JP2004034977A - 車両のための上部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】高い強度と低い重量とを有すると同時に非金属の材料から成り、しかも機能性のある構造によりすぐれている上部構造を提供する。
【解決手段】当該上部構造３がキャビン４を形成しており、該キャビン４のパネル形成物１０が前側のパネル構造１１と後側のパネル構造１２とを有しており、両パネル構造１１，１２がフロア構造１３に結合されており、該フロア構造１３が、両パネル構造１１，１２の間に車両長手方向に沿って延びるサイドビーム１６，１７により画定されている。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両、特に乗用車のための上部構造であって、当該上部構造が、非金属材料、たとえば繊維強化プラスチックから成るパネル形成物を有している形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
国際公開第９６／００６６７号パンフレットに基づき、単軸式の車両が公知である。この車両は軽重量のトレーラとして形成されていて、車輪により支持された、主として非金属製の材料から製造されたベースフレームを有している。車両のボディも比較可能な材料から成っており、ボディはベースフレームの側方の中空サイドビームによって受容される。
【０００３】
欧州特許出願公開第０２８６０５８号明細書には、車両ボディのための複合材料から成る自己支持性の構造エレメントが開示されている。この構造エレメントはパネル部分によって形成される。このパネル部分は中間体を有しており、この中間体はカバー層によって仕切られる。前記構造エレメントは良好な強度／重量比を有しているとされている。
【０００４】
米国特許第第３１４５０００号明細書に基づき、飛翔体の翼面のための高強度のガラス繊維強化された構成部分が開示されている。この翼面は、カバーパネル内に埋め込まれた。たとえばハニカム構造から成るコアを有するパネル区分を備えている。
【０００５】
【特許文献１】
国際公開第９６／００６６７号パンフレット
【特許文献２】
欧州特許出願公開第０２８６０５８号明細書
【特許文献３】
米国特許第第３１４５０００号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の、車両、特に乗用車のための上部構造を改良して、高い強度と低い重量とを有すると同時に非金属の材料から成り、しかも機能性のある構造によりすぐれている上部構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、当該上部構造がキャビンを形成しており、該キャビンのパネル形成物が前側のパネル構造と後側のパネル構造とを有しており、両パネル構造がフロア構造に結合されており、該フロア構造が、両パネル構造の間に車両長手方向に沿って延びるサイドビームにより画定されているようにした。
【０００８】
【発明の効果】
本発明により主として得られる利点は次の点に認められる。すなわち、キャビンを形成する上部構造が、高強度の非金属材料、たとえばガラス繊維強化プラスチック、有利にはＣＦＫから成ることに基づき、少ない重量と高い強度との方向に最適化されている。その場合、前側のパネル構造と、後側のパネル構造と、フロア構造と、サイドビームと、センタトンネルとがキャビンに組み込まれており、これにより機能的な構造が得られる。すなわち、キャビンは乗客にとって適切なスペースを提供するだけではなく、別の上部構造区分、たとえば乗用車のフロントボディ（Ｖｏｒｄｅｒｗａｇｅｎ）およびリアボディ（Ｈｉｎｔｅｒｗａｇｅｎ）を簡単に組み付けることを可能にもする。
【０００９】
前側のパネル構造の上方には、たとえば同じく非金属ではあるが高い強度を有するフロントウィンドガラスフレームが取り付けられている。フロントウィンドガラスフレームはフランジを備えている。これらのフランジを用いて、フロントウィンドガラスフレームは前側のパネル構造の第１のパネル区分と第２のパネル区分とに、接着部を介して保持される。フロントウィンドガラスフレームのピラーに設けられた中空室内には支持ピラーが設けられており、これらの支持ピラーは前側のパネル構造に結合されている。これらの支持ピラーはフロントウィンドガラスフレームのピラーと相まって乗客の保護をアシストする。金属から成る支持ピラーを結合するためには、これらの支持ピラーに結合された保持プレートが役立つ。この保持プレートは前側のパネル構造に支持されており、この場合、保持プレートはねじを介して前側のパネル構造に保持されている。
【００１０】
さらに、キャビンの後側のパネル構造と、たとえば非金属製のロールバー装置とが構造的に合体されている。このことは第１には空間的な見通しを含めた構造的な見通しの良さのために貢献し、第２にはロールバー装置の安全機能を最適化する。これに加えて、キャビンとロールバー装置とのために非金属材料、有利には複合材料（ＣＦＫ）が使用され、キャビンとロールバー装置とを結合することとにより、生産の簡単化が得られる。さらに、ロールバー装置を乗客シートの範囲で２つの個別ロールバーから形成することも可能である。これにより、自由な設計を助成するコンパクトなコンセプトが提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【００１２】
開いた構造の乗用車１のうち、ほぼボディ２だけが図示されている。ボディ２は主として上部構造３を有している。上部構造３は乗客スペース５を備えた車室もしくはキャビン４を有している。乗客スペース５は、相並んで配置された２つの車両シート８，９のための取付け部６，７を有している。キャビン４は高強度の非金属材料、たとえば繊維強化プラスチック複合材料ＣＦＫから成っていて、前側のパネル構造１１と後側のパネル構造１２とを備えたパネル形成物１０を有している。後側のパネル構造１２はフロア構造１３に一体に形成されている。フロア構造１３は長辺側１４，１５で、前側のパネル構造１１と後側のパネル構造１２との間に延びる横断面箱状のサイドビーム１６，１７によって仕切られる。さらにフロア構造１３はセンタトンネル１８を有しており、このセンタトンネル１８は前側のパネル構造１１と後側のパネル構造１２との間に延びている。両サイドビーム１６，１７とセンタトンネル１８とは車両長手方向Ａ−Ａに沿って延びている。
【００１３】
前側のパネル構造１１（図３）は、フロア構造１３の第１のフロア区分１９から車両上下方向（ヨー軸方向）Ｂ−Ｂに案内された第１のパネル区分２０を有している。この第１のパネル区分２０はノーズルーム（Ｂｕｇｒａｕｍ）２１を仕切っている。第１のパネル区分２０の上端部２２からは、第２のパネル区分２３が走行方向Ｃとは逆の方向に延びている。第１のフロア区分１９と、第１のパネル区分２１と、第２のパネル区分２３とはキャビン４の足元スペース２４を画定している。さらに、フロア構造１３の第１のフロア区分１９は足元スペース２４の範囲に、局所的な膨隆部２５を備えており、この膨隆部２５はアクセルペダル（図示しない）を支承するために役立つ。
【００１４】
後側のパネル構造１２はフロア構造１３の後側のフロア区分２６から車両上下方向Ｂ−Ｂに案内された第３のパネル区分２７を有している。この場合、第３のパネル区分２７の上端部２８には、第４のパネル区分２９が接続されており、この第４のパネル区分２９は走行方向Ｃとは逆の方向に向けられている。後側のフロア区分２６と、第３のパネル区分２７と、第４のパネル区分２９とは、駆動ユニットルーム３２に向けられた開いた側３９を備えた中空室３０を画定している。この中空室３０は乗用車の動力燃料のためのタンク３３を収納するために形成されていて、開いた側３９で直立のパネル３４によって閉鎖可能である。
【００１５】
図６に示したように、前側のパネル構造１１と、たとえば非金属製のフロントウィンドガラスフレーム３５とは、構造的に合体されている。フロントウィンドガラスフレーム３５は上部構造３もしくはキャビンのその他の部分と同様に、欧州特許出願公開第０２８６０５８号明細書に記載されているように、高強度の繊維強化プラスチックＣＦＫから成っていてよい。その場合、フロントウィンドガラスフレーム３５は中空ビーム３６として形成されており、この中空ビーム３６はウインドシールドもしくはフロントウィンドガラス３８のための載置パネル３７を有している。この載置パネル３７は支持パネル３８，３８′を備えており、これらの支持パネル３８，３８′の自由端部４０，４１はフランジ４２，４３を備えている。これらのフランジ４２，４３は第１のパネル区分２０と第２のパネル区分２３とに近付けられて、接着部４５，４６によって位置保持されている。フランジ４２を第２のパネル区分２３に面一に取り付けるためには、第２のパネル区分２３が切欠き４７を備えている。
【００１６】
フロントウィンドガラスフレーム３５は直立のピラー４８，４９、いわゆるＡピラーを有している。これらのピラー４８，４９は中空室５０，５１を備えており、これらの中空室５０，５１内には支持ピラー５２（図７）が延びている。各支持ピラー５２は金属から成っていて、前側のパネル構造１１に結合されている。支持ピラー５２は保持プレート５３を介して前記パネル構造に位置固定されており、この保持プレート５３は互いに角度を成して延びる脚部５４，５５を有している。両脚部５４，５５は前側のパネル構造１１のそれぞれ対応するパネル範囲５６，５７に接触しており、保持プレート５３はねじ５８を介して固定されている。このねじ５８は、金属製の挿入体６０に設けられたねじ山付き孔５９と協働する。アングル形もしくは山形の脚部６２，６３を有する挿入体６０は前側のパネル構造１１内に組み込まれており、この場合、この挿入体６０は仕切りパネル６５，６６によってライニングされている。仕切りパネル６５，６６は挿入体６０の外ではコア６６′を取り囲んでいる。これに関連した構成は、既に挙げた欧州特許出願公開第０２８６０５８号明細書に記載されている。支持ピラー５２とピラー４８との間には気泡材料体６７が設けられている。この気泡材料体６７は支持ピラー５２の自由端部６８の比較的小さな部分範囲Ｔｂにわたってしか延びていない。さらに、支持ピラー５２は互いに内外に差し嵌められた少なくとも２つの管６９，７０から成っており、これらの管６９，７０は本実施例では円形の横断面を有している。
【００１７】
後側のパネル構造１２にはロールバー装置７１が構造的に合体されている。このロールバー装置７１は非金属製の材料から製造されており、このためには繊維複合材料、たとえばＣＦＫが適している。ロールバー装置７１は２つの個別ロールバー７２，７３によって形成される。これらの個別ロールバー７２，７３は車両シート８，９の取付け部６，７の範囲で後側のパネル構造１２に取り付けられている。各個別ロールバー、たとえば個別ロールバー７２は、断面で見て車両長手方向Ａ−Ａで互いに間隔を置いて配置された起立した脚パネル７４，７５を有しており、これらの脚パネル７４，７５の間にはウェブパネル７６が延びている。脚パネル７４，７５の自由端部７７，７８は後側のパネル構造１２へ近付けられて、この後側のパネル構造１２に設けられた切欠き７９，８０内に接着部８１，８２を介して嵌め込まれている。ウェブパネル７６はルーフを載着させるために形成されていて、ドリップレール状の溝８３を有しており、この溝８３内にはシール体が挿入可能である。このシール体は個別ロールバー７２とルーフとの間で作用する。さらに図７から判るように、前側のパネル構造１２は、センタトンネル１８に対して、車両長手方向Ａ−Ａに延びる支持ステー８４によって支持されている。この支持ステー８４は、走行方向Ｃに向かって上昇して延びる形状を備えている。支持ステー８４はねじ、接着等によってセンタトンネル１８もしくは前側のパネル構造１２に結合されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による上部構造を備えた乗用車を上方から見た平面図である。
【図２】乗用車の上部構造を斜め上方から見た斜視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】上部構造のフロントウィンドガラスフレームのピラーを斜めから見た図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った断面図である。
【図９】図１のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１　乗用車、　２　ボディ、　３　上部構造、　４　キャビン、　５　乗客スペース、　６，７　取付け部、　８，９　車両シート、　１０　パネル形成物、１１　前側のパネル構造、　１２　後側のパネル構造、　１３　フロア構造、１４，１５　長辺側、　１６，１７　サイドビーム、　１８　センタトンネル、　１９　第１のフロア区分、　２０　第１のパネル区分、　２１　ノーズルーム、　２２　上端部、　２３　第２のパネル区分、　２４　足元スペース、　２５　膨隆部、　２６　後側のフロア区分、　２７　第３のパネル区分、　２８　上端部、　２９　第４のパネル区分、　３０　中空室、　３１　開いた側、　３２　駆動ユニットルーム、　３３　タンク、　３４　パネル、　３５　フロントウィンドガラスフレーム、　３６　中空ビーム、　３７　載置パネル、　３８，３８′　支持パネル、　４０，４１　自由端部、　４２，４３　フランジ、　４５，４６　接着部、　４７　切欠き、　４８，４９　ピラー、　５０，５１　中空室、　５２　支持ピラー、　５３　保持プレート、　５４，５５　脚部、　５６，５７　パネル範囲、　５８　ねじ、　５９　ねじ山付き孔、　６０　挿入体、　６２，６３　脚部、　６５，６６　仕切りパネル、　６６′　コア、　６７気泡材料体、　６８　自由端部、　６９，７０　管、　７１　ロールバー装置、　７２，７３　個別ロールバー、　７４，７５　脚パネル、　７６　ウェブパネル、　７７，７８　自由端部、　７９，８０　切欠き、　８１，８２　接着部、　８３　溝、　８４　支持ステー

Claims (23)

1. 車両のための上部構造であって、当該上部構造が、非金属材料、たとえば繊維強化プラスチックから成るパネル形成物を有している形式のものにおいて、当該上部構造（３）がキャビン（４）を形成しており、該キャビン（４）のパネル形成物（１０）が前側のパネル構造（１１）と後側のパネル構造（１２）とを有しており、両パネル構造（１１，１２）がフロア構造（１３）に結合されており、該フロア構造（１３）が、両パネル構造（１１，１２）の間に車両長手方向に沿って延びるサイドビーム（１６，１７）により画定されていることを特徴とする、車両のための上部構造。
2. 両パネル構造（１１，１２）の間にセンタトンネル（１８）が延びている、請求項１記載の上部構造。
3. 前側のパネル構造（１１）が、フロア構造（１３）の第１のフロア区分（１９）から車両上下方向（Ｂ−Ｂ）で上方へ向かって案内された第１のパネル区分（２０）と、走行方向（Ｃ）とは逆の方向に延びる第２のパネル区分（２３）とを有している、請求項１記載の上部構造。
4. 第１のフロア区分（１９）と、第１のパネル区分（２０）と、第２のパネル区分（２３）とが、キャビン（４）の乗客スペース（５）内の一種の足元スペース（２４）を画定している、請求項３記載の上部構造。
5. 後側のパネル構造（１２）が、フロア構造（１３）の第２のフロア区分（２６）から車両上下方向（Ｂ−Ｂ）で上方へ向かって案内された第３のパネル区分（２７）と、走行方向（Ｃ）とは逆の方向に延びる第４のパネル区分（２９）とを有している、請求項１記載の上部構造。
6. 第２のフロア区分（２６）と、第３のパネル区分（２７）と、第４のパネル区分（２９）とが、開いた側（３１）を備えた１つの中空室（３０）を画定している、請求項５記載の上部構造。
7. 前記中空室（３０）が、起立したパネル（３４）により閉鎖可能であって、たとえば乗用車の燃料のためのタンク（３３）を収納するために形成されている、請求項６記載の上部構造。
8. フロア構造（１３）が、足元スペース（２４）の範囲に、アクセルペダルを支承するための局所的な膨隆部（２５）を備えている、請求項１から７までのいずれか１項記載の上部構造。
9. 前側のパネル構造（１１）と、たとえば非金属製のフロントウィンドガラスフレーム（３５）とが構造的に合体されている、請求項１記載の上部構造。
10. フロントウィンドガラスフレーム（３５）がフランジ（４２，４３）を備えており、該フランジ（４２，４３）が接着部（４５，４６）を介して第１のパネル区分（２０）と第２のパネル区分（２３）とに位置保持されている、請求項３または９記載の上部構造。
11. フロントウィンドガラスフレーム（３５）のピラー（４８，４９）に設けられた中空室（５０，５１）内に、たとえば金属から成る付加的な支持ピラー（５２）が設けられており、該支持ピラー（５２）が前側のパネル構造（１１）に結合されている、請求項９記載の上部構造。
12. 前記支持ピラー（５２）がそれぞれ保持プレート（５３）を介して前側のパネル構造（１１）に位置保持されている、請求項１１記載の上部構造。
13. 保持プレート（５３）が、互いに角度を成して延びる脚部（５４，５５）を有しており、該脚部（５４，５５）が前側のパネル構造（１１）の対応するパネル範囲（５６，５７）に接触している、請求項１２記載の上部構造。
14. 保持プレート（５３）がねじ（５８）を介して位置保持されており、該ねじ（５８）が、前側のパネル構造（１１）内に組み込まれた、たとえば金属製の挿入体（６０）に設けられたねじ山付き孔（５９）と協働するようになっている、請求項１３記載の上部構造。
15. 支持ピラー（５２）が自由端部（６８）の範囲でのみ、気泡材料体（６７）を介してフロントウィンドガラスフレーム（３５）のピラー（４８，４９）に結合されている、請求項１１または１２記載の上部構造。
16. 支持ピラー（５２）がそれぞれ、互いに内外に差し嵌められた少なくとも２つの管（６９，７０）を有している、請求項１１または１２記載の上部構造。
17. 後側のパネル構造（１２）と、たとえば非金属製のロールバー装置（７１）とが構造的に合体されている、請求項１記載の上部構造。
18. ロールバー装置（７１）が、車両シート（８，９）のための取付け部（６，７）の範囲に取り付けられた２つの個別ロールバー（７２，７３）を有している、請求項１７記載の上部構造。
19. 各個別ロールバーが、横断面で見て起立した脚パネル（７４，７５）と、該脚パネル（７４，７５）の間に延びる１つのウェブパネル（７６）とを有している、請求項１７または１８記載の上部構造。
20. 前記脚パネル（７４，７５）の自由端部（７７，７８）が、後側のパネル構造（１２）に設けられた切欠き（７９，８０）内に嵌め込まれていて、接着部（８１，８２）を介して位置保持されている、請求項１９記載の上部構造。
21. 前記ウェブパネル（７６）が、ルーフを載置させるために形成されていて、シール体を収容するためのドリップレール状の溝（８３）を備えている、請求項１９記載の上部構造。
22. 前側のパネル構造（１１）が支持ステー（８４）を介してセンタトンネル（１８）に対して支持されている、請求項１または２記載の上部構造。
23. 前記支持ステー（８４）が、ねじ、接着部等によってセンタトンネル（１８）もしくは前側のパネル構造（１１）に結合されている、請求項２２記載の上部構造。

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