JP2001502994A - 自動車車体構成材用の高衝撃防護壁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 衝突耐性のより良い軽自動車を可能にし、乗室の保護囲いを提供し、車体パネル（１４、１６、１８）の外側表面上にヘビー規格ポリプレンシート（１２）を結合することによって達成される、自動車車体（１０）の車体構成材のための高衝撃防護壁（１２、３４）。又、ポリプレン透明シート（２４、３２、３４）が、フロントガラス外側（２６）及び後窓ガラス表面（２８）に、又、バンパ（３６）及びヘッドライトレンズ（３８）の外表面に結合される。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車車体構成材用の高衝撃防護壁 発明の背景 本発明は、自動車車体の構成に関する、又、殊に車体パネル、ドア、フロント ガラス(windshield)、後窓、バンパ及びヘッドライトの如き車体構成材に関する 。 燃料経済上の今日的重要性から、自動車車体の構成材に用いられる金属薄板の 厚さは、非常に大巾に減少し、又、乗用車においてもはや充実箱わくは用いられ ない。 代りに、このことが、自動車が、ぎざぎざの金属破片を生じ、又、車体の全体 的な著しい変形を生ずる如くに金属が裂破される様な、よくあるひどい衝突に巻 込まれた場合、乗員の危険が甚だしく増大した。 車体強度の低化が、フロントガラス及び後窓ガラスの如きその他のこわれ易い 構成材のより大きな破砕(fragmentation)をもたらした。伝統的な安全ガラス及 び強化ガラスは、もはやガラスパネル破砕から充分に保護出来ない。 同様に、車体の完全度の減少が、自動車設計及び組立において、より重い車体 パネル及びフレーム構造材が標準であった時に比して、乗員車室のクラッシュ及 び貫通の程度の増大を来たした。 これまで、車体パネルの硬化及び車体表面の微少損傷に対する保護について各 種の努力があった。 １９７４年９月１７日発行の米国特許第３８３６１９２号（発明の名称「輸送 手段、殊に乗用車の車体」）には、衝突損害に対応する車体に対する樹脂性プラ スチックの厚層が記載されている。目的結果は、車体完全性の全体的強化材では ない。同様に、かかる強化材は、アフターマーケット品目として適用することが 容易でなく、又、ガラスパネル及びその他の構造材の強度を増加するものでない 。 １９８３年３月２９日発行の米国特許第４３７８３９５号（発明の名称「強化 材料」）及び１９８３年８月１６日発行の第４３９９１７４号（発明の名称「強 化材料」）には、車体パネルの内側の樹脂層による車体パネルの強化が記載され ている。 パネル強化において、金属の裂けに対する抵抗、乗室の貫通に対する抵抗は、 実質的に改善されない。同様に、車体表面は、微細な表面的損傷に対して保護さ れない。 １９８７年１月１３日発行の米国特許第４６３５９９６号（発明の名称「車体 カバー」）には、表面仕上を保護するための、アフターマーケットで施されるカ バーシートが記載されているが、しかし、これはひどい衝突時の車体の裂け及び 貫通を、明らかに減少する程度に充分に強化するものでない。 １９９１年３月２６日発行の米国特許第５００２３２６号（発明の名称「保護 積層自動車フロントガラス」）には、フロントガラスの外側に接着剤を裏付けし た多層ポリカーボネート樹脂シートを適用することが記載されている。これ又、 フロントガラスに対する微細損傷の発生を減少するが、ひどい衝突時のガラス破 砕及び鋭いガラス破片飛散は、この方向からのアプローチでは防止出来ない。 本発明の目的は、衝突によって発生する裂け及び破壊並びに乗室貫通に対する 実質的に改善された抵抗を作り出すに充分な自動車車体の外装構成材のための高 衝撃防壁を提供することにある。 本発明の他の目的は、アフターマーケット品目としても適用出来、又、微細損 傷に対する車体表面の保護も出来る上記防壁を提供することにある。 発明の概要 これ等及びその他の以下の明細書及び請求項によって理解される本発明の目的 は、より強化された車体構造を創作する如くに、各車体構成材上に高衝撃防護壁 (barrier)構造を取付けることにより、乗室を実質的に囲い込むことによって達 成される。この防護壁構造は、特に強靭で弾性のピーヴィーシー（ＰＶＣ）樹脂 の、好ましくは「サンプレン(SUNPRENE)」の商品名で市販されているポリプレン (polyprene)の、予め切断されたヘビイ規格シート(precut heavy gauge sheet) を接着結合することによって創作される。この材料は、充分に満足される外観を 提供する如くに、充分に耐候性の色、透明及びメタリック、及びつや消しあるい は高光沢表面仕上で提供され得る。 防護壁シート(barrier sheet)は、軽量のスチールシート車体を大いに強化さ れた構造に変換する如くに、パネルの裂け破壊及び乗室の貫通(penetration)に 抵抗する様に、２００−２５０ミリ厚のものが好ましい。 シートは、さらに強度を提供するために、ドアのヒンジ付縁に沿った部分の如 き合せ目に重なる如き形状にされることも出来る。 ポリプレン(polyprene)の透明、光学級のシートが、移動手段のガラスの飛来 物体による貫通を防止するために、同様な防護壁を提供する如くに、フロントガ ラス及び後窓ガラスの内側及び外側の双方に接着固定される。 シートは、ドアパネル、フード(hood)、フェンダ(fender)等に合う様に、コン ピュータで作出したパターンに予め切断した個々のパネルを伴った、アフターマ ーケット(aftermarket)用のキット(kit)として提供出来る。 図面の説明 図１は、本発明による強化材を適用された自動車の透視図である。 図２は、フロントガラスの内側及び外側の双方のための部分的に剥離した状態 の透明強化材シートを示す自動車の側面破断立面図である。 図３は、アフターマーケット用キットに用いられる、予め切断され又一体に結 合された２個の強化材シートの計画図である。 図４は、図１に４−４で表示される面の断面図である。 図５は、図１に５−５で表示される面の断面図である。 図６は、ヘッドライトレンズ及びバンパに施され、明瞭のため部分剥離された 、透明補強材シートを有する自動車の前面の破断透視図である。 図７は、ドアのヒンジ側に沿ったクリアランス間隙を覆う如くにドアパネルに 施された強化材シートを有する自動車の破断側面立面図である。 図８Ａー８Ｆは、防護壁の好ましい取り付け方法の図式説明図である。 実施の形態 以下の詳細な記述において、ある特定の用語が、明瞭性のために用いられ、又 米国特許法第１１２条（３５ＵＳＣ１１２）の要求するところに従って特殊な実 施形態が記載されるが、しかし、これに限定することを意図されたものでなく、 又、その様に解釈されるべきでなく、本発明は請求の範囲内で多くの形及び変形 を採り得ることが理解さるべきである。 本発明の概念によれば、強靭、ゴム状プラスチック材料シートは、自動車の多 種の車体構成材の外表面に接着結合される。この材料は、シート形状に押出成形 可能で、又、ゴムに類似するが、しかし、真の熱可塑性樹脂であるところのポリ プレン(polyprene（イーディーピーエム エチレン ポリコロプレンージエン モドマ ゴム(EDPM Ethylene Polychoroprene-Diene Modoner Rubber))）の一タ イプであり、高分子量樹脂弾性体(high molecular weight resin elastomer)を ベースとするピーヴィーシー（ＰＶＣ）である。サンプレン（SUNPRENE、商標） (Ｆ８０００)は、パーマーケム社(Perma-CHEM，Inc.)より上市されたポリプレン (polyprene)であり、本発明の実施に好ましいものである。 この材料は、強靭で又可撓性であって、実に殆んど破壊出来ないものである。 それは、優れた熱老化及び曲げ疲労強度、耐摩擦性、耐候性、耐薬品性、低温衝 撃抵抗及び耐オゾン性を有する、又、それは、軽量で、又、高程度の熱安定性を 有し、又、自動車外装に適した着色及び表面仕上げが可能なものである。 ヘビイ規格(heavy gauge)のサンプレン(ＳＵＮＰＲＥＮＥ、商標)（Ｆ８００ ０）シートが用いられ、好ましくは２００−２５０ミリ厚で、取付けに際し同じ 広がりと成る様に、各構成材の外表面の形になる如くに形作ったパターンブラン ク(pattern blank)に予め切断したものが用いられる。 実質的に４０ミリ又はより大きい厚さにおいて、高衝撃防護壁(high impact b arrier)シートは、現在の車体パネル形成スチールシートよりも大きい衝撃裂け 抵抗を有する。 サンプレン(ＳＵＮＰＲＥＮＥ、商標)のプレカット(precut)透明シートは、ク ラッシュ(crash)時の破砕を防ぐために、フロントガラス(windshield)及び後 窓の内側及び外側にも結合される。ヘッドライト及びバンパの外表面も、ヘッド ライトの破損及びバンパの損傷に対する保護のために透明サンプレン(ＳＵＮＰ ＲＥＮＥ、商標)シートで覆われることが出来る。 プレカットシートは、又、付加的強度を提供するために、前方泥よけと合うド アのヒンジ側に生じる間隙に重なる如くに形作られることも出来る。 高衝撃防護壁を有する車体が、ひどい衝突における金属パネル部分の裂け及び 破砕の傾向のかなりの低下をもたらす。又、乗室の貫通に対する抵抗の大きな改 良をもたらす。 図１は、本発明の概念に基づいて、乗室のための囲み防護壁(enclosing barri er)を形成する如くに覆われた車体構成材を有する自動車１０を示す。全金属パ ネルは、永久に固着されるべく、それに接着結合されたサンプレン（ＳＵＮＰＲ ＥＮＥ、商標）のヘビィ規格シート１２を有する。 これ等には、屋根パネル１４、ドアパネル１６、クオタ(quarter)パネル１８ 、前方泥よけ２０及びフード２２が含まれる。 加えて、サンプレン（ＳＵＮＰＲＥＮＥ、商標）の透明ヘビィ規格シート２４ は、フロントガラス２６及び後窓２６の外表面と、図２に指示される如く内表面 にも同様に結合される。かかるシートは、貫通及び上を通る道路からの重量物か らフロントガラス及び後窓を保護する防護壁(barrier)を創造する。この防護壁 は、シンダ(cinder)、ブロック、コンクリ片等の如き相対的重量物による粉砕及 び貫通からさえ防御する。かくして移動手段の乗員は、この様な破壊から大いに 守られる。 サンプレン（ＳＵＮＰＲＥＮＥ、商標）シート１２及び２４は、コンピュータ 制御レーザビーム装置によってそれぞれの車体構成材外面の外表面に対応して形 状形成されたブランク(blank)にプレカットされるのが好ましい。 各自動車モデルのための各車体パネル、フロントガラス等は、対応する車体部 分外表面に個々のシート片を成形し得る如くにするために、対応して設計された シート形状を要求する。 これは、サンプレン（ＳＵＮＰＲＥＮＥ、商標）の４×８(four-by-eight)シ ートの一方の面にロクタイト社(Loctite Company)から提供される、スーパーボ ンダ（Ｓｕｐｅｒｂｏｎｄｅｒ、商標）４３０、４９３、４９５あるいはスピー ドボンダ（Ｓｐｅｅｄｂｏｎｄｅｒ、商標）３１２、３２３あるいは３２５の如 き適当な接着剤でプレコート（ｐｒｅｃｏａｔｉｎｇ）することによって達成出 来る。透明シート２４のため紫外線（ＵＶ）硬化配合(formulation)が好ましい 。 接着剤隔壁(curtain)あるいは弱く付着する処理紙(weakly adhering treated paper)が、個々の切片のレーザ切断に先立って、４×８(four-by-eight)シート の接着剤被覆面上に置かれる。車体部品は、適当な下塗剤/活性化剤(primer／ac tivator)で被覆され、又、隔壁被覆(curtain covering)をシート(sheet)１６、 ２４から剥離し、次いで車体部分表面上に押圧される。 これは、図３に示される如く、片側に沿って付着された、ある車体部分強化片 ３０を含むキットを伴うアフターマーケット手順(aftermarket procedure)とし て実施できる。これは又、穴、小めり込等の被覆による損傷車体パネルの修理に 供することも出来る。 図６に指示される如くに、薄規格(thin gauge)（即ち、４０ミリ）のサンプレ ン（ＳＵＮＰＲＥＮＥ、商標）シート３２が、バンパ３６及びヘッドライト３８ に、損傷及び破壊の発生を減少するために施され得る。 図７は、ドアパネルの前方ヒンジ付側縁を越えて延びる形状とされ、ヒンジ付 部の空隙に重なる、ドアパネルに結合された防護壁シートを示す。サンプレン（ ＳＵＮＰＲＥＮＥ、商標）の優れた曲げ性能が、追加の強化を提供するためにブ リッジされた(bridged)空隙を伴うドアを開けることを可能とする。 上記据付によって創造された防護壁構造が、乗室を囲い、又、車体を大いに強 化する。 さらなる開発として、２５０ミリ厚以上の非常にヘビィ規格(heavy gauge)シ ートが、タンクの構造的強化のために、又、タンクの貫通に対する保護のために 、タンカートラックに適用出来る。これは又、丸石等の衝撃による損害及び傷害 から保護する如くに、オフロード重量車両、切石トラック等のその他の重量移動 手段にも施すことが出来る。 図８Ａ−８Ｆは、フロントガラス上に、防護壁シートを据付ける好ましいステ ップを示す。大パネルの据付は、自動車窓ガラス店等の如き、アフターマーケッ トサービス(aftermarket service)によって行われ得よう。 シート４２は、一方の側４４に裂目を有する弱く付着したバッキング紙(backi ng paper）を有する。 シートの左側４２Ａは、図８Ｂに示される如く、フロントガラスの左側に位置 し、保持される。巻き上げられ、バッキング紙を除かれた右側４２Ｂ（図８Ｄ） は、次いで空気泡を除く如くにロール掛けされる（図８Ｄ）。 左側は、そこで、巻戻され、バッキング紙を除かれ、次いで、据付けを完成す る如くにロール掛けされる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1．車両車体の保護方法であって、１個又は２個以上のヘビイ規格ポリプレンプ ラスチックシートを、１個又は２個以上の車体構成材の外側表面の上に横たわ り、又、同一の広がりとなる如くに相応して形づくられた形状に、切断する切 断ステップ、それぞれの上記１個又は２個以上のシートを、上記それぞれの構 成材の上記外側表面上に横たわり、又、同一の広がりとなる如く位置において 、それぞれの車体構成材に適用するステップ及び上記１個又は２個以上のヘビ イ規格ポリプレンシートを上記位置の上記外側表面に、耐久的に結合し、上記 車両車体のための高衝撃防護壁を提供するステップから成る車両車体の保護方 法。 2．上記切断ステップにおいて、ポリプレンの４０ミリ厚シートあるいは ４０〜２５０ミリ範囲のより厚いシートが上記形状に切断される請求項１記載 の保護方法。 3．上記切断ステップにおいて、サンプレン（ＳＵＮＰＲＥＮＥ、商標）ポリプ レンシートが、上記形状に切断される請求項２記載の保護方法。 4．上記自動車車体の各車体パネルの上記外側表面のために、相応して形づくら れたポリプレン製シートを、それらの外表面に合う如き上記外側形状に切断す る切断ステップをさらに含み、又、この様な上記シートが、上記位置において 、それと同一の広がりとなり又それに結合される如くに、対応する車外パネル 外表面に適用され、これによって、上記車体パネル内の車両乗室が、保護用の 防護壁に囲まれる請求項２記載の保護方法。 5．透明ポリプレンシートが、フロントガラス外側表面に相応する形状に切断さ れ、又、上記透明ポリプレンシートが上記フロントガラスの外側表面に耐久的 に結合されてそれと結合される請求項２記載の保護方法。 6．透明ポリプレンシートを、上記フロントガラスの内側表面に相応する形状に 切断する切断ステップをさらに含み、又、ここにおいて上記シートが、上記内 側表面に適用されて、それと結合される請求項５記載の保護方法。 7．上記自動車の後窓ガラスの外側表面に相応する形状のポリプレンシートを切 断する切断ステップをさらに含み、又、上記透明シートを、それと同一の広が りになる如き位置で上記後窓ガラスの外側表面に適用するステップ及び上記位 置でこれをそれに結合するステップを含む請求項６記載の保護方法。 8．透明ポリプレンシートを、上記後窓ガラスの内側表面に相応して形づくられ た形状に切断する切断ステップ、上記シートを、それと同一の広がりとなる位 置で上記後窓ガラスの内側表面に適用するステップ及び上記位置で、これをそ れに結合するステップをさらに含む請求項６記載の保護方法。 9．請求項１記載の保護方法において、透明ポリプレンシートが、上記切断ステ ップ中で上記自動車車体に含まれるバンパの外側表面に相応して形作られた形 状に切断され、又、上記透明ポリプレンシートを、それと同一の広がりとなる 位置で、これをそれに結合するステップをさらに含む保護方法。 10．透明ポリプレンプラスチックのシートが、上記自動車車体に含まれる照明レ ンズの外側表面に相応して形づくられた形状に切断されるステップをさらに含 み、上記透明シートを、それと同一の広がりとなる位置で上記照明レンズの上 記の外側表面に適用するステップ及び上記位置でこれをそれに結合するステッ プをさらに含む請求項１記載の保護方法。 11．１個又は２個以上のシートを、上記自動車のドアパネルの外側表面、但し、 上記ドアパネルヒンジ付縁に沿った周辺を含める、に相応する形状に切断する 切断ステップをさらに含み、又ここにおいて上記シートが、上記ドアパネルの 上記のヒンジ付縁を越えた上記縁突出を伴う上記ドアパネル外側表面に適用さ れ、又上記位置でこれをそれに結合する請求項１記載の保護方法。 12．請求項１記載の保護方法において、上記切断ステップにおける上記ポリプレ ンシートが、２００ミリあるいはより大きい厚さを有するものである方法。 13．請求項１記載の方法において、上記ポリプレンシートが、サンプレン（ＳＵ ＮＰＲＥＮＥ、商標）Ｆ８０００から成る保護方法。 14．自動車車体用の高衝撃防護壁であって、１個又は２個以上の車体構成材の外 側表面に同一の広がりとなる如くに重なる様に相応して形づくられた形状に切 断された１個又は２個以上のヘビー規格ポリプレンプラスチックシートから成 り、個々のかかる上記１個又は２個以上のシートが、上記それぞれの構成材の 上記外側表面に重なり、又、同一の広がりとなる位置で、それぞれの車体構成 材に適用され、かかる上記１個又は２個以上のヘビー規格ポリプレンシートが 、その上の同一の広がりとなる位置で、上記外側表面に耐久的に結合されて成 る自動車車体用の高衝撃防護壁。 15．請求項１４記載の高衝撃防護壁において、上記ポリプレンシートが４０ミリ あるいはより大きい厚さのものである高衝撃防護壁。 16．請求項１５記載の高衝撃防護壁において、上記ポリプレンシートがサンプレ ン（ＳＵＮＰＲＥＮＥ、商標）から成る高衝撃防護壁。 17．上記高衝撃防護壁で乗員室を囲む如く、それと同じ広がりとなり、又、それ に結合される位置で、相応する車体パネル外側表面に適用された、上記自動車 の各車体パネルの上記外側表面のための、相応した形状とされたポリプレンシ ートをさらに含む請求項１５記載の高衝撃防護壁。 18．請求項１５記載の高衝撃防護壁において、上記自動車に含まれるフロントガ ラスの外側表面に相応する形状の透明ポリプレンシートが、上記フロントガラ スの外側表面に適用され、それに結合された高衝撃防護壁。 19．上記フロントガラスの内側表面に相応した形状で、それと同じ広がりとなる 位置にある、透明ポリプレンシートをさらに含み、上記シートと同じ広がりと なる位置で上記内側表面に適用され、又、上記位置でそれと結合されている請 求項１８記載の高衝撃防護壁。 20．上記自動車車体の後窓ガラスの外側表面に相応する形状とされたポリプレン シートをさらに含み、上記透明シートが、それと同じ広がりとなる位置で、上 記後窓ガラス外側表面に適用され、又、上記位置で、それと結合される如き物 である請求項１９記載の高衝撃防護壁。 21．上記後窓ガラスの内側表面に相応して形づくられた形状の透明ポリプレンシ ートをさらに含み、上記シートが、それと同じ広がりとなる位置で、上記後窓 ガラス内側表面に適用され、又、上記位置でそれと結合された物である請求項 １９記載の高衝撃防護壁。 22．上記自動車車体に含まれるバンパの外表面に相応して形づくられた形状で、 それと同じ広がりとなる位置で上記バンパ外側表面に適用され、又、その位置 で、それに結合された透明ポリプレンシートをさらに含む請求項１４記載の高 衝撃防護壁。 23．上記自動車車体に含まれる照明レンズの外側表面に相応する形状の透明ポリ プレンプラスチックシートをさらに含み、上記透明シートが、それと同じ広が りとなるための位置で、上記照明レンズ外側表面に適用され、又、上記位置で それに結合された物である請求項１４記載の高衝撃防護壁。 24．上記自動車のドアパネルの外側表面、但し、ヒンジ付縁に沿った上記ドアパ ネルの周辺を越えた部分も加えて、に相応する形状の１個又は２個以上のシー トをさらに含み、又、ここにおいて上記シートが、上記ドアパネルのヒンジ付 縁を越えた上記縁突出を伴う位置で上記ドアパネル外側表面に適用され、又、 上記位置でそれに結合されている請求項１４記載の高衝撃防護壁。 25．請求項１４記載の高衝撃防護壁において、上記１個又は２個以上のポリプレ ンシートが、２００ミリあるいはより大きな厚さの物である高衝撃防護壁。 26．請求項１４記載の高衝撃防護壁において、上記ポリプレンシートが、サンプ レン（ＳＵＮＰＲＥＮＥ、商標）Ｆ８０００から成る高衝撃防護壁。