JP2010528926A - 自動車の車体の耐力構造物を構築するためのプロセスおよびそのように構築された耐力構造物 - Google Patents

Abstract

構造物（１）は、基本的にボックス断面の複数の押出型部材（１１〜３３，３７）を含むとともに直接に或いは継手部材（１９，２４）を用いて接続されるフレーム（２）を備える。上記フレーム（２）は、第１のタイプ（Ａ）の押出型材と第２のタイプ（Ｂ）の押出型材のみを備え、第１のタイプ（Ａ）の押出型材は、上壁（３）と外側壁（４）と内側壁（５）と底壁（６）とを有する。上壁（３）は、外側壁（４）を越えて突出する側方フィン（３ａ）を形成している。同様に、外側壁（４）は、底壁（６）を越えて下向きに突出する下方フィン（４ａ）を形成している。内側壁（５）と上記底壁（６）との少なくも一方から、上記上壁（３）の面よりも基本的に下に存在する平面内に、内側側方フィン（５ａ）が延伸している。第２のタイプ（Ｂ）の押出型材は、基本的に矩形断面をしていて、その壁の一つ（８）が延伸されて、両側から突出する二つの長手方向フィン（８ａ，８ｂ）が形成されている。第１のタイプ（Ａ）の押出型材は、フロントガラス開口部（１２）の側方支柱（１１）と、自動車の屋根の長手方向側方部材（１３）とを形成するために使用される。第２のタイプ（Ｂ）の押出型材は、残りの全てのフレーム（２）を形成するために使用される。

Description

本発明は、自動車の車体の耐力構造物を構築するためのプロセスに関する。

より詳しくは、本発明は、基本的にボックス断面の例えば複数の軽合金製押出型部材を含むフレームであって直接に或いは継手部材を介して接続されるフレームの組み立てを備えた耐力構造物を構築するためのプロセスに関する。

この種のプロセスは、例えば欧州特許ＥＰ０１４６７１６Ｂ１や国際特許出願ＷＯ-９６/２７５１８により、周知となっている。

これらの従来技術に記載された周知の装置においては、多くの異なる種類の押出型材の使用に備えて、その製造には、対応する複数の押出装置を設けることが必要となる。これに加えて、このような多種類の押出型材を相互に接続するには、多くの異なる継手部材を設置し使用することが必要となる。この全てによって、このようなやり方の実施が、適切な産業プロセスというよりも、複雑でコスト高な、概して特別注文の組立ての如きものになる。

本発明の目的は、周知技術による装置の不都合を克服できる自動車の車体の耐力構造物およびそれを構築するプロセスを提供することである。

この目的およびその他の目的は、添付のクレーム１に顕著な特徴が示された本発明の耐力構造物およびクレーム１０に主要な特徴が示された本発明の構築プロセスによって、達成される。

本発明のその他の利点および特徴は、純粋に非限定的な例として付与された添付の図面に言及する次の詳細な説明によって、明確になる。

本発明による自動車の車体の耐力構造物の斜視図である。 図１の上記耐力構造物に組込まれるフレームの斜視図である。 本発明に従って使用される２種類の押出型材のみの斜視図である。 本発明に従って使用される２種類の押出型材のみの斜視図である。 接続部材によって接続される押出型材の間にあって図２のＶで示す接続部すなわち結節部の部分分解斜視図である。 図２のＶIで示す結節部におけるような押出型材間の直接接続の斜視図である。 図２のＶII-ＶII線に沿った断面図である。 図２のＶIIIで示す型材間の継手の略正面斜視図である。 耐力構造物の前部に構築された押出型材の間にあって図２のIＸで示す２つの継手を示す。

図１において、参照番号１は、本発明によって構築された自動車の車体の耐力構造物を総じて示す。

耐力構造物１は、図２において単独で示されるフレーム２を備え、上記フレーム２は、基本的にボックス（箱型）断面の好ましくは軽金属合金製の押出型部材から構築される。

この発明によると、フレーム２は、第１のタイプの押出型材と第２のタイプの押出型材とを用いて組み立てられ、上記押出型材の各々は、文字ＡとＢとによって総じて示されている。（特に、図３と図４とを参照。）

図３に関して、第１のタイプすなわちタイプＡの押出型材は、上壁３と外側壁４と内側壁５と底壁６とを有する。図示の例では、底壁６は湾曲していて外側に凸状になっている。

タイプＡの押出型材の上壁３は、外側壁４を越えて突出する側方フィン３ａを形成している。外側壁４は、同様に、底壁６を越えて下向きに突出する下方フィン４ａを形成している。

図３において、参照番号５ａは、タイプＡの押出型材の内部側方フィンを示す。このフィンは、内側壁５と底壁６との間の継手から一平面内において延伸している。上記平面は、基本的に上壁３の平面の下に存在する。また、フィン５ａは、側部壁の中間部分あるいは底壁６から延伸してもよい。

図４に関して、第２のタイプすなわちタイプＢの押出型材は、２つの大きな壁７，８と２つの小さな壁９，１０とを持つ矩形断面を有する。大きな壁８は、横方向に延伸して両側に突出する２つの長手方向のフィン８ａと８ｂとを形成する。

この記載および付随するクレームでは、第１のタイプすなわちタイプＡの押出型材は、図３に関して上述した一般的な形状の型材を意味する。上記型材は、同一の押出機を用いて製造される或いは製造され得るが、例えば、型材の湾曲度、型材の様々な部分の寸法（幅、厚み）や上述したフィンの寸法などの押出過程において変更可能な幾何学パラメータは、互いに異なっていてもよい。第２のタイプすなわちタイプＢの押出型材に対しても、同様な事が適用される。

図１と図２に関して、上述したように、一例として示された車体のフレーム２は、複数の第１のタイプすなわちタイプＡの押出型材を備える。次にこの押出型材を説明する。

自動車のフロントガラスの開口部１２の側方支柱１１と、自動車の屋根の長手方向側方部材１３とは、タイプＡの押出型材を用いて構築される。

その他のフレーム２を形成する押出型材は全て、代わって、第２のタイプすなわちタイプＢである。

フロントガラスの開口部１２の下部横材１４および上部横材１５と、屋根の中間部横材１６，１７および後部横材１８とは、第２のタイプの押出型材である。

図１および図２に示された実施形態では、フロントガラスの開口部１２の側方支柱１１と上部横材１５との間の接続および屋根の長手方向部材１３の前部先端との間の接続は、２つの継手部材１９を用いて構築され、互いに対称的なミラーイメージとなる。

これらの接続部の一つが、図５に示されている。図５において、継手部材１９の形状をいっそう明確に理解することができる。この継手部材は、互いに長手方向のアライメント内にある２つのリブ１９ａ，１９ｂを有し、上記リブ１９ａ，１９ｂは、これらのリブに接続される型材１１，１３の切り口の形状に対応した断面をしている。

図５から明らかなように、リブ１９ａ，１９ｂは、対応する突起１９ｃ，１９ｄを有する。上記突起１９ｃ，１９ｄは、関連する型材１１，１３の対応する長手方向空洞内に挿入することができて、嵌合接続を形成する。一旦挿入されると、例えば、溶接や接着あるいはその他の周知技術によって、接続を固定できる。

継手部材１９は横リブ１９ｅを有する。横リブ１９ｅの断面はタイプＢの型材１５の切り口の形状と基本的に同一であって、横リブ１９ｅは型材１５に機能的に接続される。この継手部材１９の横リブ１９ｅは、突起１９ｆを有する。突起１９ｆは、対応する軸方向の横部材１５の空洞に嵌合するようにして挿入することができる。横リブ１９ｅと横部材１５との間の接続は、例えば、溶接や接着あるいは他の周知技術によって、固定することができる。

タイプＢの型材を用いて構築されるフレーム２の更なる要素は、後部側の窓２２の側方支柱２０，２１と、この開口部の横材２３とを形成する。

屋根の後部横材１８と、その長手方向の部材１３の後端部と、支柱２１の上端部とは、別の一対の継手部材２４によって接続されている。これらの継手は、既に上述した部材１９に類似しているが、タイプＢの型材の横断形状をした２つのリブと、タイプＡの型材の横断形状をした単一のリブとを有している点で、部材１９と異なる。

また、継手部材２４は、雌雄型の挿入によって、型材１３，１８，２１に容易に接続され、そして、好ましくは、例えば溶接や接着あるいはその他の周知技術によって、固定される。

図６は、タイプＡの型材（屋根の長手方向部材１３）とタイプＢの型材（屋根の横部材１６）との間で直接的な接続が行われていることを示す。この場合、タイプＢの型材（１６）のボックス部分がタイプＡの型材（１３）の内側壁５に接することができるように、タイプＡの型材（１３）のフィン５ａの一部を切断するか、或いは、タイプＢの型材（１６）のフィン８ａ，８ｂを部分的に切断するか、これらの少なくとも一方の切断を行った後に、接続される。

フィン５ａやフィン８ａ，８ｂを挿入する仕方は多種多様存在するが、それらは当業者の技術範囲内にある。

タイプＡの型材とタイプＢの型材との間の突き合わせ継手部は、図６に示すように、例えば溶接によって固定される。この溶接は、図６では、２５で示される。

再度図１と図２に関して、前輪と後輪のアーチにそれぞれ対応にする湾曲部材２６，２７は、タイプＢの型材を用いて構築されている。これらの部材の横断面は、タイプＢの型材の通常断面と実質的に同一である。これらの部材２６，２７の湾曲は、押出しの過程あるいはその後の冷間加工や熱間加工という周知の方法によってもたらされる。

一例として明示されているこの実施形態では、湾曲した型部材２６は、基本的に水平に延伸する隣の前部長手方向部材２８に接する。通常、これらの部材が触れる領域は、図７に示すように、これらの型材２６，２８のボックス部分を、隣接するフィンの部分を切除した後に接触させ、次に、例えば溶接によって固定される。これらの型材間の溶接部は、２９で示されている。

図８は、湾曲部材２６の後端部と、隣接する垂直支柱３０と、フレーム２の下部長手方向部材３１との間の接続を、略正面斜視図で示す。この接続も、使用する３つの型材のフィンの部分を予め切除した後に行われる。なお、上記３つの型材は全て、タイプＢとして以前に定義した種類に属する。

図９は、特に、図２のＩＸによって示す車体のフレーム２の前部の位置において、如何にしてタイプＢの型材間の接続がなし得るかの一例を示す。とりわけ、長手方向部材２８と、前部横部材３２と、２つの小さな基本的に垂直な支柱３３との間の接続が示されている。しかしながら、その他の形態の接続も可能である。

既に述べたように、フロントガラス開口部１２の支柱１１と長手方向屋根部材１３とは別として、他のフレーム２内の型材は全て、タイプＢの型材を用いて作られている。このことは、上記記載において具体的に述べられていないフレーム内の他の型部材に対しても適用され、また、図１と図２において具体的に番号が付されていない型部材に対しても適用される。

耐力構造物１は、パネルやシェルなどの複数の要素をフレーム２に接続することによって得られ、上記複数の要素は、特に軽金属シートなどのシート部材の切断、プレス、引抜きによって作られる。

こうして、例えば、湾曲した型材２６，２７は、図１では３４，３５で示される対応の車輪アーチシェルに関連する。

支柱３０の間には、火炎防止壁として機能し得る成形パネル３５が、フロントガラス開口部１２の下部横部材１４に取付けられる。

最後に、床すなわちプラットフォーム３６が、後輪アーチシェル３５と、フレームの後方横部材３７（タイプＢの押出型材を用いて付随的に作られる横部材）とに接続され、ドアの下の長手方向部材３１の間に位置する。

トンネル形部材３８が、床すなわちプラットフォーム３６に組込まれても或いは取付けられてもよい。

耐力構造物１には、一対の中央コラムすなわち支柱４０を補充してもよい。上記支柱４０は、例えば、軽金属製のプレスシートを用いて作られる。

再度図１〜図３に関して、タイプＡの型材１１，１３のフィン３ａが、屋根パネルの取付けのために用いられる。

支柱１１と長手方向部材１３の下部フィン４ａと、フレームの前部に対向する支柱２０のフィンとは、ドアを密閉するシールを取付けるために用いられる。

長手方向部材１３の下部フィン４ａと、後部窓の開口部２２に面する型材２０，２１，２３のフィンとは、これら窓のガラスの支持表面を形成するために用いられる。

支柱１１の内側フィン５ａと、互いに対向する横部材１４，１５のフィンとは、総じてフロントガラスの支持表面を形成するために用いられる。

この目的のために、タイプＡの型材の壁５とタイプＢの型材の側壁９とは（図３と図４）、都合良く且つ好ましくは、同一の外部高さになっている。

上述した実施形態の多くの変形例が可能である。

したがって、例えば、軽金属製の押出型部材を使用するのが今のところ好ましい選択肢であるが、同様に、強化可能な金属製押出型部材やプラスチック部を用いて、本発明を実施することができる。

もう一つの変形例は、図９に図示された継手に関する。車両前部のスペース内すなわちボンネット内の機械ユニットへの接近あるいは取外しがいっそう容易にできるように、横部材３２は、取外しができるようにして型部材２８，３３に接続することが可能である。

最後に、本発明は、図２に示すようなステーションワゴンタイプの自動車の車体の耐力構造物の構築に限定されるものではない。本発明は、サルーン型やクーペ型やピックアップ型等の車体というような非常に様々な形状の耐力構造物の構築に適している。

当然ながら、実施の形態および構造の詳細は、純粋に非限定的な例として与えられ、これら記載され図示されたものについては、広範囲に変更し得るが、それによって添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱するということはなく、本発明の原理は同一である。

Claims (10)

1. 直接に或いは継手部材（１９，２４）によって接続される基本的にボックス断面の複数の押出型部材（１１〜３３，３７）を含んでいるフレーム（２）を備えた自動車の車体の耐力構造物（１）において、
   上記フレーム（２）は、
   上壁（３）と外側壁（４）と内側壁（５）と底壁（６）とを有する第１のタイプ（Ａ）の押出型材を備え、上記上壁（３）は、上記外側壁（４）を越えて突出する側方フィン（３ａ）を形成し、同様に、上記外側壁（４）は、上記底壁（６）を越えて下向きに突出する下方フィン（４ａ）を形成し、上記内側壁（５）と上記底壁（６）との少なくも一方から、上記上壁（３）の面よりも基本的に下に存在する平面内に、内側側方フィン（５ａ）が延伸し、
   基本的に矩形断面の第２のタイプ（Ｂ）の押出型材を備え、その壁の一つ（８）は、延伸されて両側から突出する二つの長手方向フィン（８ａ，８ｂ）を形成し、
   上記第１のタイプ（Ａ）の押出型材は、フロントガラス開口部（１２）の側方支柱（１１）と自動車の屋根の長手方向側方部材（１３）とを形成するために使用され、
   上記第２のタイプ（Ｂ）の押出型材は、上記フレーム（２）の残り全てを形成するために使用されることを特徴とする耐力構造物。
2. 請求項１に記載の耐力構造物において、
   上記フレーム（２）において、一方のタイプ（Ａ；Ｂ）の二つの型材は、上記二つの型材の断面と略同一な断面の二つのリブ（１９ａ，１９ｂ）と、他方のタイプ（Ｂ；Ａ）の型材の断面と略同一な断面の第３のリブ（１９ｅ）とを有する継手部材（１９，２４）を介して、上記他方のタイプ（Ｂ；Ａ）の一つの型材に接続されることを特徴とする耐力構造物。
3. 請求項２に記載の耐力構造物において、
   上記継手部材（１９；２４）のリブは、とりわけ雌雄様式の嵌合接続によって、上記型部材（Ａ；Ｂ）の対応する先端部に接続され、永続的な接続手段によって固定されることを特徴とする耐力構造物。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の耐力構造物において、
   上記第２のタイプ（Ｂ）の二つ以上の型部材は、上記型部材のうちの少なくとも一つから少なくとも一つのフィンを予め部分的に取り除いた後に、対応するボックスの部分を配置することによって、一緒に接続されることを特徴とする耐力構造物。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の耐力構造物において、
   上記第１のタイプ（Ａ）の型材の内側壁（５）の高さは、上記他のタイプ（Ｂ）の型材の対応する側壁（９）の高さと実質的に同じであることを特徴とする耐力構造物。
6. 請求項１乃至５のいずれか一つに記載の耐力構造物において、
   少なくとも床パネルすなわちプラットフォーム（３６）および前車輪アーチシェル（３４）および後車輪アーチシェル（３５）といった型部材が、上記フレーム（２）に取付けられることを特徴とする耐力構造物。
7. 請求項１乃至６のいずれか一つに記載の耐力構造物において、
   上記押出型部材は、金属合金とりわけ軽金属合金でできていることを特徴とする耐力構造物。
8. 請求項１乃至６のいずれか一つに記載の耐力構造物において、
   上記押出型部材は、プラスチック材でできていることを特徴とする耐力構造物。
9. 請求項１乃至８のいずれか一つに記載の耐力構造物において、
   上記継手部材（１９，２４）は、プレスされた金属材料でできていることを特徴とする耐力構造物。
10. 基本的にボックス断面を有する複数の押出型部材（１１〜３３，３７）を含むとともに、直接に或いは継手部材（１９，２４）によって接続されるフレーム（２）の組み立てを備えた自動車の車体の耐力構造物（１）の構築のためのプロセスにおいて、
    上壁（３）と外側壁（４）と内側壁（５）と底壁（６）とを有する第１のタイプ（Ａ）の押出型材であって、上記上壁（３）は、上記外側壁（４）を越えて突出する側方フィン（３ａ）を形成し、同様に、上記外側壁（４）は、上記底壁（６）を越えて下向きに突出する下方フィン（４ａ）を形成し、上記内側壁（５）と上記底壁（６）との少なくも一方から、上記上壁（３）の面よりも基本的に下に存在する平面内に、内側側方フィン（５ａ）が延伸し、
    基本的に矩形断面の第２のタイプ（Ｂ）の押出型材であって、その壁の一つ（８）は、延伸されて両側から突出する二つの長手方向フィン（８ａ，８ｂ）を形成し、
    上記第１のタイプ（Ａ）の押出型材は、フロントガラス開口部（１２）の側方支柱（１１）と、自動車の屋根の長手方向側方部材（１３）とを形成するために使用され、
    上記第２のタイプ（Ｂ）の押出型材は、上記フレーム（２）の残り全てを形成するために使用され、
    上記フレーム（２）は、上記第１のタイプ（Ａ）の押出型材と上記第２のタイプ（Ｂ）の押出型材のみを用いて組み立てられることを特徴とするプロセス。

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