JP2005537182A - 大型の部分モジュールから構成された支持構造物を具備する自動車のボディ - Google Patents

Abstract

本発明は、ボディの支持構造物（１０）が大型の部分モジュール（１２、３４、５０、６６）から構成された、自動車のボディに関する。基本モジュール（１２）は、側方の長手方向のビーム（１５）とボディの床（１４）とを具備し、前部壁コラム（２０）へと側方に延在する。支持構造物（１０）が組み立てられた場合には、基本モジュール（１２）は、前部モジュール（３４）に接続される。前記前部モジュール（３４）は、自動車の、前部変形可能区画の一部であり、衝突時にも安定して基本モジュール（１２）上に載っている。ルーフ構造物がなくても、前部モジュール（３４）が十分に安定して基本モジュール（１２）に固着される、自動車のボディを作成するために、ボディの床（１４）の最前部区域（３６）が、前部モジュール（３４）の一部となっており、側方の長手方向のビーム部分（１６）の間の基本モジュール（１２）の、実質的に長手方向の範囲に渡って後方に延在する。

Description

本発明は、請求項１の前文に記載した種類の、自動車のボディに関する。

ボディの支持構造物が基本的に４つの大型の部分モジュールから構成された、この種のボディが、特許文献１に記載されている。部分モジュールの１つが、前部壁コラムまで側方に伸び、かつ側方の長手方向の部材とボディの床とを備えた基本モジュールとして設計される。支持構造物が組み立てられた場合には、基本モジュールは、前端モジュールとして設計され、かつ自動車の、前部変形可能区画に属し、かつ衝突時にも安定して基本モジュール上に支持される部分モジュールに接続される。基本モジュール及び前端モジュールをルーフモジュールで補うことにより、又は基本モジュールの前端に設けられたルーフ部分により、基本モジュールに対する前端モジュールの安定した接続が作られる。

独国特許出願公開第１９８３３３９５Ａ１号明細書

本発明は、ルーフ構成物がなくても、前端モジュールが十分に安定して基本モジュールに固着される、自動車のボディを提供する目的に関するものである。

本目的は、本発明に従って、主要請求項の特徴によって達成される。本発明の好ましい改良形態が、その他の請求項より見出され得る。

本発明によるボディの支持構造物の場合には、ボディの床の前端領域が前端モジュールに属しており、この領域は、側方の長手方向の部材部分の間の、基本モジュールのかなりの長さ領域に渡って後方に延在する。このことにより、前端モジュールが支持構造物の基本モジュール上で特に安定して支持されるので、たとえば正面衝突が起きた場合にも、望ましい順序で変形が行われる。つまり、前端の構造物が、エネルギ吸収して変形可能な区画として特に効果的に働き、床と共に乗客の安全を保つべき客室の形状が、可能な限り最大限維持される。基本モジュールに対して前端モジュールが非常に安定して固定されることにより、ルーフ構成物がなくても、前端モジュールが基本モジュールに十分に安定して固定されるので、異なる構成の車両に、このような支持構造物が使用できる。このことによりまた、支持構造物は、オープンカーに特に好適なものとなる。

前端モジュールが、ボディの床の前端領域の側方を境界付け、かつ基本モジュールの側方の長手方向の部材部分に接続された長手方向の部材部分を備える場合に、基本モジュールに対する前端モジュールの特に強化されかつ安定した接続が得られる。この場合、前端モジュールの及び基本モジュールの、互いに割り当てられた側方の長手方向の部材部分が、相互に合わせられる接合面により相互に接続される場合に、前端モジュールと基本モジュールとの間の接続が特に安定し、この接合面は、互いに割り当てられた長手方向の部材部分の又は２つのモジュールの、重なり合った長さの少なくともほぼ全体に渡って延在する。

基本モジュールに対する前端モジュールの接続の安定性は、それぞれが、断面が閉じられた箱形材を備えた、前端モジュールの及び基本モジュールの、側方の長手方向の部材部分によりさらに補助される。したがって、それぞれ相互に割り当てられた長手方向の部材部分が共に接合された後、断面が二重の、特に強化された箱形材を備えた、側方の長手方向の部材が設けられる。

上方に突出するコラム部分が、基本モジュールの側方の長手方向の部材部分の前端に配置される場合は、前端モジュール及び基本モジュールは垂直方向にも相互に接続でき、全体的に、２つのモジュールは安定して固定される。この場合、上方に突出するコラム部分は、長手方向の部材の方向とほぼ直角に延在することが好ましい。

本発明のさらなる改良形態においては、前端モジュールはまた、この側方の長手方向の部材部分に固定された、上方に突出するコラム部分を具備する。このことにより、前端モジュールの及び基本モジュールの、互いに割り当てられた上方に突出するコラム部分が、それぞれ相互に合わせられる接合面により相互に接続されて、前部ドアコラムを形成するので、一方では、基本モジュールに対する前端モジュールの特に良好な接続が作られ、他方では、好ましくは支持構造物の側壁の縁のレベルまで、強化されかつ安定したドアコラムが設けられる。車両を横切る方向にドアコラムを強化する前端の壁が、ドアコラムの間に延在することが好ましい。

前端モジュールの及び基本モジュールの、上方に突出するコラム部分は、それぞれ、断面が閉じられた箱形材を備えることが好ましく、したがって、それぞれ側方で相互に割り当てられたコラム部分が共に接合された後、断面が二重の箱形材を備えた、特に強化されたドアコラムが設けられる。

大型の部分モジュールが組み立てられた後、支持構造物は、外部パネル部品と共に部分モジュールの接合部を覆う外部パネル部品と並ぶ。このことにより、一方では、製造上簡単な方法で、したがってコスト効果の高い方法で、十分な許容差を持って部分モジュールを接合することができること、他方では、接合部が覆われることが確実となり、高品質であるという印象が伝わる。

本発明のさらなる利点、特徴、及び詳細が、好ましい例示的実施形態についての以下の記述より、および図面を参照することにより見出される。

図１は、以下により詳細に記述する複数の大型の部分モジュールから組み立てられた、自動車のボディの支持構造物１０を示す分解斜視図である。本明細書に示されている例示的実施形態においては、支持構造物１０の部分モジュールは、それぞれ、共に接合された複数のシートメタル部品から作られるが、同時に、部分モジュールはまた、異なる構成物内に、たとえば「スペースフレーム」として、プラスチック部品、金属鋳造部品として、「サンドイッチ状の構成物」内の構成部品などとして予め製造されていることもある。適用形態及び荷重により、本明細書においては、特に、共に接合された部分モジュールの、異なる構成物の組合せも考えられる。個々のモジュールは、特に接着接続、溶接接続などによって接続される。同時に、ネジ接続などの、他の従来の接続も考えられる。

図４と共に図１に基本モジュールの全体像が見られる、支持構造物１０の基本モジュール１２は、基本的に、長手方向の部材１５により側方が境界付けられたボディの床１４を具備する。基本モジュール１２は、側方の長手方向の部材部分１６の、それぞれ割り当てられた前端から上方に突出する前部壁コラム２０のコラム部分１８まで、長手方向の部材部分１６と共に前方に伸びている。基本モジュール１２のボディの床１４は、基本モジュール１２の前端の後ろ、又は前部壁コラム２０のコラム部分１８の後ろから、かなりの距離を隔てて終わっている。この場合、本明細書においては、ボディの床１４には、中央のトンネル２２と、前記トンネルから外方に延在し、かつ長手方向の部材１５に固定して接続されたクロスメンバ２４とが設けられる。後部では、基本モジュール１２は後部ホイールハウス２６の後ろで終わっており、この内部に向かって、側方の長手方向の部材１５の延在部２８が延在する。後部ホイールハウス２６の上に、特定の後部側壁の壁領域３０が配置される。ボディの床１４の後部は、後部ホイールハウス２６と同じレベルの、側方の長手方向の部材１５の延在部２８の間に、車両を横切る方向に延在するクロスメンバ３２で終わっている。基本モジュール１２には、共に接合される前に、既に他の部分モジュールができる限り装備されている。したがって、たとえば、内部ライニング、恐らくはシートシステム、電気及び電子装置、又は床下システムは、たとえば排気システムの部品と共に、既に基本モジュールに付属されており、適宜、アダプタ、プラグイン接続などが設けられて、さらなる構成部品との接続が可能となる。

図３に全体像が見られ、かつ自動車の、前部変形可能区画に属し、かつ衝突時にも安定して基本モジュール１２上で支持される前端モジュール３４が、基本モジュール１２に接続される。このため、前端モジュール３４は、前端モジュール３４の側方の長手方向の部材部分３８の間に延在する、ボディの床１４の前端領域３６を含む。図３、図５ａ、及び図５ｂに全体像が見られるように、ボディの床１４の前端領域３６及び側方の長手方向の部材部分３８は、後部では、少なくともほぼ同じレベルで終わっている。前部では、ボディの床１４の前端領域３６は、ボディの床１４の前端領域３６から支持構造物１０の側壁の縁とほぼ同じレベルまで延在する、客室の前端の壁４０で終わっている。端部の壁４０は、前端モジュール３４の側方の長手方向の部材部分３８から上方に突出する前部壁コラム２０のコラム部分４２により側方が境界付けられる。前部の長手方向の部材４４及び前部側壁領域４６が、前端モジュール３４の前端に見られ、この間に、前部ホイールハウスのホイールハウスライニングの部材及び領域部品４８が配置される。前部では、前端モジュール３４は、この一部が図２に例示されている前部モジュール３５に結合される。この前部モジュール３５は、たとえば、前部バンパーと、自動車のノーズ領域と、ヘッドランプと、ラジエータの部品と、ホイールハウスライニングの部品とを具備する。基本モジュール１２と同様に、前端モジュール３４もまた、共に接合される前に、既に他の部分モジュールができる限り装備されている。したがって、特に、インストルメントパネル、空調システム、ペダルシステムなどの、構成部品及びアセンブリ（図示せず）を、既に前端モジュールに付属させておくことができる。

図９に全体像が見えるルーフモジュール５０は、基本モジュール１２及び前端モジュール３４上に置くことができ、本明細書においては、側方のＡコラム５４と、ルーフ５２の領域内の側方のルーフコラム５６と、Ｃコラム５８とを具備する。Ａコラム５４の及びＣコラム５８の下端は、各クロスメンバ要素６０により相互に接続される。支持構造物１０が組み立てられた場合には、Ａコラム５４は、基本モジュール１２上及び前端モジュール３４上の両方で支持される。言い換えれば、Ａコラム５４は、その下端で、基本モジュール１２の及び前端モジュール３４の、上方に突出するコラム部分１８及び４２の両方で支持され、このことにより、特定の前部壁コラム２０が形成される。後部では、Ｃコラム５８の下端の接合面６２は、たとえば接着接続により、壁領域３０のそれぞれ割り当てられた上端に、接合面６４と共に固定される。

後部では、基本モジュール１２は、図７に全体像が見えており、かつ支持構造物１０が基本モジュール１２の後端領域と共に組み立てられた場合には、自動車の、後部変形可能区画に属し、かつ基本的に、側方の後部長手方向の部材部分６８と、長手方向の部材部分６８を接続する後部クロスメンバ７０と、後部側壁領域７２とを具備する後部モジュール６６に結合される。支持構造物が組み立てられた場合には、基本モジュール１２のクロスメンバ３２及び長手方向の部材の延在部２８と、後部モジュール６６の長手方向の部材部分６８及び後部クロスメンバ７０とが、予備タイヤ用の窪み（図示せず）をこの中に固着できる支持フレームを形成する。後部モジュール６６が、車両を横断する面に沿って、垂直に走る基本モジュール１２及びルーフモジュール５０に接続されることは明らかである。後部モジュール６６は、長手方向の部材の延在部２８上又は関連する長手方向の部材部分６８上のフランジ７４により、さらに、モジュール１２、５０、及び６６の間の接合部（図示せず）により、基本モジュール１２及びルーフモジュール５０に固定される。後部に対しては、後部モジュール６６は、この一部が図２に見える後端モジュール７６に結合される。この後端モジュール７６は、たとえば、自動車の後部バンパー又は後部照明具を具備する。当然のことながら、ルーフモジュール５０及び後部モジュール６６の両方には、支持構造物１０が共に接合される前に、既にライニング、アセンブリ、及び構成部品をできる限り装備できると考えられる。

本明細書に示されている、５ドアの自動車の場合においては、それぞれ割り当てられたＢコラム７８が、ルーフモジュール５０の側方のルーフコラム５６と基本モジュール１２の側方の長手方向の部材１５との間に固定される。

図２は、部分モジュール１２、３４、５０、６６からなり、かつ合成樹脂、シートメタルなどの外部パネル部品と並んだ支持構造物１０を例示する、さらなる分解斜視図である。したがって、前部フェンダライニング８０は、特に、基本モジュール１２の及び前端モジュール３４の、上方に突出するコラム部分１８及び４２の間の接合部８１が覆われて、外側からは見えないような形で設計される。その上、前部フェンダライニング８０も同様に、ルーフモジュール５０のＡコラム５４の、基本モジュール１２及び前端モジュール３４との固定部を覆っており、前記固定部は見えない。側方のシルライニング８２は、基本モジュール１２の各長手方向の部材部分１６と前端モジュール３４の長手方向の部材部分３８との間の接合部８３が、外側からは見えないように覆われる形で設計される。後部フェンダライニング８４も同様に、Ｃコラム５８と後部の壁領域３０との間の接合部６２、６４が、同様に外側からは見えないように覆われる形で設計される。したがって、大型の部分モジュール１２、３４、５０、及び６６の接合部のすべてが、ライニング部品８０、８２、８４によって覆われて、外側からは見えないことが明らかである。このことにより、製造上簡単な方法で、したがってコスト効果の高い方法で、十分な許容差を持って部分モジュールを接合できることが確実となり、他方では接合部が覆われることにより、高品質であるという印象が伝わる。

Ａコラム５４、側方のルーフコラム５６、及びＣコラム５８は、コラムライニング部品８６、８８と並ぶ。

図５ａ及び図５ｂは、基本モジュール１２及び前端モジュール３４が共に接合される状態を例示する部分斜視図であり、図６は、共に接合された後の、基本モジュール１２及び前端モジュール３４を例示する斜視図である。この領域が前端モジュール３４に属するボディの床１４の前端領域３６が、側方の長手方向の部材部分１６の間の基本モジュール１２のかなりの長さ領域に渡って後方に延在することが分かる。さらに、前端モジュール３４の及び基本モジュール１２の、互いに割り当てられた側方の長手方向の部材部分１６、３８が、特定の接合部８３（図２）に、相互に合わせられる接合面８３ａ、ｂを含むことも分かる。この接合面は、互いに割り当てられた長手方向の部材部分１６、３８の、重なり合った長さの少なくともほぼ全体に延在する。この場合、接合面８３ａ、ｂの長さは、ボディの床１４の、隣接する前端領域３６の長さにほぼ対応する。前端モジュール３４の及び基本モジュール１２の、側方の長手方向の部材部分１６、３８は、断面が閉じられた各箱形材を備えるので、相互に割り当てられた長手方向の部材部分１６、３８が、それぞれ共に接合された後、断面が二重でほぼ８の字状の箱形材を備えた側方の長手方向の部材が作られる。前端モジュール３４の及び基本モジュール１２の、側方の長手方向の部材部分１６、３８の箱形材は、それぞれ、その長さに渡って変化でき、かつ本明細書においては段の付いた断面を有する。勿論、これに関連して、長手方向の部材部分１６、３８が、それぞれ部分シェルとして設計され、その後、支持部を形成するよう相互に接続されることも考えられよう。

基本モジュール１２の及び前端モジュール３４の、上方に突出するコラム部分１８、４２は、特定の接合部８１（図２）に、それぞれ相互に合わせられる接合面８１ａ、ｂを含み、このことにより、コラム部分１８、４２が接続されて、前部壁コラム２０を形成する。上方に突出するコラム部分１８、４２は、それぞれ、断面が閉じられた箱形材を具備するので、それぞれ割り当てられたコラム部分１８、４２が共に接合された後、断面が二重でほぼ８の字状の箱形材を備えた、特に強化されたドアコラム２０が作成される。コラム部分１８、４２の接合面８１ａ、ｂ及び長手方向の部材部分１６、３８の接合面８３ａ、ｂは、本明細書においては、少なくとも互いに対してほぼ直角に走る。基本モジュール１２の長手方向の部材部分１６に対するコラム部分１８の角度を持った接着、又は前端モジュール３４の長手方向の部材部分３８に対するコラム部分４２の角度を持った接着により、基本モジュール１２上での前端モジュール３４の、特に強化された支持が得られる。したがって、車両の長手方向及び車両の垂直方向における、基本モジュール１２の及び前端モジュール３４の位置は、接合面８３ａ、ｂ及び８１ａ、ｂによって決まる。車両を横切る方向における、基本モジュール１２の及び前端モジュール３４の位置は、接合面８３ａ、ｂ及び８１ａ、ｂによって決まるのでなく、たとえば、中央のトンネル２２の領域内の、基本モジュール１２の及び前端モジュール３４の軸受け面によって決まる。特に図６から明らかであるように、この端部領域が前端モジュールに属するボディの床１４の前端領域３６は、基本モジュール１２に属するボディの床１４の領域に重なり合って接続される。この場合、中央のトンネル２２は、前端領域３６及びボディの床１４の両方内に成形され、これに接合面が設けられる。

最後に、図９は、前部サイドドアの後ろから後部ドアピラーまで延在する、それぞれ左右の側壁モジュール１００を具備する、組み立てられた支持構造物１０を示す部分斜視図である。側壁モジュール１００は、割り当てられた長手方向の部材１５の上及び後部側壁３０の反対側で、基本モジュール１２に固定される。その上、側壁モジュール１００は、車両を横切る方向に支持装置１０２によりクロスメンバ１０４に対して支持される。

基本モジュール１２及び側壁モジュール１００は、本明細書においては、異なるクーペ型ルーフモジュール５０’が側壁領域１０８と固着された、共通の接合面１０６と同じレベルで終わっている。

ボディの支持構造物が大型の部分モジュールから組み立てられた、本発明による自動車のボディの支持構造物を示す分解斜視図。 部分モジュールから組み立てられ、かつ外部パネル部品と並んだ支持構造物を示す、さらなる分解斜視図。 前端モジュールとして設計された、支持構造物の部分モジュールを示す斜視図。 基本モジュールとして設計された、支持構造物の部分モジュールを示す斜視図。 共に接合される前の、基本モジュール及び前端モジュールを示す部分斜視図。 共に接合される前の、基本モジュール及び前端モジュールを示す部分斜視図。 共に接合された後の、基本モジュール及び前端モジュールを示す斜視図。 後部モジュールとして設計された、支持構造物の部分モジュールを示す斜視図。 ルーフモジュールとして設計された、支持構造物の部分モジュールを示す斜視図。 それぞれ左右の側壁モジュールを具備する、組み立てられた支持構造物を示す部分斜視図。

Claims (18)

1. ボディの支持構造物（１０）が大型の部分モジュール（１２、３４、５０、６６）から構成された、自動車のボディであって、基本モジュール（１２）が、側方の長手方向の部材（１５）とボディの床（１４）とを具備し、前部壁コラム（２０）まで側方に伸びており、前記支持構造物（１０）が組み立てられた場合には、前記基本モジュール（１２）が、前記自動車の、前部変形可能区画に属し、かつ衝突時にも安定して前記基本モジュール（１２）上に支持される前端モジュール（３４）に接続された、自動車のボディであって、
   前記ボディの床（１４）の前端領域（３６）が、前記前端モジュール（３４）に属し、側方の長手方向の部材部分（１６）の間の前記基本モジュール（１２）のかなりの長さ領域に渡って後方に延在することを特徴とするボディ。
2. 前記前端モジュール（３４）が、前記ボディの床（１４）の前記前端領域（３６）の側方を境界付け、かつ前記基本モジュール（１２）の前記側方の長手方向の部材部分（１６）に接続され得る、長手方向の部材部分（３８）を具備することを特徴とする請求項１に記載のボディ。
3. 前記前端モジュール（３４）の及び前記基本モジュール（１２）の、互いに割り当てられた、前記側方の長手方向の部材部分（１６、３８）が、相互に合わせられ、かつ前記互いに割り当てられた長手方向の部材部分（１６、３８）の、重なり合った長さの少なくともほぼ全体に渡って延在する接合面（８３ａ、ｂ）を有することを特徴とする請求項２に記載のボディ。
4. 前記接合面（８３ａ、ｂ）の長さが、前記ボディの床（１４）の、隣接する前記前端領域（３６）の長さにほぼ対応することを特徴とする請求項３に記載のボディ。
5. 前記前端モジュール（３４）の前記側方の長手方向の部材部分（３８）及び前記ボディの床（１４）の前記前端領域（３６）が、ほぼ同じ距離まで後方に延在することを特徴とする請求項２に記載のボディ。
6. 前記前端モジュール（３４）の及び前記基本モジュール（１２）の、前記側方の長手方向の部材部分（１６、３８）が、それぞれ、断面が閉じられた箱形材を備えることを特徴とする請求項２に記載のボディ。
7. 前記前端モジュール（３４）の及び前記基本モジュール（１２）の、前記側方の長手方向の部材部分（１６、３８）の前記箱形材が、それぞれ、その長さに渡って変化し得る断面を有することを特徴とする請求項６に記載のボディ。
8. 前記前端モジュール（３４）に接続され得る、上方に突出するコラム部分（１８）が、前記基本モジュール（１２）の前記側方の長手方向の部材部分（１６）の前端に配置されることを特徴とする請求項１に記載のボディ。
9. 前端の壁（４０）がその間に固定される、上方に突出するコラム部分（４２）が、前記前端モジュール（３４）の前記側方の長手方向の部材部分（３８）上に配置されることを特徴とする請求項３に記載のボディ。
10. 前記前端モジュール（３４）の及び前記基本モジュール（１２）の、前記上方に突出するコラム部分（１８、４２）が、前部壁コラム（２０）を形成するよう、それぞれ相互に合わせられる接合面（８１ａ、ｂ）により相互に接続され得ることを特徴とする請求項８あるいは９に記載のボディ。
11. 前記前端モジュール（３４）の及び前記基本モジュール（１２）の、前記上方に突出するコラム部分（１８、４２）が、それぞれ、断面が閉じられた箱形材を備え、前記支持構造物（１０）の側壁の縁とほぼ同じレベルまで延在することを特徴とする請求項８あるいは９に記載のボディ。
12. 前記前端モジュール（３４）に属する前記車両ボディ（１４）の前記前端領域（３６）が、前記基本モジュール（１２）に属する前記ボディの床（１４）の領域に重なり合って接続されることを特徴とする請求項１に記載のボディ。
13. 前記基本モジュール（１２）が、後部ホイールハウス（２６）の後ろで終わっており、前記支持構造物（１０）が前記基本モジュール（１２）の後端領域と共に組み立てられた場合には、前記自動車の、後部変形可能区画に属する後部モジュール（６６）に接続され得ることを特徴とする請求項１に記載のボディ。
14. ルーフモジュール（５０）が、前記基本モジュール（１２）及び前記前端モジュール（３４）上に置かれることが可能であり、該ルーフモジュールの前部ルーフコラム（５４）が、前記基本モジュール（１２）上及び前記前端モジュール（３４）上の両方で支持されることを特徴とする請求項１に記載のボディ。
15. 前記ルーフモジュール（５０）が、フロントガラスの下を走り、かつ前記前部壁コラム（２０）を相互に接続するクロスメンバ（６０）を具備することを特徴とする請求項１４に記載のボディ。
16. Ｂコラム（７８）が、前記ルーフモジュール（５０）と前記基本モジュール（１２）との間に固定され得ることを特徴とする請求項１４に記載のボディ。
17. 側壁モジュール（１００）が、それぞれ、前記長手方向の部材（１５）の上で前記基本モジュール（１２）に固定でき、前部サイドドアの後ろから後部ドアコラム（５８）まで延在することを特徴とする請求項１に記載のボディ。
18. 前記支持構造物（１０）が、外部パネル部品（８０、８２、８４）と並び、前記部分モジュール（１２、３４、５０、６６）の前記接合部（６２、６４、８１、８３）が、前記外部パネル部品（８０、８２、８４）によって覆われることを特徴とする請求項１に記載のボディ。

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