改进的用于机动车车身的侧立柱的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种改进的用于机动车车身的立柱。
【背景技术】
[0002] 在下文中，将一般构成机动车的内部与外部之间的人用通道或视觉通道的运样的 机动车车身开口称为该车身的口窗桐。由此存在例如用于车辆关闭件、用于挡风玻璃和用 于后窗的口窗桐。
[0003] 更具体地，机动车车身通常包括至少两个侧立柱（分别为左侧立柱和右侧立柱）， 每个侧立柱都用于分隔车身的前后两个侧口窗桐。每个侧立柱（在该情况下也被称为"中 柱"）都通过构成侧面撞击吸收装置来参与对座舱的保护。
[0004] 已知通过组装由冲压板材制成的Ξ个元件来形成由金属板材制成的侧立柱。第一 中央元件一般由具有高机械强度特性的钢制成。第二元件被组装到第一中央元件上，W构 成该第一中央元件在座舱内部的衬里。第Ξ元件被组装到第一中央元件上，W构成在车口 打开时从座舱外部基本可见的外观部件。
[000引在组装后，运Ξ个由冲压板材制成的元件构成整体呈箱体状并相对良好地适于吸 收侧面撞击的运样的结构。然而，包括Ξ个金属元件的侧立柱相对较重。此外，考虑到构成 侧立柱的各个元件的不同功能，必须考虑具有适于每个功能的特性的金属。需要借助于具 有不同特性的金属导致相对高的侧立柱制造成本。
[0006] EP1142739提出了一种能构成用于机动车车身的侧立柱的金属装置。更具体地， EP1142739提出一种用于机动车车身的侧立柱，该侧立柱用于分隔该车身的前后两个侧口 窗桐，是包括至少一个硬化段(tf〇nS〇n. de ；1"1肖1山門。曰1:;[0]1)的类型的侧立柱，该硬化段包 括大致相互平行并通过忍部相互连接的两个翼部。
[0007] 在EP1142739中，该硬化段的横截面的整体形状呈现为由通过忍部相互连接的两 个翼部构成的I字形。实际上，该忍部由大致平的中央壁构成，该中央壁通过大致垂直于大 致平行的两个翼部延伸而连接运两个翼部。此外，该硬化段的每个翼部的厚度在翼部与忍 部的连接边缘和该翼部的自由边缘之间显著地变化，使得翼部的自由边缘的厚度相对于翼 部与忍部的接合边缘的厚度显著地减小。
[0008] EP1142739提出（如有必要)实现由复合材料制成的具有I形截面的硬化段。但是， 在保持相同形状的同时，用复合材料代替金属导致侧立柱在撞击时的表现不尽如人意。实 际上，平的忍部与翼部接合的边缘相对较直，并在硬化段的整个高度上大致竖直地延伸，运 使得在车辆承受侧面撞击时在相对于忍部的接合边缘偏离轴线的力的作用下产生立柱的 不稳定性。运在由复合材料制成的硬化段的情况下导致该硬化段在侧面冲击时产生不期望 的扭曲变形。
[0009] 此外，翼部的自由边缘的小的厚度在运些翼部由复合材料制成时导致该自由边缘 存在开裂的风险，该开裂会向硬化段的忍部发展。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的特别地在于提出一种相对轻且易于制造的用于机动车车身的侧立 柱。
[0011] 为此，本发明的主题在于一种用于机动车车身的侧立柱，该侧立柱用于分隔该车 身的两个口窗桐，例如前后两个侧口窗桐，所述口窗桐中至少一个是侧向的，该侧立柱是包 括至少一个硬化段的类型的侧立柱，该硬化段包括两个大致相互平行并通过忍部相互连接 的翼部，其特征在于，该硬化段由复合材料制成，翼部旨在与车身的侧口窗桐大致平行地延 伸，该复合材料段的忍部与翼部一起构成蜂窝状结构。
[0012] 由于复合材料段的忍部与翼部一起构成蜂窝状结构，忍部与翼部接合的边缘沿着 多于一个的方向延伸，而不是仅大致竖直地在硬化段的整个高度上延伸。此外，根据本发明 的侧立柱的蜂窝状结构构成该侧立柱的轻量的硬化装置，该侧立柱由此能够有效地吸收车 辆所承受的侧面撞击。
[0013] 并且，由复合材料制成的该硬化段可W通过相对简单的模制、注塑、冲压等传统方 法来制造。
[0014] 优选地，硬化段的每个翼部都具有大致恒定的厚度。
[001引由此，通过避免减小翼部的自由边缘的厚度，避免了该自由边缘开裂的风险，该开 裂会使硬化段变得脆弱。
[0016] 根据该侧立柱的不同实施例的其他可选特征如下：
[0017] -构成至少一个翼部、优选地构成每个翼部的复合材料包括与立柱的纵向大致平 行地延伸的连续的加强纤维，运些纤维的长度在必要时可W达到硬化段的长度；
[0018] -构成忍部的复合材料包括朝向随机的切断的加强纤维；
[0019] -复合材料段延接立柱的由金属制成的部分，优选地延接立柱的由金属制成的下 部部分；
[0020] -该立柱的由金属制成的部分由选自钢或侣的材料制成，其中所述钢或侣在必要 时包括儀；
[0021 ]-复合材料段至少部分地被容置于具有U形横截面的金属箱体中，该金属箱体包括 抵靠在复合材料段的第一翼部上的金属忍，复合材料段的第二翼部封闭该具有U形截面的 金属箱体；
[0022] -复合材料段的横截面的整体形状呈现为由忍部和大致相互平行的两个翼部构成 的I字形，该复合材料段的忍部包括：
[0023] 0大致平面的中央壁，该中央壁通过大致垂直于运两个大致平行的两个翼部延伸 而连接运两个翼部；W及
[0024] 0由复合材料制成的肋条，运些肋条在中央壁两侧并在两个翼部之间延伸，W相互 连接中央壁和两个翼部，
[0025] 运些肋条限定忍部的蜂窝状结构的蜂室；
[0026] -限定蜂室的肋条与中央壁和两个翼部大致垂直地延伸，
[0027] -该复合材料段由两个具有U形横截面的元件结合起来构成，运两个具有U形横截 面的元件中的每个都包括被两个元翼部延接的元忍部，该复合材料段的忍部的中央壁由该 具有u形横截面的元件的元忍部面对面的接合构成，并且该复合材料段的每个翼部由该具 有U形横截面的元件的彼此反向延伸的两个元翼部构成；
[0028] -该复合材料段的忍部包括连接两个翼部的波浪形的中央壁，该中央壁构成交替 地倒向并围绕大致垂直于翼部的虚拟轴线弯曲的拱形，运些拱形限定忍部的蜂窝状结构的 蜂室；
[0029] -该复合材料段的忍部还包括肋条，运些肋条相互连接中央壁和两个翼部；
[0030] -肋条相对于拱形弯曲所围绕的轴线倾斜，并在必要时相互交叉；
[0031] -该复合材料包括尤其是从热塑性聚合物或热固性聚合物中选择的聚合物，例如 聚酷胺(PA，尤其是PA6或PA6.6)、聚对苯二甲酸下二醋(PBT)、聚碳酸醋和聚对苯二甲酸下 二醋的混合物（PC-PBT)、聚甲基丙締酸甲醋（PMMA)或乙締基醋（VE)、SMC(对应于"Sheet Moulding Compound"即片状模塑料的英文首字母缩写）、环氧树脂化P)或聚醋。
[0032] -该复合材料包括加强纤维，运些加强纤维由从玻璃、碳或钢中选择的材料制成， 并根据从纺织结构、NCF(对应于"Non化imp化brics"即无屈曲织物的英文首字母缩写)类 型的缝制非纺织单向层(在必要时为双轴的)或编织结构中选择的结构来布置。
【附图说明】
[0033] 通过阅读W下仅作为示例并参照附图给出的说明将更好地理解本发明，在附图 中：
[0034] -图1为根据本发明的第一实施例的机动车用侧立柱的立视透视图；
[003引-图2为沿着图1的线ΙΙ-Π 的示意性剖视图，该图还示出了金属箱体；
[0036] -图3为根据本发明的第二实施例的机动车用侧立柱的与图1类似的视图；
[0037] -图4为根据本发明的第Ξ实施例的机动车用侧立柱的与图2类似的视图；
[0038] -图5为根据本发明的第四实施例的机动车用侧立柱的与图1类似的视图；
[0039] -图6为沿着图5的平面VI-VI的剖视图。
【具体实施方式】
[0040] 在图1和图2中示出了根据本发明的第一实施例的用于机动车车身的侧立柱10,该 侧立柱也被称为"中柱"。
[0041] 该立柱10用于分隔机动车车身的前后两个侧口窗桐。
[0042] 侧立柱10包括至少一个由复合材料制成的硬化段12。在图1和图2中示出的例子 中，硬化段12在侧立柱10的整个高度上延伸。
[0043] 硬化段12包括大致相互平行并通过忍部16相互连接的两个翼部14A、14B。
[0044] 翼部14AU4B旨在大致平行于车身的口窗桐（即大致平行于车身的中间纵向竖直 平面)地延伸。该复合材料段12的忍部16与翼部14A、14B-起构成确保该段12的有效硬化的 蜂窝状结构。
[0045] 该复合材料包括尤其是从热塑性聚合物或热固性聚合物中选择的聚合物，例如聚 酷胺(PA，尤其是PA 6或PA 6.6)、聚对苯二甲酸下二醋(PBT)、聚碳酸醋和聚对苯二甲酸下 二醋的混合物（PC-PBT)、聚甲基丙締酸甲醋（PMMA)或乙締基醋（VE)、SMC(对应于"Sheet Moulding Compound"即片状模塑料的英文首字母缩写）、环氧树脂化P)或聚醋。
[0046] 此外，该复合材料包括加强纤维，运些加强纤维由优选地从玻璃、碳或钢中选择的 材料制成，并优选地根据从纺织结构、NCF(对应于"Non化imp化brics"即无屈曲织物的英 文首字母缩写)类型的缝制非纺织单向层(在必要时为双轴的)或编织结构中选择的结构来 布置。
[0047] 参照图2,可见每个翼部14A、14B具有例如选自3.5至6mm之间的大致恒定的厚度。 优选地，构成至少一个翼部的复合材料、优选地构成每个翼部14A、14B的复合材料包括大致 平行于立柱10的纵向延伸的连续的加强纤维。如有必要，连续纤维的长度可W达到硬化段 的长度。
[0048] 优选地，构成忍部16、更具体而言构成中央壁18和肋条20的复合材料包括朝向随 机的切断的加强纤维。
[0049] 参照图1和图2,可见复合材料段12的横截面的整体形状呈现为由大致相互平行的 两个翼部14A、14B和忍部16构成的I字形。
[0050] 更具体地，段12的忍部包括大致平的中央壁18,该中央壁具有例如从3.5至6mm之 间选择的大致恒定的厚度。中央壁18通过与两个翼部14A、14B大致垂直地延伸而连接运两 个翼部14A、14B。
[0051] 必要时，中央壁18包括构成对车口锁定设备的口锁円眼（未示出）的支撑的底板 19。
[0052] 此外，段12的忍部包括由复合材料制成的肋条20,运些肋条在中央壁18的两侧并 在两个翼部14A、14B之间延伸，W相互连接中央壁18和两个翼部14A、14B。
[0053] 由此，肋条20限定忍部16的蜂窝状结构的蜂室22。在图示的例子中可见运些肋条 20大致垂直于中央壁18和两个翼部14