JP2019503303A - 取付点を有するアンダーボディパネル - Google Patents

Abstract

自動車の下側を遮蔽するための成形アンダーボディパネルであって、成形アンダーボディパネルを取付手段によって自動車に取り付けるための少なくとも１つの取付点を備える強固にされた繊維層を備え、取付手段が、少なくともロッド形状要素と、固定要素と、を備え、取付点が、少なくとも、ロッド形状要素を収容するために成形アンダーボディパネルを通して延びる通し孔と、取付位置において固定要素に接触して支持するための、通し孔周りに設けられた成形アンダーボディパネルの表面における接触領域と、を構成し、取付点が、成形アンダーボディパネルと一体に形成された遮断要素を更に備え、遮断要素が少なくとも接触領域の面の上方に隆起し、通し孔周りに形成され、通し孔に面する遮断要素の脚部と通し孔の中心との間の距離が５ｍｍから２０ｍｍである。
【選択図】図４

Description

本発明は、成形アンダーボディパネルに関し、特に車両のシャーシにパネルを固定するための取付領域を有する自動車の外部に位置する線維性パネルに関する。

外部に位置するパネルは、トリム部品としても知られ、自動車の下側を覆って水、雪、石の飛び跳ね及び汚れに対して車体を遮蔽するために機能し得る。更に、そのようなパネルの使用は、車から環境へのノイズ放出を低減し、客室へと通過するノイズも同様に低減する。これらのパネルは、車両のアンダーボディを部分的に又は完全に覆う大きい部品を形成するため、一部品、又は複数のパネルのいずれかとしての、軽量の持続する解決手段の要求が提供される。

これらのパネルは、剛性の多孔質層を形成するために少なくとも強固にされ、又は硬化されたフェルトで形成される繊維層で構成されてよい。パネル（複数可）又はシールド（複数可）は、例えば熱によって領域を覆うのに必要な形状に形成され得るものであり、例えばエンジン下部シールド若しくはパネル、主要アンダーボディ領域若しくはその部品のシールド若しくはパネル、又はトランク下部領域のシールド若しくはパネルであり得る。パネル（複数可）又はシールド（複数可）は、車の下の取付領域、主に車体フレームの領域にパネルを固定するための複数の取付点を含んでよい。

車両を運転するときはいつでも、アンダーボディパネルはパネルを引っ張る力を受ける。特に、雪、水若しくは泥を通って車両を運転するとき、又は高速における空気の圧力によってさえ、成形アンダーボディパネルは、特にパネルの取付点において一時的に大きい荷重が負荷される。これは全体として、損傷、性能の損失、又は取付点又はパネルの機能の損失さえも生じさせ得る。物理的走行（ｗａｄｉｎｇ）試験、例えば異なる速度で異なる水の深さを通る、概して車の運転を含む試験が、そのような大きい荷重による損傷に対する成形アンダーボディパネル及びそれらの取付部の性能を評価するために用いられる。車両の下で、前部に位置する、例えばエンジン下部シールドの、シールド又はパネルは、走行シナリオにおいて特に荷重が負荷されるパネルである。しかしながら、ホイールアーチライナ、サイドパネル、又は他のアンダーボディパネルも影響され得る。

そのような成形アンダーボディパネルのより弱い点の１つは、成形アンダーボディパネルが車両のシャーシに固定される取付ソケットの場合がある。

アンダーボディパネルは、通常それぞれの取付点の少なくとも１つの通し孔を含む。これは、部品の成形後に材料を通して穿孔されるか、或いは、孔が材料自由領域として成形機に統合されるか、のいずれかである。取り付けは通し孔を通してロッド形状要素を挿入することによって実現される。ロッド形状要素は車両に永久的に固定されてよい。部品は、次いで通し孔をロッド形状要素に亘り配置してそれを少なくともアンダーボディパネルの材料を締結可能な固定要素によりその位置に固定することによって、取り付けられ、部品のいかなる面内若しくは面外の移動も防ぎ、又は少なくとも妨げる。固定装置は、例えばねじ又はクリッピング装置であり得る。或いは、ロッド形状要素は、例えばねじ、ボルト又はパンチクリップ、及びカウンター要素といった１つの部品を形成するために固定要素と結合されてよく、好適には車両シャーシ又は本体の取付領域において統合される。

概してこれらのパネルの取り付けのために、以下の形式の固定が使用されてよく、穿孔、又はねじ留め、又はナット若しくはクリップとの組み合わせにおけるねじが使用されてよいが、他のより複雑な解決手段も可能である。特にワッシャの使用は、締結面積を増加させるのに好適であり、パネルの摩擦力は、部品が周りで移動してそれにより成形アンダーボディパネルにおける取付通し孔を損傷するのを防ぐ。

車両におけるパネルの使用の間、特に運転の間、パネルに、したがって取付部に作用する力は、パネルの材料がわずかに薄くなること、及び／又は固定要素若しくは締結要素の少なくとも１つが緩むこと、のいずれかのため、取付システムの緩みを誘発する。緩んだパネルは、ロッド形状要素に対して摺動し始め、それによりロッド形状要素に対してパネル材料を摩擦し、長期間に亘り材料のその領域において局所的な応力を生じさせ、或いは、増加した負荷荷重で、この摩擦は材料の局所的故障を誘発し、通し孔の寸法を局所的に増加させ、最終的に通し孔の断裂を生じさせ、又は取付部の引き裂き故障を生じさせる。

より高い破断力を実現する可能性は、取付点の数を増加させることであり、これは、より大きな重量、コスト及び複雑さの欠点を有する。別の方法は、少なくとも取付領域において用いられる材料の体積を増加させることであるが、これもコスト及び重量を増し得る。

したがって、本発明の目的は、特に取付領域の強度を向上させる、記載されたような従来技術の課題を解決し、及び／又は別の解決手段を提供することにある。

これらの目的は、特許請求されるような取付点を備えた成形アンダーボディパネルによって実現される。

特に、自動車の下側を遮蔽するための成形アンダーボディパネルを備え、成形アンダーボディパネルを取付手段によって自動車に取り付けるための少なくとも１つの取付点を備える強固にされた繊維層を備え、取付手段が、少なくともロッド形状要素と、固定要素と、を備え、取付点が、少なくとも、ロッド形状要素を収容するために成形アンダーボディパネルを通して延びる通し孔と、取付位置において固定要素に接触して支持するための、通し孔周りに設けられた成形アンダーボディパネルの表面における接触領域と、を構成し、取付点が、成形アンダーボディパネルと一体に形成された遮断要素を更に備え、遮断要素が少なくとも接触領域の面の上方に隆起し、通し孔周りに形成され、通し孔に面する遮断要素の脚部と通し孔の中心との間の距離が５ｍｍから２０ｍｍである。

驚くほどに、固定要素を遮断するのに十分に高く、接触領域の面の上方にパネルの材料の一部を隆起させることは、ロッド形状要素がパネル材料に接触して高すぎる局所的な力を生じさせることによる取付点の押圧を防ぐ。

好適には遮断要素の高さは少なくとも固定要素と同じ高さであり、遮断要素が低すぎる場合、固定要素はその上で滑動し、ロッド形状要素は通し孔の壁に対して移動可能となり、繰り返すがこれは従来技術に相当する。

遮断要素は隆起部として形成されて接触領域の境界周りに配置される。

隆起部は固定要素の接触領域周りの隆起部の形式であり得るものであり、好適には少なくとも２ｍｍ、かつ６ｍｍより高くなく、接触領域の面の上方に隆起する。隆起部は、固定要素が移動しすぎてロッド形状要素がパネルの側部へと乗り入り得るのを防ぐ、１つの機能を有する。ロッド形状要素の接触のみでは、パネルに対する損傷を生じさせるのに不十分である。

好適には、隆起部の両側の間の接触領域の面における幅として定義される遮断要素の脚部の幅は、５ｍｍと２０ｍｍとの間である。

好適には、隆起部の区分の形式の遮断要素は、３０°と３６０°との間の頂角（ａｐｅｘ ａｎｇｌｅ）αを有し、ここで３６０°は完全な円環形状の隆起した領域に対応する。角度αの定義は、通し孔の中心を通って遮断要素の端部に従う２つの仮想線によって与えられる（図５）。遮断要素が完全な円ではない場合、遮断要素の端部の少なくとも１つの端部は延ばされてよい。

好適には隆起部又は遮断要素は∩形状の壁のように構成される。これはアンダーボディパネルの成形プロセスの間に実現され得る。隆起部は下を充填され、又は中空であってよい。好適には中空隆起部を形成するために成形プロセスの間に形成され、これにより材料は遮断要素を形成するために隆起部領域において圧縮される。

少なくとも１つの取付点はパネルの外縁に沿って位置し、好適にはパネルの前部の縁に位置する。

驚くほどに、通し孔の少なくとも部品の周りのそのような遮断要素又は隆起部の使用は、取付手段の引張強度を向上させた。

線維性パネルは、少なくとも、繊維及びバインダを備え、これにより繊維は、ステープル繊維又はエンドレスフィラメントのいずれかである。

好適には繊維は熱可塑性であり、好適には少なくとも１つのポリエステルの、好適にはポリエチレンテレフタレート若しくはポリブチレンテレフタレートの、又はポリアミドの、好適にはポリアミド６若しくはポリアミド６６の、又はポリオレフィンの、好適にはポリプロピレン若しくはポリエチレンの、重合体又は共重合体である。

好適には、バインダは、熱硬化性、好適にはエポキシ又はフェノール、又は熱可塑性、好適にはポリエステルの共重合体、好適にはコポリエチレンテレフタレート又はコポリブチレンテレフタレート、又はポリアミド、好適にはポリアミド６又はポリアミド６６、又はポリオレフィン、好適にはポリプロピレン又はポリエチレンのいずれかである。

好適には繊維及びバインダは、ポリエチレンテレフタレートで形成されるコアを備えたエンドレスフィラメントの形式、及びポリエチレンテレフタレートの共重合体のシース形式のバイコンポーネント繊維に結合される。バイコンポーネント繊維とモノコンポーネント繊維の組み合わせも使用されてよい。

繊維は、ガラス繊維、玄武岩繊維又は炭素繊維のような鉱物繊維を備えてもよい。

開示されたような熱可塑性繊維の、開示されたような鉱物繊維との組み合わせも可能である。

好適には繊維層は、取り付けられた状態において部品を引き出すのに必要とされる引張力を更に強化するために、少なくとも部分的にエンドレスフィラメントで作られる。したがって、取付手段、特に固定要素の引き出しは、孔を通す。

本発明による成形アンダーボディパネルの更なる実施形態は、本発明に更に異なる実施形態を組み合わせることによって本説明から生じ得るものであり、図に示される実施形態の説明から更に生じ得る。

図１は、概略的な車両の下部を示す。 図２は、アンダーボディパネルの実例を示す。 図３は、従来技術によるアンダーボディパネルの車両シャーシへの取り付けを概略的に示す。 図４は、本発明によるアンダーボディパネルの車両シャーシへの取り付けを概略的に示す。 図５は、頂角の定義を示す。 図６は、本発明による遮断要素の実例を示す。

図１は、例えば車両の鋼鉄を載置する本体のビームを横切る、車両のシャーシ５に取り付けられたアンダーボディパネル１、１０の実例による車両の下側を示す。前部におけるパネル１は、エンジン下部パネルとしても知られ、運転中に、或いは例えば水走行の間に最も力を受ける。

図２は、エンジン前部パネル又はエンジン下部パネル２０、この場合において分離された２つの部品の主要アンダーボディパネル３０、中心パネル４０及び車両のブート又はトランクの下に位置する後部パネル５０を備えたそのようなパネルの付加的なアンダーボディパネル及びレイアウトを示す。

図３Ａ及び図３Ｂは、車両５のシャーシに対する成形アンダーボディパネル又はパネル１の固定部の実例を示す。成形アンダーボディパネルは、ロッド形状要素３を挿入するための通し孔６を有する。アンダーボディパネルは、通常それぞれの取付点において少なくとも１つの通し孔６を含む。この通し孔は、部品の成形後に材料を通して穿孔され、又は材料自由領域として成形機に統合されるか、のいずれかである。

取り付けは、通し孔を通してロッド形状要素を挿入することによって実現される。ロッド形状要素３は、車両のシャーシ５に対して永久的に固定されてよい。そして、部品は、ロッド形状要素を通し孔にわたって配置して、少なくともその位置においてアンダーボディパネルの材料を締結可能な固定要素４とそれとを固定することによって取り付けられる。固定要素４は、部品のいかなる面内又は面外の移動も防ぎ又は少なくとも妨げ、例えばねじ若しくはクリッピング装置、ボルト及びナット、又は穿孔クリップシステムである。必要であれば、可能なカウンター要素が、例えばナットが、車両シャーシ又は本体の取付領域に統合されてよい。ロッド形状要素及び固定要素は、共に取付手段を形成する。

概して、これらのパネルの取り付けのために、以下の形式の固定手段又は取付手段を用いることができる：穿孔又はねじクリップ、又はナットとの組み合わせにおけるねじ、又はクリップが用いられてよいが、他の複雑な手段も可能である。特に、ワッシャ２の使用は、締結面積を増加させてそれによりパネルの摩擦力を増すのに好適である。

パネルは、取り付け直後にパネルが特に面内方向に移動できないように車両に固定されるが、しかしながら使用の特定の時間の後、材料はわずかにその厚さ及び／又は剛性を損じ得るものであり、締結手段と成形アンダーボディパネルとの間の最初の摩擦力は、パネルが面内に移動可能なように減少し得る。この状況は、図３Ｂに示される。力Ｆは、例えば速度を出した運転中に、又は水を通る運転中に誘導されてアンダーボディパネルを押圧し、図３Ｂの円で囲った領域Ａに示される、ロッド形状要素に対する移動を可能とする。ロッド形状要素は永久的に固定されて移動できないため、力は材料へと伝えられて局所的な応力を生じさせる。ロッド形状要素は、材料へと乗り入れる。これは、最終的に破損へと至り得るものであり、或いはこの点において材料を引き裂き、使用の間に取付点及び／又は部品を故障させる。そのような欠陥は、パネルの縁領域、特に、車両の前部に点在するパネルの前部に位置する領域に構成される取付点においてより多く生じる。

図４Ａ及び図４Ｂは、本発明による取付領域を備えたアンダーボディパネルを示す。接触領域に沿って、通し孔の中心から計測して５ｍｍと２０ｍｍとの間の距離Ｄで少なくとも部分的に遮断要素７を導入することによって、パネルは固定要素又は任意にワッシャ要素によって停止されるまで移動し、円で囲まれた領域Ｙで示される遮断要素の側部に当接する。遮断要素は、固定又はワッシャ要素の大きい面積によって接触されるため、より大きい面積に亘り力が分離される。遮断要素は抵抗のより大きい領域を有するため、応力を再分配してそれを低減することを可能とする。この例示において、所定のロッド形状要素は、円で囲まれた領域Ｘに示される通し孔におけるパネルの成形された材料の縁に至ることができないが、単に縁に接触することができたとしても、遮断要素は力を再分配して取付点の故障を防ぐことができる。

図５は、ワッシャ要素（図示されず）の固定要素のための通し孔と接触領域２とを備えて、概略的に簡略化されたアンダーボディパネル１を示す。この例示において、接触領域２に沿って配置された部分的遮断要素３ｄのみが存在する。接触領域の境界に沿って遮断要素が延びる長さは、頂角によって定義され得るものであり、これにより、角度αは、図に示されるように通し孔の中心を通り、遮断部の端部に従う２つの仮想線によって与えられる。

図６Ｉから図６Ｖは、図５に既に示されたようなワッシャ要素（図示されず）の固定要素のための通し孔と接触領域２を備えた、概略的に簡略されたアンダーボディパネル１を示す。図６Ｉから図６Ｖは、遮断要素７ａ〜７ｄ及び７’〜７’’’の異なる可能な解決手段を示す。Ｆにより、力方向が与えられ、これは、使用において、例えば速度を出した、及び／又は水を通る運転の間に車両に取り付けられた部品に作用することが予想される。

図６Ｉにおいて、円環形状の遮断区分７ａは、成形アンダーボディパネル１とエンボス加工で一体に形成されて接触領域２の接触領域の境界に沿って延びるように配置された１つの円環形状の遮断要素を備える。遮断要素は全ての遮断区分を実質的に形成する１つの要素である。図５において与えられる定義による３６０°の頂角を有する。

図６ＩＩにおいて、半円環形状の遮断区分７ｂ、それぞれ頂角α１８０°を備えた円環区分が示される。遮断区分７ｂは、成形アンダーボディパネル１とエンボス加工で一体に形成されて接触領域２の境界区分に沿って延びるように配置される、１つの半円環形状の遮断要素７ｂを備える。

図６ＩＩＩは、Ｕ形状の遮断区分７ｃを備えた成形アンダーボディパネル１を示し、１つのＵ形状の遮断要素７ｃを備え、成形アンダーボディパネル１とエンボス加工で一体に形成され、接触領域２の境界区分に沿って延びるように配置される。Ｕ形状のエンボス７ｃの直線側部は、固定部として機能し、荷重Ｆで引っ張られ、成形アンダーボディパネル１の機械的抵抗を付加的に強化する。

図６ＩＶは、成形アンダーボディパネル１、頂角α＝６０°を備えた円環区分７ｄを示す。遮断区分３ｄは頂角α＝６０°を備えた１つの円環区分７ｄを備え、遮断要素７ｄを形成し、成形アンダーボディパネル１とエンボス加工で一体に形成されて接触領域２の境界区分に沿って延びるように配置される。

図６Ｖは、成形アンダーボディパネル１を示す。頂角α＝１８０°を備えた円環区分として形成された遮断区分７は、３つの円環区分７’、７’’及び７’’’を備え、それらの間の空洞空間によってそれぞれ分離され、α＝４０°の円環区分の頂角を備え、遮断要素を形成するそれぞれの円環区分は、成形アンダーボディパネル１とエンボス加工で一体に形成され、接触領域２に従う。

図５及び図６の実例は環状接触領域を示すが、接触領域は、取付点周りの可能な空間における取付手段、特に固定要素及び／又はワッシャ要素により楕円形又は不規則な形状であってもよい。

取付システムの実例は、包括的ではなく、当業者によって知られるようなシステムの中の、特に示されたシステムの異なる要素が組み合わせられ得る。

これらの目的は、下記の態様１のような取付点を備えた成形された本体下部パネルによって実現される。
すなわち、本発明の態様としては、以下を挙げることができる：
《態様１》
自動車の下側を遮蔽するための成形アンダーボディパネル（１）であって、当該成形アンダーボディパネルを取付手段によって前記自動車に取り付けるための少なくとも１つの取付点を有する強固にされた繊維層を含み、前記取付手段が、ロッド形状要素（３）及び固定要素（４）を少なくとも備え、前記取付点が、前記ロッド形状要素を収容するために当該成形アンダーボディパネルを通して延びる通し孔と、取付位置において前記固定要素に接触して支持するための、前記通し孔周りに設けられた当該成形アンダーボディパネルの表面との接触領域と、から少なくとも構成されており、
前記取付点が、当該成形アンダーボディパネルと一体に形成された遮断要素（７）を更に備え、前記遮断要素が、少なくとも前記接触領域の面の上方に隆起し、かつ前記通し孔周りに形成されており、そして前記通し孔に面する前記遮断要素の脚部と前記通し孔の中心との間の距離が５ｍｍから２０ｍｍであることを特徴とする、成形アンダーボディパネル。
《態様２》
前記強固にされた繊維層が、繊維と熱可塑性バインダ又は熱硬化性バインダとで構成されている、態様１に記載の成形アンダーボディパネル。
《態様３》
前記繊維が、鉱物繊維、好適にはガラス繊維、ポリエステル繊維、又はリサイクル繊維の少なくとも１つである、態様２に記載の成形アンダーボディパネル。
《態様４》
前記熱硬化性バインダが、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂の一つである、態様２に記載の成形アンダーボディパネル。
《態様５》
前記熱可塑性バインダが、ポリアミド、ポリプロピレン、若しくはポリエステルの共重合体、又はバインダとして機能する１つのコンポーネントを含むバイコンポーネント繊維の１つである、態様２に記載の成形アンダーボディパネル。
《態様６》
前記遮断要素が、少なくとも２ｍｍであり、かつ６ｍｍより高くなく、前記接触領域の面の上方に隆起している、態様１〜５のいずれか一項に記載の成形アンダーボディパネル。
《態様７》
前記遮断要素が、隆起部として形成されており、前記接触領域の境界周りに配置されている、態様１〜６のいずれか一項に記載の成形アンダーボディパネル。
《態様８》
前記隆起部の区分が、３０°と３６０°との間の頂角αを有し、ここで３６０°は、完全な円環形状の隆起した領域に対応する、態様７に記載の成形アンダーボディパネル。
《態様９》
前記遮断要素が、Ｕ形状に構成された、態様１〜８のいずれか一項に記載の成形アンダーボディパネル。
《態様１０》
前記少なくとも１つの取付点が、前記パネルの外縁に沿って位置しており、好適には前記パネルの前部の縁に位置している、態様１〜９のいずれか一項に記載の成形アンダーボディパネル。
《態様１１》
前記遮断要素の前記脚部の幅が、５ｍｍと２０ｍｍとの間である、態様１〜１０のいずれか一項に記載の成形アンダーボディパネル。

Claims (11)

1. 自動車の下側を遮蔽するための成形アンダーボディパネル（１）であって、当該成形アンダーボディパネルを取付手段によって前記自動車に取り付けるための少なくとも１つの取付点を有する強固にされた繊維層を含み、前記取付手段が、ロッド形状要素（３）及び固定要素（４）を少なくとも備え、前記取付点が、前記ロッド形状要素を収容するために当該成形アンダーボディパネルを通して延びる通し孔と、取付位置において前記固定要素に接触して支持するための、前記通し孔周りに設けられた当該成形アンダーボディパネルの表面との接触領域と、から少なくとも構成されており、
   前記取付点が、当該成形アンダーボディパネルと一体に形成された遮断要素（７）を更に備え、前記遮断要素が、少なくとも前記接触領域の面の上方に隆起し、かつ前記通し孔周りに形成されており、そして前記通し孔に面する前記遮断要素の脚部と前記通し孔の中心との間の距離が５ｍｍから２０ｍｍであることを特徴とする、成形アンダーボディパネル。
2. 前記強固にされた繊維層が、繊維と熱可塑性バインダ又は熱硬化性バインダとで構成されている、請求項１に記載の成形アンダーボディパネル。
3. 前記繊維が、鉱物繊維、好適にはガラス繊維、ポリエステル繊維、又はリサイクル繊維の少なくとも１つである、請求項２に記載の成形アンダーボディパネル。
4. 前記熱硬化性バインダが、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂の一つである、請求項２に記載の成形アンダーボディパネル。
5. 前記熱可塑性バインダが、ポリアミド、ポリプロピレン、若しくはポリエステルの共重合体、又はバインダとして機能する１つのコンポーネントを含むバイコンポーネント繊維の１つである、請求項２に記載の成形アンダーボディパネル。
6. 前記遮断要素が、少なくとも２ｍｍであり、かつ６ｍｍより高くなく、前記接触領域の面の上方に隆起している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の成形アンダーボディパネル。
7. 前記遮断要素が、隆起部として形成されており、前記接触領域の境界周りに配置されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の成形アンダーボディパネル。
8. 前記隆起部の区分が、３０°と３６０°との間の頂角αを有し、ここで３６０°は、完全な円環形状の隆起した領域に対応する、請求項７に記載の成形アンダーボディパネル。
9. 前記遮断要素が、Ｕ形状に構成された、請求項１〜８のいずれか一項に記載の成形アンダーボディパネル。
10. 前記少なくとも１つの取付点が、前記パネルの外縁に沿って位置しており、好適には前記パネルの前部の縁に位置している、請求項１〜９のいずれか一項に記載の成形アンダーボディパネル。
11. 前記遮断要素の前記脚部の幅が、５ｍｍと２０ｍｍとの間である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の成形アンダーボディパネル。

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