem Seitenaufprall sind die B-Säule 4 sowie der Längsträger 14 die am stärksten belasteten Bauteile der Fahrzeugkarosserie. Zum Schutze der Insassen sind diese Bereiche wesentlich steifer und fester ausgestaltet als andere Karosseriebereiche. [0018] In Fig. 3 ist ein Querschnitt durch eine B-Säule gemäß des Standes der Technik dargestellt. Im Folgenden wird der Unterschied zwischen den Strukturen in den Fig. 2 und Fig. 3 näher erläutert. [0019] Zur Gewährleistung der bereits erwähnten Karosseriefestigkeit im Bereich der B-Säule 4 sind 2/6
DE 10 2008 038 841 A1 2009.03.19 eine erste schalenförmige Blechstruktur 18 und eine zweite schalenförmige Blechstruktur 20 zusammen mit einer Außenbeplankung 16 in einem Flansch 28 verschweißt. Die Blechstrukturen 18 und 20 sind umgeformte Blechprofile, die eine dreidimensional Geometrie aufweisen. Sie werden als Halbschalen bezeichnet, die im zusammengeschweißten Zustand einen Hohlraum bilden. [0020] Zudem weist der Querschnitt an der Stelle der Scharnierbefestigung ein weiteres Tragblech 22 auf. Zur Befestigung der nicht dargestellten Scharniere dient eine Scharnierbohrung 26. [0021] In Fig. 3 sind die analogen Blechstrukturteile 18' 20', 16' mit denselben Bezugszeichen versehen, die jedoch zur eindeutigen Unterscheidbarkeit mit einem Strich versehen sind. [0022] Zur Erzielung der besonders hohen Festigkeitsanforderungen ist die B-Säule gemäß des Standes der Technik (Fig. 3) mit einer weiteren, dritten Blechstruktur 24' ausgestattet, die ebenfalls im Flansch 28' mit den weiteren Blechstrukturen 18', 20' und der Außenbeplankung 16' verschweißt werden muss. [0023] Das im Karosseriebau eingesetzte elektrische Punktschweißen ist jedoch großserienmäßig nicht geeignet, vier Bleche übereinander zu verschweißen. Daher werden die einzelnen Blechstrukturen 18', 20' und 24' abwechselnd im Bereich des Flansches 28' an den vorgesehenen Schweißpunkten mit Aussparungen (nicht dargestellt) versehen, sodass jeweils immer nur 3 Bleche verschweißt werden müssen. Durch diese Aussparungen entstehen jedoch Kerbwirkungen, die die Festigkeit wiederum negativ beeinflussen. [0024] In der Fig. 2, in der die Erfindung beispielhaft dargestellt ist, existiert kein Analogon zu dritten Blechstruktur 24' in Fig. 3. Auf die zusätzliche Blechstruktur 24' kann deshalb verzichtet werden, da die Außenbeplankung 16 deren Aufgabe erfüllt. [0025] Die Außenbeplankung 16, die bei herkömmlichen Seitenwandstrukturen lediglich eine optische Aufgabe zu erfüllen hat, wird üblicherweise sehr dünn (0,7 mm–0,8 mm) ausgestaltet. Die Außenbeplankung 16 nach Fig. 2 weist eine höhere Blechstärke (beispielsweise 1,4 mm) auf und ist zudem aus einem hochfesten Stahlblech dargestellt. Grundsätzlich können beide verstärkende Maßnahmen, nämlich höhere Blechdicke und Verwendung hochfester Bleche alleine oder gemeinsam angewandt werden, um die verfestigende Wirkung der Außenbeplankung 16 zu erzielen. [0026] Die Außenbeplankung 16 besteht dabei nur lokal, an den hochbelasteten Bereich aus dickerem, bzw. hochfestem Blech, nämlich beispielsweise an einem in Fig. 3 dunkelgrau dargestellten Bereich 30 (Verstärkungszone 30). Es handelt sich dabei bevorzugt um die B-Säule 4, ein A-Säulen Unterteil 8 (ggf. auch einem A-Säulen-Oberteil 6 und Teile des Dachrahmens 15) und dem Längsträger 14 im Bereich zwischen der A-Säule und der C-Säule. [0027] Zur Herstellung der Außenbeplankung 16 werden analog einer sogenannten Tailored-Blank-Technologie verschiedene Bleche aneinandergefügt (insbesondere geschweißt) und im gefügten Zustand umgeformt. Das Fügen erfolgt bevorzugt in einer Stumpfnaht mittels Laserschweißverfahren. Somit wird eine saubere Nahtstelle gewährleistet, die eine für den optisch sichtbaren Bereich der Karosserie notwendige Oberfläche gewährleistet. Die Außenbeplankung 16 ist somit bevorzugt einstückig ausgestaltet. [0028] Die für Verstärkungszone 30 verwendeten Bleche unterscheiden sich von den Standardblechen der Außenbeplankung 16 durch eine höhere Blechdicke und/oder durch eine besondere Vergütung (Wärmebehandlung) und/oder Legierung, so dass diese Bleche eben die geforderte höhere Festigkeit gewährleisten können. [0029] Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, gemäß Fig. 2 auf das zusätzlich verstärkende Blech 24' über die gesamte in Fig. 1 dunkelgrau gezeichnete Verstärkungszone 30 zu verzichten. Hierdurch werden neben dem Gewicht auch Produktionskosten eingespart. Besonders vorteilhaft ist jedoch, dass am Flansch 28 nur drei Bleche verschweißt werden müssen, was die erwähnten zusätzlichen Maßnahmen der Aussparungen und deren Nachteile entfallen lässt. Patentansprüche 1. Seitenwand eines Pkws, aufgebaut in Schalenbauweise, wobei die Seitenwand (2) mindestens zwei innere, miteinander gefügte schalenförmige Blechstrukturen (18, 20) umfasst, die von einer Außenbeplankung (16) abgedeckt sind dadurch gekennzeichnet, dass die Außenbeplankung (16) entlang der Seitenwand (2) unterschiedliche Blechstärken und/oder unterschiedliche Blecharten aufweist. 2. Seitenwand nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Außenbeplankung (16) im Bereich einer B-Säule (4) die höchste Blechdicke aufweist. 3. Seitenwand nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Außenbeplankung (16) im Bereich einer A-Säule (7) die höchste Blechdicke aufweist. 4. Seitenwand nach einem der vorhergehenden 3/6
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