JP2007118940A - 自動車の側面衝突時の横力を吸収するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
自動車における側面衝突を有効に吸収する。
【解決手段】
ビーム要素と終端側に配設された成形部品とから成る、横方向に延在する構造ユニットが車両に設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の自動車の側面衝突時の横力を吸収するための装置に関する。

特許文献１から、横方向の補強をする構造ユニットを介して側面衝突時の横力を吸収するための装置を有する車両が公知である。この装置は、側面で外側に位置する２つの直立した補強チューブとボディの幅にわたって延在する１つのチューブ状の補強要素とを有するチューブ構造体から成る。直立した補強チューブは、車体に取り付けられている接合板と結合されている。
欧州特許第０ ９４３ ５３０号明細書

本発明の課題は、横力の最適な吸収を保証し、簡単な位置の正確な組立を可能にし、その際、適切な車体への力の導入が可能になり、最適な搭乗者の保護が達成可能である、側面衝突時の保護もしくは横力の吸収のための自動車内の装置を提供することにある。

この課題は、本発明によれば請求項１の特徴によって解決される。更なる有利な特徴は、下位の請求項に記載されている。

本発明による装置によれば、主に側面衝突時もしくは力が横から車両に加わった時に、Ｂピラーの領域又はドアの開口部の後に存在するボディ領域で、搭乗者をクラッシュ等の際に保護し、搭乗者が負傷しない場合に限ってこのボディ領域を内側に変形させることができるように、車両のこの領域を付加的に補強することが得られる。これは、本発明によれば、支持要素が、横方向に延在するビーム要素から垂直平面内を上に向かって突出する成形部品から成り、この成形部品が、ビーム要素の方向に整向された固定部分を介してビーム要素に固定可能であることによって得られる。更に成形部品は、車両固定のコンソールに差し込まれるように位置決めされて保持されている。ビーム要素を含めた成形部品の自由領域は、ピラー空間内にコンソールから突出するように設けられている。成形部品の端面領域は、成形部品の直立した脚部と結合されているプレートもしくはいわゆるバッフルプレートを備えている。バッフルプレートは、側縁部並びに上縁部のところで丸み付けすることができるので、これらの縁部は、脚部の縁部にわたって取り巻いている。特に、本発明によれば、成形部品は、ボックス状に形成されており、結合ウェブを介して結合された２つの側面から成り、これら側面は、間隔を置いて相対しており、固定部分は、水平に延在するようにそれぞれ側面に配設されており、間にビーム要素が収容される。成形部品のこの形成により、側面衝突力は、最適に、横方向に延在するビーム要素に伝達することができ、このビーム要素は、幾何学的な形状のチューブ又は板材ビームとして形成することができる。

横方向に延在するビーム要素に対する成形部品の固定は、剥離することを防止するために、少なくとも１つの比較的長い固定部分を介して行なわれる。特に、本発明によれば、成形部品は、その側面に、垂直平面に引き出された脚部を備え、これら脚部は、プレートと結合されており、このプレートは、直接車両の側面外壁の方向に整向されている。

成形部品は、その固定部分によりビーム部品の壁に固定されており、固定部分の下の制限部は、少なくともビーム部品の下の制限面とその上に配設された上の制限面間の領域に配設されている。成形部品が、ビーム要素に対して下に向かって突出し、これにより場合によっては横方向に延在するビーム要素に不利に作用する変形が生じないように、特に、成形部品は、その水平に延在する固定部分により、少なくともチューブ中心横断面内又はその下で終端チューブ部分に固定されており、この場合、成形部品の端面縁部は、チューブ中心横断面を越えて案内されており、チューブもしくはビーム要素を下に向かって制限する下のチューブ横断面の前で終了する。これにより、ビーム要素の下には成形部品のいかなる領域も延在しないことが得られ、高位置に延在する成形部品を越えて上に向かってのみレバーアームが生じ、ビーム要素が、相応にエネルギーを吸収しつつ変形し、ある程度の大きさの横力まで生存空間が保証されるということが保証されている。

ビーム要素は、横方向に延在するチューブから成り、それぞれの車両側のそれぞれ１つの終端チューブ部分は、成形部品と結合されており、接続する横方向に延在する別の中心チューブ部分は、スライドスリーブを介してそれぞれ終端チューブ部分と結合されている。ビーム要素のチューブは、横断面を多角形、円形、楕円形等に形成することができる。ビーム要素は、車体のフロアアッセンブリにビームとして統合すること、又はしかしながら溶接又はリベット留めされたビームとして装着することができる。

側面衝突のための試験が指示された際に、横力を最適に吸収するために、本発明によれば、更に、車体のコンソールの上で位置を保持された成形部品は、車両サイドシルの上で、車体の側面外壁に対して間隔を置いて配設されており、コンソールは、一方でサイドシルを構成する板材成形部品に、他方で車体の壁に結合されている。

センタトンネルを有する車両に適合させるため、本発明によれば、中心チューブ部分は、車体のセンタトンネルの上を把持する台形領域を備え、接続する横方向に延在するチューブ部分は、低位置に配置されており、終端チューブ部分と同軸に延在する。横力を吸収すべきである場合、横方向に延在するチューブ部分もしくはビーム要素部分は、台形領域を介して部分的にセンタトンネルに支持され、これにより、横方向に延在するビーム要素は、成形部品により車両の他の側に突き抜けることができない。

本発明の実施例を図面に図示し、以下で詳細に説明する。

矢印方向Ａ（力の方向が象徴的にのみ図示されている）の側面衝突力を吸収するための装置１は、本質的に車体２内に、車両３内を延在するビーム要素４とこのビーム要素と結合された成形部品５とを有し、この成形部品は、それぞれビーム要素４の終端側に固定されている。ビーム要素４は、車両フロアに固定することができ、フロアに適合させた変化を、特にセンタトンネル６を越えるように備え、このため、ビーム要素４は、センタトンネルと対応するように台形の突出部Ｔを有する相応の変化を備える。

装置１は、側面衝突の際に所定の力で搭乗者のための生存空間が残っているように設計されている。即ち、装置１は、好ましくはＢピラーの領域もしくは必ずしも型押しされたＢピラーを備える必要がない相応の自動車の領域に配設されている。

ビーム要素４は、図示した例では、円形横断面のチューブからできている。多角形又は例えば楕円形等の他の幾何学的な横断面のチューブから成るビーム要素４も考えられる。ビーム要素４は、板材ビームを生じさせる板材部品から構成することもでき、板材ビームは、開放又は閉鎖した成形体から構成されていてもよい。本発明によれば、エネルギーを吸収するコルゲートチューブ等も可能である。

装置１の成形部品５は、横方向に延在するビーム要素４から垂直平面内を上に向かってだけ突出するいわゆる支持要素から成り、この支持要素は、それぞれビーム要素４の自由端７で終わる。成形部品５の固定部分８を介して、ビーム要素４との結合が行なわれる。車両３の車体２の構成要素とすることができる車両固定のコンソール３０により、装置１は、車両３に位置決めされて位置を保持される。ビーム要素４並びに成形部品５は、コンソール３０の開口部３２経て突出し、突出した部分Ａは、車体２の空間Ｒ内に自由に突出するように配設されている。

成形部品５は、ほぼボックス状に形成されており、互いに間隔を置いた２つの側面１１及び１２を有し、これら側面は、頭部側がウェブ１３を介して互いに結合されている。成形部品５は、横から見て三角形に形成されており、この場合、ウェブ１３は、斜めに延在するように形成されており、図４でも詳細に示されているようにビーム要素４に向かって延びている。

成形部品５の側面１１，１２は、示した実施例においてはチューブにより図示されているように、ビーム要素４の周囲を外側から把持し、側面１１，１２は、水平平面Ｙ−Ｙ内を延在する固定部分８を介して溶接等の方法によりチューブ４と結合されている。成形部品５の端面に、側面１１，１２から引き出された脚部１４，１５が配設されており、これら脚部は、垂直平面Ｘ−Ｘ内に設けられており、バッフルプレートを構成するプレート３１と不動に結合されている。このプレートは、丸み付け部が脚部１４，１５の周りを取り巻くように、側縁部１３ａと上縁部１３ｂのところで丸み付けすることができる。コンソール３０は、車両長手方向に整向された板材部品として形成されており、車両の横方向に車両３の側面外壁１６に対して間隔を置いて配設されている。

側面１１，１２は、その下縁部１１ａ，１２ａが、ビーム要素４もしくはチューブの下の制限面Ｚ−Ｚで又はその前又はその上のいずれかで終了する（図３）。

固定部分８と脚部１４，１５は、互いにほぼ直角に配設されているので、側面衝突時に最適な力の吸収を行なうことができる。図３には、バリヤＢが図示されており、このバリヤによって、車両３に対する側面衝突がシミュレートされる。

示した実施例では、チューブとして形成されたビーム要素４は、組立のために分割されて形成されている。従って、それぞれの車両側の終端チューブ部分４ａ及び４ｂが、成形部品５と結合されている。装置１の中心チューブ部分４ｃは、それぞれスライドスリーブＳを介して終端チューブ部分４ａ，４ｂと不動に結合されている。スライドスリーブは、車両の側面部品を組み立てた後、残りの車体に終端チューブ部分４ａ，４ｂを介して移動され、溶接される。

図３に詳細に図示されているように、成形部品５並びにビーム要素４を有する装置１は、車両のサイドシル２０の上に配設されており、この場合、コンソール３０は、サイドシル２０並びに車体２の壁に保持されている。中心チューブ部分４ｃは、車体２のセンタトンネル６の上を把持し、この領域がほぼ台形に形成されており、接続するチューブ部分、特に４ａ及び４ｂの領域並びに中心チューブ部分４ｃの領域は、低位置に配置されており、終端チューブ部分４ａ及び４ｂと同軸に延在するように配設されている。

支持要素及びビーム部品並びに保持コンソールを有する側面衝突構造要素の外側から見た装置の立体図を示す。 車両内での装置の立体図を示す。 車両内の装置を経る垂直断面図を示す。 ビーム要素が結合された支持要素の立体図を示す。 図２による装置の部分図を示す。 ビーム要素が結合された支持要素の側面図を示す。 支持要素ビーム要素を有する装置を矢印方向Ｚに見た図を示す。 装置を経る水平断面図を示す。

符号の説明

１ 装置
２ 車体
３ 車両
４ ビーム要素
４ａ，４ｂ 終端チューブ部分
４ｃ 中心チューブ部分
５ 成形部品
６ センタトンネル
７ ビーム要素の自由端
８ 固定部分
１１，１２ 側面
１１ａ，１２ａ 側面の下縁部
１３ ウェブ
１３ａ 側縁部
１３ｂ 上縁部
１４，１５ 脚部
１６ 側面外壁
２０ サイドシル
３０ コンソール
３１ プレート
３２ コンソールの開口部
Ａ 突出した部分
Ｂ バリヤ
Ｒ 車体の空間
Ｓ スライドスリーブ
Ｔ 突出部
Ｘ−Ｘ 垂直平面
Ｙ−Ｙ 水平平面
Ｚ−Ｚ 下の制限面

Claims (10)

1. 車両の横方向に車体内に横方向の補強をする構造ユニットが配設されており、この構造ユニットが、横方向に延在する１つのビーム要素と、終端側が結合されたそれぞれ１つの支持要素とから成り、この支持要素が、Ｂピラーの領域又は相応のボディ領域に配設されている、自動車の側面衝突時の横力を吸収するための装置において、
   支持要素が、横方向に延在するビーム要素（４）から垂直平面内を上に向かって突出する成形部品（５）から成り、この成形部品が、車両固定のコンソール（３０）に差し込まれるように配設されており、ビーム要素（４）の方向に整向された水平な固定部分（８）を有し、この固定部分を介して成形部品（５）がビーム要素（４）に固定されており、成形部品（５）の自由領域（Ａ）が、ピラー空間（Ｒ）又はボディ領域の空間に配設され、車体（２）の側面外壁（１６）に対して間隔を置いてコンソール（３０）から突出していることを特徴とする装置。
2. 成形部品（５）が、ほぼボックス状に形成されており、結合ウェブ（１３）を介して結合された２つの側面（１１，１２）から成り、これら側面が、間隔を置いて相対しており、水平平面（Ｙ−Ｙ）内に配設された成形部品（５）の固定部分（８）が、それぞれ側面（１１，１２）に配設されており、間にビーム要素（４）が保持収容されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 成形部品（５）が、側面（１１，１２）の端面に、垂直平面（Ｘ−Ｘ）に引き出された脚部（１４，１５）を備え、これら脚部が、成形部品（５）の端面を覆うプレート（３１）と結合されており、このプレートが、側面外壁（１６）の方向に整向されており、プレート（３１）の側縁部並びに上縁部がプレート（３１）と共に１つの平面内に位置するか、側縁部（１３ａ）並びに上縁部（１３ｂ）が折り曲げられて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 成形部品（５）が、その水平な固定部分（８）によりビーム部品（４）の壁に固定されており、固定部分（８）の下の制限部が、少なくともビーム部品（４）の下の制限面（Ｚ−Ｚ）とその上に配設された上の制限面間の領域に配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の装置。
5. 成形部品（５）が、板材成形部品として形成されており、横断面がＵ字溝状に形成されており、水平な固定部分（８）が、側面（１１，１２）の引出し脚部（１４，１５）に対して互いにほぼ直角に位置し、両側面（１１，１２）間の結合ウェブ（１３）が、接続する第１の固定部分（８）に対して鋭角（α）に延在することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。
6. 成形部品（５）が、その水平に延在する固定部分（８）により、少なくともチューブ中心横断面内又はその近傍でビーム要素（４）の終端チューブ部分（４ａ）に固定されており、成形部品（５）の端面縁部（１１ａ，１２ａ）が、チューブ中心横断面を超えて案内されており、下の制限面（Ｚ−Ｚ）の前で終了することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の装置。
7. ビーム要素（４）がチューブから成り、それぞれの車両側のそれぞれ１つの終端チューブ部分（４ａ，４ｂ）が成形部品（５）と結合されており、接続する横方向に延在する別の中心チューブ部分（４ｃ）が、それぞれスライドスリーブ（Ｓ）を介して終端チューブ部分（４ａ，４ｂ）と結合されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の装置。
8. コンソール（３０）を介してビーム要素（４）と結合された成形部品（５）が、それぞれ車両サイドシル（２０）の上で、車体（２）の側面外壁（１６）に対して間隔を置いて保持されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の装置。
9. コンソール（３０）が、一方でサイドシル（２０）を構成する板材成形部品（２０ａ）に、他方で車体（２）の壁（２１）に結合されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の装置。
10. 中心チューブ部分（４ｃ）が、車体（２）のセンタトンネル（６）の上を把持する台形領域（Ｔ）を備え、接続する横方向に延在する終端チューブ部分（４ａ，４ｂ）並びに台形領域（Ｔ）に接続するチューブ部分が、低位置に配置されて平面（ｂ−ｂ）内に配設されており、終端チューブ部分（４ａ，４ｂ）と同軸に延在することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の装置。
    

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