JP2005516842A - 自動車用の構造および該構造が装着された自動車 - Google Patents

Abstract

本発明は、クレードル（４）を有するシャーシ（２）と、シャーシ（２）に付属する保護手段（８）とを含んでなり、保護手段（８）は、先端（１０ｂ）に係合手段（２４、２６）が設けられた少なくとも１つのサイドメンバ（１０）を有し、各サイドメンバ（１０）は、係合手段（２４、２６）がクレードル（４）に接近して位置され、構造（１）に保護手段（８）のクレードル（４）の方向への移動をもたらす衝撃が加えられた際には、クレードル（４）と接触するように配置された、自動車用の構造（１）に関する。本発明によれば、自動車の構造（１）に衝撃が加えられた際に、各サイドメンバ（１０）のために、係合手段（２４、２６）は、クレードル（４）に属する補足案内手段（３０、３２、３４）に係合される。

Description

本発明は、クレードルを有するシャーシと、該シャーシに付属する、例えば車両のエンジングループの下側に配置された保護手段とを含んでなり、該保護手段は、先端に係合手段が設けられた少なくとも１つのサイドメンバを有し、車両の衝突の際に乗客の安全性を強化する対策が構造に施されたタイプの自動車用の構造の分野に関する。
また本発明は、かかる構造を備えた自動車にも関する。

この技術分野における、複数の構造が既に提案されている。
これらの構造の中には、クレードルを有するシャーシと、該シャーシに付属する保護手段とを含んでなり、該保護手段はその前方端が横梁状の連結部材を介して連結された２つのサイドメンバを有する、自動車用の構造が知られている。この構造においては、クレードルは、車両の骨組みを形成するメインサイドメンバのようなシャーシの他の部材に固定され、一方、保護手段は車両の前方部において、エンジングループの下に配置される。

このようにして、車両の構造を構成するクレードルと保護手段が、保護手段のクレードルの方向への移動を引き起こす車両の前方衝突の際に、車両の一体性を維持するために設けられ、クレードルと保護手段はそれぞれ明確に定義された機能を有する。すなわち、車両の骨組みのメインサイドメンバに直接連結されたクレードルは衝突の際の車室の保護に寄与し、一方、保護手段はエンジングループを保護するためと、車両に搭乗している人に危険を及ぼす可能性のある、エンジングループの幾つかの部品が車室の内部へ侵入することを回避するために設けられる。

車両、特にエンジングループが搭載されている車両の部分の衝撃吸収容量を強化するために、構造の保護手段は、殆ど変形しなくて、その後端部が衝突の際にクレードルに支えられるように配置されたサイドメンバを有する。この特殊な配置は、車両の骨組みの方向への応力の通過を可能にし、衝突の際に車両に搭乗している人の安全性を強化するという特徴を有する。

しかしながら、このような構造においては、保護手段のクレードルへの連結は、重大な制約を受ける。すなわち、保護手段を構成するサイドメンバは、音響の導通経路を形成しないように、構造のクレードルと接触してはならない。

上記に言及した従来技術の構造においては、保護手段のサイドメンバは、クレードルと接触しないで、クレードルのすぐ近くに保持されるように配置される。さらに、各サイドメンバのクレードルに最も近い先端には柱脚が設けられ、該柱脚は、クレードルに連結された板に設けられた開口を接触することなく通り抜け、この開口の直径は、柱脚の直径よりも充分大きい。

保護手段のクレードルの方向への移動を引き起こす車両の前方衝突の際には、保護手段は、それぞれサイドメンバ上とクレードル上とに位置する２つの支持板を介して、サイドメンバとの接触を保つ。支持板は、保護手段の車両のシャーシのクレードルに対する移動を止めるために特に設けられる。

しかしながら、衝突のシミュレーションを実施した際に、保護手段のサイドメンバが衝撃持続中にクレードルから離脱することがあり、このため車両のシャーシの方向への応力が伝達されないことがあることが観察された。すなわち、サイドメンバの先端に設けられた柱脚は、構造の異なる部材の間の支持を維持するのに時々不十分であり、従って、サイドメンバのクレードルからの分離を防ぐことができない。サイドメンバがクレードルから離脱するという不具合は、勿論車両に搭乗中の人体の安全性を大いに損ない、ますます強化される自動車の安全性に関する規則の要求を満たさなくなる。

従って、本発明の目的は、クレードルを有するシャーシと、該シャーシに付属する保護手段とを含んでなり、該保護手段は、先端に係合手段が設けられた少なくとも１つのサイドメンバを有し、従来技術の構造に関する不具合を少なくとも部分的に解消する、自動車用の構造を提供することにある。

就中、本発明の目的は、特に保護手段のクレードルの方向への移動をもたらす衝撃についての、強化された衝撃吸収容量を有する車両用の構造を提供することにある。

また本発明の目的は、このような構造を備えた自動車を提供することにある。

このため、本発明は、まず第１に、クレードルを有するシャーシと、上記シャーシに付属する保護手段とを含んでなり、上記保護手段は、先端に係合手段が設けられた少なくとも１つのサイドメンバを有する、自動車用の構造を対象とする。各サイドメンバは、上記係合手段が上記クレードルに接近して位置付けされ、上記構造に上記保護手段の上記クレードルの方向への移動をもたらす衝撃が加えられた際には、上記クレードルと接触するように配置される。本発明によれば、上記自動車の上記構造に上記衝撃が加えられた際に、各上記サイドメンバのために、上記係合手段は、上記クレードルに属する補足案内手段に係合される。

本発明による構造において提供される特有の形態は、車両の衝撃の持続中に、クレードルからのサイドメンバの離脱を回避することを有利に可能にする。このようにして、衝撃の全持続時間中に、保護手段のサイドメンバから車両のシャーシに属するクレードルの方向への、応力の伝達を確実にすることが可能になる。
従って、車両全体の安全性が強化され、エンジングループの部品が車両の車室の内部へ侵入するリスクが減少される。

実際、従来技術について記述した構造に対する衝撃のシミュレーション実施時に実行された分析の際に、保護手段は、構造への衝撃の直後に、部材の各々に設けられた支持板が互いに接触するまで、クレードルの方向へ移動することが観察された。
また、同じ構造の挙動を分析して、支持板間の接触の直後に、保護手段のサイドメンバは、それぞれクレードルに対して複雑な回転運動をし、この複雑な回転運動がサイドメンバとクレードルとの間の連結の不安定化、さらには分離をもたらし、従来技術において設けられた柱脚と開口は、サイドメンバとクレードルとを接触状態に維持するのに充分ではないことが分かった。

本発明の構造においては、各サイドメンバの先端に、クレードルに設けられた補足案内手段に係合するために構想された係合手段を設ける。このようにして、車両の構造に対する衝撃の際に、係合手段は、保護手段の支持板とクレードルの支持板とが接触するまで、漸進的に補足案内手段に係合する。保護手段の支持板とクレードルの支持板との接触が一旦得られると、係合手段と補足案内手段との間の填め込みが実現され、その結果、サイドメンバと車両のシャーシのクレードルとの間のその後のあらゆる運動、特にその回転運動が、この填め込みによって阻止される。このようにして、シャーシの方向への応力の伝達は、衝撃の全持続時間中確保される。この特徴は、サイドメンバの支持板とクレードルの支持板とが接触した後における、サイドメンバとクレードルとの間の種々の回転運動に影響されない連結を形成する、保護手段と補足案内手段との間の独特の協動によって得られる。

本発明の好ましい１実施の形態によれば、各上記サイドメンバのために、上記係合手段と上記補足案内手段は、填め込み結合を確立するように適合化されている。このようにして、係合手段と補足案内手段との間の連結が有利に一層強化され、その結果、保護手段のサイドメンバをシャーシのクレードルに面してより安全に維持することが可能となる。

望ましくは、各上記サイドメンバのために、上記係合手段は、少なくとも１つの開口を含んでなり、上記補足案内手段は、上記係合手段の少なくとも１つの上記開口と係合するための、少なくとも１つの柱脚を含んでなる。この場合、上記係合手段は、互いに間隔をおいて配置され、それぞれ半径がｄ_１とｄ_２の第１の開口と第２の開口とを含んでなり、上記補足案内手段は、それぞれ半径がｄ_１とｄ_２の第１の円筒部と第２の円筒部とを有する柱脚を含んでなり、上記第１の円筒部と上記第２の円筒部は、それぞれ上記第１の開口と上記第２の開口とに係合するものであるように設けることができる。

望ましくは、各上記サイドメンバのために、上記補足案内手段の上記柱脚の上記第１の円筒部は、上記係合手段の上記第１の開口と上記第２の開口との間に位置する。さらに、上記柱脚は、上記第２の開口に接触することなく上記第２の開口を通り抜ける。このようにして、補足案内手段の柱脚は、開口に接触することなく、開口に接近して位置付けされ、この特有の配置は、音響の導通経路を形成することなく、構造に衝撃が加えられた際における柱脚と開口との係合を大いに容易にする。

望ましくは、上記車両の上記構造に上記衝撃が加えられた際に、各上記サイドメンバのために、上記係合手段の上記補足案内手段に対する運動は、それぞれ上記サイドメンバ上と上記クレードル上とに位置する第１の支持板と第２の支持板とによって止められる。

最後に、上記保護手段は、互いに概ね平行に配置され、連結部材を介して互いに連結された、２つのサイドメンバを含んでなり、アームを介して上記クレードルに連結されるように設けることができる。

他方では、本発明は、上記に記載したような構造を有する自動車もその対象とする。

本発明のその他の利点及び特徴は、非限定的な下記の詳細な記述の中で明らかとなるであろう。

図面の簡単な説明
この記述は、添付の図面を参照して行われる。これらの図において：
図１は、本発明の好ましい１実施の形態による自動車用の構造の斜視図を表わし；
図２は、図１に示す構造の保護手段のサイドメンバとシャーシのクレードルとの間に用いられる継手の、構造に衝撃が加えられる前における部分断面図を表わし；
図３は、図１に示す構造の保護手段のサイドメンバとシャーシのクレードルとの間に用いられる継手の、構造に衝撃が加えられた後における部分断面図を表わす。

好ましい１実施の形態の説明
図１には、本発明の好ましい１実施の形態による自動車（図示しない）用の構造１が示されている。構造１は、クレードル４と、車両の骨組みを形成するメインサイドメンバ６を有する。
また、構造１は、保護手段８を有する。保護手段８は、望ましくは、平行に配置され、前方端１０ａにおいて横梁状の連結部材１２を介して互いに連結された２つのサイドメンバ１０を有する。上記のサイドメンバ１０と連結部材１２の各部材は、車両に衝撃が加えられた際に殆ど変形しないように構想される。
この好ましい実施の形態においては、保護手段８は、車両の前部に位置し、主として車両のエンジングループ（図示しない）を保護するためのものである。クレードル４が設けられたシャーシ２は、車両の車室（図示しない）の安全を確保するために設けられる。シャーシ２は、保護手段８に接近して配置される。
保護手段８は、サイドメンバ１０のクレードル４に近い後方端１０ｂを支持するアーム１４によって、シャーシ２のクレードル４に連結される。

図２には、図１に示す構造の、保護手段８のサイドメンバ１０の後方端１０ｂとシャーシ２のクレードル４との間に用いられる、継手１６の部分断面図が示されている。構造１に設けられる第２の継手１８は、継手１６と同一であり、従って以後は説明しない。
この図に見られるように、サイドメンバ１０は、クレードル４の近くに位置する後方端１０ｂに、互いに間隔をおいて、サイドメンバ１０の軸に概ね直交して設けられた、第１の板２０と第２の板２２とを有する。第１の板２０と第２の板２２は、係合手段を構成する円形の第１の開口２４と第２の開口２６をそれぞれ有し、第１の開口２４と第２の開口２６の軸２７はサイドメンバ１０の軸に合致している。また、第１の支持板２８が、サイドメンバ１０の後方端１０ｂに、サイドメンバ１０の軸に直交して設けられる。第１の支持板２８は、直径が第１の開口２４と第２の開口２６の直径よりも大きい円形通路２９を有する。

クレードル４は、上記の係合手段２４、２６に対する補足案内手段を有する。この補足案内手段は主として円筒駒状の柱脚３０からなる。柱脚３０は、互いに間隔をおいて設けられた第１の円筒部３２と第２の円筒部３４とを有し、第１の円筒部３２と第２の円筒部３４は、直径が第１の円筒部３２、第２の円筒部３４の直径よりも小さい第３の円筒部３６を介して互いに連結されている。第１の円筒部３２と第２の円筒部３４と第３の円筒部３６は、ほぼ水平な共通の軸３７を有する。係合手段に設けられた、第１の開口２４と第２の開口２６の軸２７は、軸３７と交わり、後方へ行くに従って僅かに下方へ傾斜している。他方、第２の支持板３８が、軸３７に概ね直交して、サイドメンバ１０に設けられた第１の支持板２８に接近して、クレードル４に設けられる。

参考までに、柱脚３０をサイドメンバ１０に設け、第１の開口２４と第２の開口２６をクレードル４に設けてもよく、同じく継手１６のために複数の柱脚３０を設けることも可能である。

アーム１４を介して保護手段８とクレードル４とが組み合わされるときに、第１の開口２４の直径に等しい直径ｄ_１を有する第１の円筒部３２は、それぞれ第１の開口２４と第２の開口２６を有する、第１の板２０と第２の板２２の間に位置づけられる。直径が第２の開口２６の直径及び第２の円筒部３４の直径に対応する直径ｄ_２よりも小さい第３の円筒部３６は、第２の開口２６と支持板２８の円形通路２９を、第２の開口２６と円形通路２９に接触することなく通り抜ける。このように、衝突前のこの形態においては、保護手段８のサイドメンバ１０とシャーシ２のクレードル４との間に、音響の導通経路が形成されることが回避される。

構造１に、保護手段８のクレードル４の方向への移動をもたらす衝撃が加えられた際には、保護手段８の連結部材１２の高さに加えられる衝撃のために、各サイドメンバ１０は、クレードル４の方向へ移動する。サイドメンバ１０のクレードル４の方向への移動中に、サイドメンバ１０は、第１の開口２４と第２の開口２６の軸２７が、柱脚３０の軸３７と合致するようになるまで、姿勢が整えられる。
かくして、衝撃の開始直後に、係合手段２４、２６は、補足案内手段３０、３２、３４に係合される。その際、第１の開口２４は、同一の半径ｄ_１を有する第１の円筒部３２へ、一方第２の開口２６は、ｄ_１より大きい同一の半径ｄ_２を有する第２の円筒部３４へ、同時に嵌入する。

図３を参照して、衝撃の間の、サイドメンバ１０のクレードル４に相対的な運動は、第１の支持板２８と第２の支持板３８とによって止められる。第１の支持板２８と第２の支持板３８は、それらが接触を開始し、サイドメンバ１０のクレードル４に相対的な運動を止めたときに、第１の円筒部３２と第２の円筒部３４が、第１の開口２４と第２の開口２６の中にそれぞれ位置するように最初に配置される。このように、サイドメンバ１０とクレードル４との間のその後の運動は阻止され、従ってこの特徴は、衝突によって生じた応力の、衝撃の全持続時間中における、シャーシ２に属するクレードル４の方向への伝達を保証する。提案されるこの好ましい実施の形態においては、補足案内手段３０、３２、３４には、サイドメンバ１０の軸に対して直交する軸の回りの、サイドメンバ１０のクレードル４に相対的な回転運動を回避するための、互いに間隔をおいて設けられた第１の円筒部３２と第２の円筒部３４とを有する柱脚３０が設けられている。しかしながら、係合手段と補足案内手段のための他の手段を、単一の開口に係合する単一の円筒部から構成してもよい。この場合、開口と円筒部の寸法を、開口と円筒部が接触する長さが、サイドメンバ１０の軸に対して直交する軸の回りの回転運動を止めるのに充分な大きさとなるようにすることが必要である。

係合手段２４、２６と補足案内手段３０、３２、３４との間に得られる連結は、填め込み結合とすることができる。このようなタイプの結合を利用するためには、第１の開口２４、第２の開口２６、第１の円筒部３２、第２の円筒部３４の直径は、それ相応に調整されなければならない。このようにして、サイドメンバ１０とクレードル４との間の、例えばサイドメンバ１０の軸に平行な軸の回りの回転運動のリスクは大いに減少される。

勿論、ここに非限定的な例としてのみ記載した構造１と自動車に、当業者によって広範な変更がもたらされることが可能である。

Claims (10)

1. クレードル（４）を有するシャーシ（２）と、上記シャーシ（２）に付属する保護手段（８）とを含んでなり、
   上記保護手段（８）は、先端（１０ｂ）に係合手段（２４、２６）が設けられた少なくとも１つのサイドメンバ（１０）を有し、
   各上記サイドメンバ（１０）は、上記係合手段（２４、２６）が上記クレードル（４）に接近して位置され、上記構造（１）に上記保護手段（８）の上記クレードル（４）の方向への移動をもたらす衝撃が加えられた際には、上記クレードル（４）と接触するように配置された、
   自動車用の構造（１）において、
   上記自動車の上記構造（１）に上記衝撃が加えられた際に、各上記サイドメンバ（１０）のために、上記係合手段（２４、２６）は、上記クレードル（４）に属する補足案内手段（３０、３２、３４）に係合されることを特徴とする、自動車用の構造。
2. 各上記サイドメンバ（１０）のために、上記係合手段（２４、２６）と上記補足案内手段（３０、３２、３４）は、填め込み結合を確立するように適合化されていることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用の構造。
3. 各上記サイドメンバ（１０）のために、上記係合手段（２４、２６）は、少なくとも１つの開口を含んでなり、上記補足案内手段（３０、３２、３４）は、上記係合手段（２４、２６）の少なくとも１つの上記開口と係合するための、少なくとも１つの柱脚（３０）を含んでなることを特徴とする、請求項１または２に記載の自動車用の構造。
4. 各上記サイドメンバ（１０）のために、上記係合手段（２４、２６）は、互いに間隔をおいて配置され、それぞれ半径がｄ_１とｄ_２の第１の開口（２４）と第２の開口（２６）とを含んでなり、上記補足案内手段（３０、３２、３４）は、それぞれ半径がｄ_１とｄ_２の第１の円筒部（３２）と第２の円筒部（３４）とを有する柱脚（３０）を含んでなり、上記第１の円筒部（３２）と上記第２の円筒部（３４）は、それぞれ上記第１の開口（２４）と上記第２の開口（２６）とに係合するものであることを特徴とする、請求項３に記載の自動車用の構造。
5. 各上記サイドメンバ（１０）のために、上記保護手段（８）と上記クレードル（４）は、上記補足案内手段（３０、３２、３４）の上記柱脚（３０）の上記第１の円筒部（３２）が上記係合手段（２４、２６）の上記第１の開口（２４）と上記第２の開口（２６）との間に位置し、上記柱脚（３０）が上記第２の開口（２６）に接触することなく上記第２の開口（２６）を通り抜けるように、配置されることを特徴とする、請求項４に記載の自動車用の構造。
6. 上記車両の上記構造（１）に上記衝撃が加えられた際に、各上記サイドメンバ（１０）のために、上記係合手段（２４、２６）の上記補足案内手段（３０、３２、３４）に対する運動は、それぞれ上記サイドメンバ（１０）上と上記クレードル（４）上とに位置する第１の支持板（２８）と第２の支持板（３８）とによって止められることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の自動車用の構造。
7. 上記保護手段（８）は、互いに概ね平行に配置され、連結部材（１２）を介して互いに連結された、２つのサイドメンバ（１０）を含んでなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の自動車用の構造。
8. 上記保護手段（８）は、アーム（１４）を介して上記クレードル（４）に連結されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の自動車用の構造。
9. 上記保護手段（８）は、上記車両のエンジングループを保護するするように適合化されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の自動車用の構造。
10. 請求項１〜９のいずれか１つに記載の自動車用の構造（１）を含んでなることを特徴とする自動車。

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