将捕获元件固定在机动车车身的车柱上的固定装置以及机动车的制作方法

1.本发明涉及一种将捕获元件固定在机动车车身的车柱上的固定装置以及一种机动车。


背景技术：

2.从de102013224056a1中作为已知可以推断出一种用于机动车的车辆车身。所述车辆车身具有多个在车辆纵向方向上彼此跟随的并且彼此间隔开的车柱，这些车柱分别至少部分地限定车辆车身的相应的、侧向的门开口。


技术实现要素：

3.本发明的任务在于，提供一种将捕获元件固定在机动车车身的车柱上的固定装置以及一种机动车、尤其是轿车，从而可以实现特别有利的事故特性。
4.根据本发明，该任务通过一种具有权利要求1的特征的固定装置并且通过一种具有权利要求9的特征的机动车来解决。本发明的有利的进一步改进方案能够从其余权利要求中推断出。
5.在本发明的第一方面中涉及一种将捕获元件固定在用于机动车、尤其是轿车的也被称为机动车车身的车身的车柱上的固定装置。优选地，该车身是自支承的车身，其中，该车身也被称为白车身或骨架结构。在所述固定装置中，优选由金属材料、尤其是由钢构成的捕获元件固定在车柱上。此外，所述捕获元件在车辆横向方向上向外从所述车柱伸出，从而在车辆横向方向上向内碰撞到所述车柱上的事故障碍物的在车辆高度方向上向上沿所述车柱延伸的运动能借助所述捕获元件至少受到限制。换句话说，尤其是在侧向碰撞的过程中，事故障碍物(例如屏障物或测试体或轿车)可能在车辆横向方向上向内碰撞到优选构造成b柱的车柱上。结果是，所述车柱可以在车辆横向方向上向内变形，紧接着如果没有采取相应的对应措施，则事故障碍物可以沿车柱在车辆高度方向上或者在竖直方向上向上运动并且因此可以实施向上的竖直运动。现在可以借助捕获元件避免事故障碍物向上的这种过度的竖直运动，因为捕获元件捕捉或者收集事故障碍物并且在其向上的竖直运动中至少限制或者避免事故障碍物的这种过度的、在车辆高度方向上向上沿车柱进行的运动。由此可以避免侧门相对于车柱的由侧向碰撞可能导致的过度突出的竖直偏移。同样可以避免在侧门的区域中的过度侵入以及因此机动车的乘员的过度负荷，从而通过捕获元件可以实现特别有利的事故特性并且可以特别好地保护乘员。
6.例如，所述车柱尤其是在车辆纵向方向上向前或者在车辆纵向方向上向后限定车身的至少一个侧向的门开口。在此，尤其是在机动车的完全制造的状态下，所述门开口配设有之前所述的侧门。换句话说，例如侧门在机动车的完全制造的状态下可运动、尤其是可枢转地保持在车身上。也简单地称为门的侧门例如可以在关闭门开口的至少一个部分区域的关闭位置与释放该部分区域的至少一个打开位置之间相对于车身运动、尤其是枢转。
7.为了将侧门保持在关闭位置中，例如设置有也简单地称作锁的门锁。所述门锁例如具有也被称为锁柱的锁弓，该锁弓例如在机动车的完全制造的状态下固定在车身上、尤其是固定在车柱上。通过借助捕获元件可以避免事故障碍物沿车柱在车辆高度方向上向上的过度运动以及由此导致的侧门相对于车柱的过度竖直偏移，也可以避免锁弓的过度负荷。由此例如可以避免锁弓由事故引起地从车身上松开，从而使侧门有利地保持关闭。此外，可以确保侧门在侧向碰撞之后能够以足够小的打开力再次被打开。
8.由于借助捕获元件可以避免事故障碍物的在车辆高度方向上向上沿车柱进行的过度运动，所以也可以避免车柱的由此伴随而来的过度负荷、尤其是弯曲负荷，从而侵入可以保持得特别小。通过避免事故障碍物的过度竖直运动可以避免事故障碍物与车身的侧槛梁之间的杠杆臂的过度上升，在车身的侧槛梁上连接有车柱。由此可以避免车柱的过度变形并且因此避免过度侵入。例如，之前所述的也被称为门洞的门开口在车辆高度方向上向下完全由所述侧槛梁限定。
9.为了能够借助捕获元件特别有效且提早地收集或捕捉事故障碍物，在本发明的有利的设计方案中规定，所述捕获元件固定在车柱的在车辆横向方向上向外指向的外侧上。
10.在此，已被证明特别有利的是，所述外侧是车柱在车辆横向方向上的最外侧。由此，事故障碍物例如在侧向碰撞时可以直接地或仅借助于侧门与捕获元件尤其是形锁合地配合作用，由此可以可靠地避免事故障碍物的过度上升，也就是说事故障碍物在车辆高度方向上向上沿车柱的过度运动。
11.为了实现特别有利的事故特性，在本发明的另一个设计方案中规定，所述外侧在车柱的完全制造的状态下相对于整个车柱的其余部分无遮盖地布置。在此，尤其是可以理解为，所述捕获元件不是例如布置在车柱中或车柱的中空横截面中并且例如设置用于加固或加强车柱的结构元件，而是捕获元件尤其是完全布置在车柱之外并且在此布置在车柱的外侧上并且在车辆横向方向上向外不被车柱、即不被车柱的部件覆盖。由此，所述捕获元件可以特别提早地并且特别有效地收集或捕捉事故障碍物并且防止其在车辆高度方向上向上沿车柱的过度运动。
12.为了实现所述捕获元件本身的特别高的稳定性或刚度并且因此能够避免事故障碍物的过度竖直运动，在本发明的另一个实施方式中规定，所述捕获元件是型材构件，该型材构件本身单独观察、也就是说本身具有至少一个敞开的或封闭的中空横截面。
13.所述捕获元件例如由板材、尤其是由钢板构成。替代地或附加地，所述捕获元件可以构造成弯件、尤其是构造成板材弯件和/或构造成弯边件。此外可设想，所述捕获元件构造成挤压型材。
14.在本发明的另一个特别有利的实施方式中，所述型材构件本身单独观察具有至少一个敞开的中空横截面，该中空横截面由所述车柱封闭并且由此补充成封闭的中空横截面。换句话说，例如型材构件的中空横截面本身朝向车柱、也就是说在朝向车柱的一侧是敞开的，而在该侧上通过车柱尤其是完全封闭的，由此在单独观察捕获元件时敞开的中空横截面补充成封闭的中空横截面，该中空横截面部分地、尤其是主要通过捕获元件限定且部分地由车柱限定。由此，能够以成本和结构空间有利的方式实现捕获元件的特别高的稳定性或刚度。
15.尤其是规定，所述捕获元件是与车柱分开构造的并且因此附加于车柱设置的固定
在车柱上的构件并且因此与车柱连接。所述捕获元件例如与车柱、尤其是与外侧材料锁合地连接。尤其是，所述捕获元件可以与车柱、尤其是与外侧粘接和/或焊接。
16.另一个实施方式的特征在于，所述型材构件本身单独观察、也就是说本身具有至少一个敞开的或封闭的第二中空横截面。前面的以及接下来的针对第一中空横截面的实施方式也可以容易地转用于第二中空横截面，并且反之亦然。在此，所述第二中空横截面通过型材构件的尤其是恰好一个或至少一个优选一件式构造的壁与第一中空横截面分开或分隔开或隔开。此外，所述第二中空横截面在车辆纵向方向上向前或向后连接到第一中空横截面上。这意味着，所述中空横截面优选在车辆纵向方向上彼此跟随地布置。
17.研究显示，原则上可设想，所述中空横截面可以在车辆高度方向上彼此跟随地布置。然而已经发现，当中空横截面在车辆纵向方向上彼此跟随地布置时，可以实现捕获元件的特别高的刚度、尤其是特别高的弯曲刚度，从而特别高的反作用力可以对抗事故障碍物或作用到捕获元件上的力(该力例如由事故障碍物在车辆横向方向上从外向内与车柱碰撞而引起)，从而可以可靠地避免事故障碍物在车辆高度方向上向上沿车柱的过度运动。此外，可以避免连接元件的不利的或过度的负荷，借助该连接元件将捕获元件与车柱、尤其是与外侧连接。所述连接元件例如是焊缝、尤其是焊接点接缝，或者是焊接点，从而例如捕获元件在形成焊缝、尤其是焊接点的情况下与车柱焊接并且由此连接。尤其是例如当中空横截面在车辆纵向方向上彼此跟随地布置时，可以避免焊缝受到拉力的过度负荷或过度负荷主要通过焊缝受到剪切应力实现，从而可以避免捕获元件提早地从车柱上脱离。由此可以特别有效地防止事故障碍物的过度竖直运动。
18.优选构造成型材或型材构件的捕获元件的尺寸、也就是说外部尺寸以及几何形状可以特别是根据负荷来选择或设计。此外，可设想捕获元件的不同形状。可以规定，所述中空横截面特别是在其形状和/或尺寸方面相同地构造。此外可设想，所述中空横截面尤其是在其各自的形状和/或尺寸上彼此区分。
19.为了最终能够特别有效地避免事故障碍物的过多竖直运动，在本发明的另一个设计方案中规定，所述捕获元件相对于所述车柱的在车辆高度方向上延伸的整个高度布置在所述车柱的在车辆高度方向上的下半部中，尤其是布置在车柱的在车辆高度方向上的下三分之一中。由此可以特别提早地收集事故障碍物并且防止其过度竖直运动。
20.所述捕获元件对于车柱或车身是特别有利的，在该车身中车柱虽然在下侧、也就是说在车辆高度方向上向下连接在所述侧槛梁上，然而在上侧、也就是说在车辆高度方向上向上不连接到车顶上，而是在车辆高度方向上向上具有本身至少基本上自由的端部。这尤其是在敞开的轿车、例如双门敞篷轿车或敞篷车中是这种情况，其中，车柱例如从侧槛梁出发在车辆高度方向上向上仅可以延伸直至挡边或挡边栏杆。当然，所述捕获元件也可以用于封闭的轿车的车身，其中，所述车柱在一端或者在一侧并且在此在车辆高度方向上向下连接到侧槛梁上并且在另一侧或者在另一端并且在此在车辆高度方向上向上连接到车身的车顶上。
21.本发明的第二方面涉及一种优选构造成轿车的机动车，其具有至少一个根据本发明的第一方面的固定装置。本发明的第一方面的优点和有利的设计方案可视为本发明的第二方面的优点和有利的设计方案，并且反之亦然。
22.在此，已被证明特别有利的是，之前所述的侧门保持在车身上并且其能相对于车
身在关闭位置与打开位置之间运动、尤其是枢转。在此，已被证明特别有利的是，在关闭位置中所述捕获元件在车辆横向方向上向外除了被侧门覆盖之外没有被任何其它的结构元件、也就是说没有被机动车的任何其它结构元件覆盖。由此，在之前所述的侧向碰撞中，事故障碍物可以与捕获元件直接配合作用或仅通过侧门而不是例如通过其他构件与捕获元件配合作用、尤其是形锁合地配合作用，由此可以可靠且有效地避免事故障碍物的过度竖直运动。
附图说明
23.下面借助附图说明以及附图得出本发明的细节。在此：
24.图1局部地示出根据第一实施方式的根据本发明的将捕获元件固定在用于机动车的车身的车柱上的固定装置的示意性透视图；
25.图2示出根据第一实施方式的捕获元件的示意性透视图；
26.图3示出根据第一实施方式的固定装置的示意性侧视图；
27.图4示出根据第一实施方式的固定装置的示意性前视图；
28.图5示出根据第一实施方式的固定装置的示意性底视图；
29.图6示出根据第二实施方式的捕获元件的示意性透视图。
具体实施方式
30.在附图中，相同的或者功能相同的元件设有相同的附图标记。
31.图1局部地以示意性透视图示出将捕获元件2固定在用于机动车、尤其是轿车的也称为机动车车身的车身4的在第一实施方式中构造成b柱3的车柱上的固定装置1的第一实施方式。车身4构造成自支承的车身并且限定机动车的也被称为乘员厢或乘员舱的内部空间，人员、例如机动车驾驶员可以逗留在其内部空间中。车身4具有侧向的门开口，其中在图1中局部可看到用5标记的侧向的门开口。门开口5例如在车辆纵向方向上、尤其是向后由b柱3至少部分地、尤其是至少大部分或完全地限定。在车辆高度方向向下，门开口5由车身4的在图5中可局部看到的侧槛梁6限定，其中，b柱3的在车辆高度方向上的下端部连接到侧槛梁6上。尤其是当机动车构造成封闭的机动车，也就是说封闭的轿车时，b柱3的在车辆高度方向上的上端部可以连接到车身4的尤其是固定的车顶上。对此替代地可设想，b柱3的在车辆高度方向上的上端部本身、也就是说单独观察是自由的，尤其是在车身4或机动车的完全制成的状态下总体上是自由的。这尤其是在机动车设计为敞开的机动车、即敞开的轿车，该轿车例如具有相对于车身4可运动或可移动的车篷时是这种情况。所述车篷例如可以相对于车身4在车篷关闭位置与车篷打开位置之间移动。在车篷关闭位置中，所述内部空间在车辆高度方向上向上至少部分地、尤其是至少主要地或完全地被封闭的车篷覆盖并且因此受到限制。然而在车篷打开位置中，车篷在车辆高度方向上向上释放所述内部空间，使得所述内部空间在车篷打开位置中在车辆高度方向上向上未被打开的车篷覆盖。
32.在机动车的完全制造的状态下，侧向的门开口5配设有也简称为车门的侧门，该侧门可运动地、尤其是可枢转地保持在车身4上。尤其是，所述侧门可运动地、尤其是可枢转地保持在车身4的构造成a柱的另一个车柱上，其中，a柱和b柱3在车辆纵向方向上彼此跟随地并且彼此间隔开地布置。在此，例如门开口5在车辆纵向方向上向前至少部分地、尤其是至
少主要地或完全地由a柱限定。在此，例如a柱在其在车辆高度方向上的下端部处同样连接到侧槛梁6上。所述侧门能够在关闭位置与至少一个打开位置之间相对于车身4运动、尤其是枢转。在关闭位置中，所述侧门覆盖或者关闭门开口5的至少一个部分区域。在打开位置中，所述侧门释放门开口的部分区域，从而在侧门的打开位置中人员可以通过释放的部分区域，也就是说通过部分区域进入到内部空间中或者从内部空间中下车。
33.为了将侧门例如在关闭位置中相对于车身4固定并且因此能够防止不期望的打开、也就是说防止从关闭位置到打开位置中的不期望的运动，设置在附图中未示出的且也简单地称作锁的门锁。所述门锁例如包括锁弓，该锁弓在机动车完全制造的状态下固定在b柱3上。为此，b柱3例如具有开口7，所述锁弓借助所述开口固定或可固定在车柱(b柱3)上并且因此固定或可固定在车身4上。所述门锁此外例如包括保持在侧门上的且因此可与侧门一起运动的旋转锁闩，该旋转锁闩通过侧门的关闭(也就是说通过侧门从打开位置到关闭位置中的运动)可被带到与锁弓尤其是形锁合的配合作用中，由此侧门借助门锁尤其是可逆地被保持在关闭位置中。
34.在固定装置1中，捕获元件2固定在b柱3上。在此尤其是可以理解为，捕获元件2构造成与b柱3分开构造的并且由此除了b柱3外设置的构件，该构件与b柱3连接并且由此固定、尤其是紧固在b柱3上。在此，捕获元件2在车辆横向方向上向外从b柱3伸出。车辆横向方向在图1中通过双箭头8示出。此外，在图1中通过双箭头9示出车辆横向方向，并且在图1中通过双箭头10示出车辆高度方向。由于捕获元件2固定在b柱3上并且在车辆高度方向上向外从b柱3、尤其是从其外侧11伸出，所以借助捕获元件2至少可以限制在车辆横向方向从外向内碰撞到b柱3中并且在图3中特别示意性示出的事故障碍物12的在车辆高度方向上向上沿b柱3延伸的运动。
35.由图1和图3至图6可以特别清楚地看到，捕获元件2固定在b柱3的在车辆横向方向上向外指向的外侧11上，其中，外侧11是b柱3的在车辆横向方向上最外侧。在此，外侧11在b柱3的完全制造的状态下相对于整个b柱3的其余部分无覆盖地布置。此外优选规定，在机动车完全制造的状态下并且在侧门的关闭位置中，捕获元件2在车辆横向方向上向外除了被侧门覆盖，不被其它结构元件或不被机动车的其它部件覆盖。由此，例如当事故障碍物在侧向碰撞的过程中在车辆横向方向上从外向内撞击到b柱3上时，事故障碍物12才可以与捕获元件2直接配合作用或者仅通过侧门与捕获元件2配合作用。配合作用尤其是可以理解为，捕获元件2在侧向碰撞时直接地或仅通过侧门埋入到事故障碍物12中。由此避免事故障碍物12的过度上升，也就是说避免事故障碍物12在车辆高度方向上向上沿b柱3的过度运动，由此可以保证机动车的特别有利的事故特性。
36.特别是由图2可看到，捕获元件2是型材构件，该型材构件本身单独观察具有至少两个或恰好两个中空横截面13a、13b。这意味着，中空横截面13a、13b在单独观察型材构件时是敞开的。在第一实施方式中，中空横截面13a、13b在车辆横向方向上向内并因此朝向b柱3敞开，并且在此通过b柱3补充为封闭的中空横截面。此外，在第一实施方式中规定，中空横截面13a、13b在车辆纵向方向上彼此跟随地或依次相继地布置。在第一实施方式中，型材构件具有第三中空横截面13c，该第三中空横截面在单独观察捕获元件2时是敞开的。在此，中空横截面13c在车辆纵向方向上布置在中空横截面13a、13b之间，其中，中空横截面13c朝向b柱3封闭并且在仅观察捕获元件2时在车辆横向方向上向外敞开。朝向中空横截面13a、
13b，中空横截面13c由相应的、优选一件式构造的壁w1或w2限定，从而中空横截面13a至13c尤其是沿车辆纵向方向通过相应的壁w1和w2彼此分开。
37.在图2中通过箭头f1示出由事故引起的力，所述力例如在第二次碰撞的范围内作用到捕获元件2上并且例如从事故障碍物12出发。换句话说，例如力f1由以下原因产生，即事故障碍物12在车辆横向方向上从外向内碰撞到b柱3上并且在此借助捕获元件2收集或捕捉并且防止了在车辆高度方向上向上沿b柱3的过度运动。因为事故障碍物12例如是轿车或测试体并且也被称为冲击器，所以通过箭头f1示出的力例如也被称为冲击器力。
38.此外，在图2中箭头f2示出反作用力，其例如是反应力并且由通过箭头f1示出的力产生。因此，反作用力与冲击器力相反。换句话说，捕获元件2例如可以用反作用力反作用于冲击器并且由此避免事故障碍物12在车辆高度方向上向上沿b柱3的过度运动。尤其是，在第一实施方式中可以实现捕获元件2的特别高的刚度、尤其是弯曲刚度。
39.此外由图2可看到，例如一件式构造的捕获元件2可以具有接合法兰14。通过接合法兰14，捕获元件2例如尤其是通过点焊与b柱3、尤其是与外侧11焊接。在此，接合法兰14分别在两侧连接到中空横截面13a至13c上。在中空横截面13a和13b之间可以设置有捕获元件2的壁区域15，其中，例如壁w1和w2通过壁区域15相互连接。尤其是，壁区域15可以与壁w1和w2一件式构造。可设想，布置在所述接合法兰14之间的壁区域15用作另外的接合法兰，捕获元件2可以通过该接合法兰与b柱3、尤其是与外侧11连接。例如，捕获元件2通过壁区域15、尤其是通过点焊与b柱3、尤其是与外侧11焊接。
40.图3局部地以侧视图示出固定装置1。由图3尤其是可看到，捕获元件2在车辆高度方向上至少大致布置在下面的开口7的高度上。在此，尤其是替代地或附加地可设想，捕获元件2关于b柱3的在车辆高度方向上延伸的整个高度布置在b柱3的在车辆高度方向上的下半部中。由此可以特别提早地捕捉或者收集事故障碍物12。
41.图4局部地以示意性前视图示出根据第一实施方式的固定装置1，而图5以示意性底视图、也就是说以从侧槛梁6的观察方向示出固定装置1。由图5可以特别好地看出相应的、在单独观察捕获元件2时敞开的中空横截面13a至13c，其中，中空横截面13a、13b由b柱3封闭。
42.最后，图6示出根据第二实施方式的捕获元件2。基本上，根据第二实施方式的捕获元件2与根据第一实施方式的捕获元件2结构相同地构造。第二实施方式与第一实施方式的区别尤其是在于，在第二实施方式中捕获元件2这样相对于b柱3布置，使得中空横截面13a至13c不是大致在车辆纵向方向上，而是在车辆高度方向上彼此跟随地布置。已经发现，通过第一实施方式可以实现捕获元件2的较高的刚度、尤其是弯曲刚度，或者在第一实施方式中通过捕获元件2，反作用于事故障碍物12或冲击力的反作用力可以大于在第二实施方式中的反作用力。然而，也可以通过第二实施方式实现碰撞障碍物12的有利的捕捉或收集。
43.附图标记列表
44.1固定装置
45.2捕获元件
46.3b柱
47.4车身
48.5门开口
49.6侧槛梁
50.7开口
51.8双箭头
52.9双箭头
53.10双箭头
54.11外侧
55.12事故障碍物
56.13a至13c中空横截面
57.14接合法兰
58.15壁区域
59.f1箭头
60.f2箭头
61.w1壁
62.w2壁