JP3960894B2 - ボディシェル要素 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄肉で非剛体の外側部及び内側補強構造を有する、特に、自動車のエンジンボンネット又は前開き式ボンネットのような大形で拡延したボディシェル要素であって、該ボディシェル要素の縁部のところに配置された支持構造部を有するか或いはそのように設計されたボディシェル要素に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このようなボンネットは下記の特許文献１に記載されている。このボンネットは、基本的に、縁部のところで周辺インナフレームに接続された、比較的に緩やかに弓形に湾曲したアウタパネルから構成されており、該インナ周辺フレームのフレーム部品は、カップ（ハット）形状を有する支持体もしくはキャリアとして設計されている。この場合、アウタパネルの内側部は、カップ形状の諸フランジ部に実質的に溶着されているので、そのフランジ部間で、外側パネルがカップ形状の中間領域に重なり合う状態で、該カップ状の中間領域は閉じた管状輪郭を形成する。加えて、ボディシェル要素の縁部のところで、アウタパネルがカップ形状の縁フランジ部の回りにＵ字形に折り返されているので、前述したフランジ部がそれに応じて強化されると共に、アウタパネルとインナフレームとの間に確実なインターロック結合が生じる。一方では、ボディシェル要素の軽量化設計、他方では、ボディシェル要素の中間領域の十分な曲げ剛性を確実に得るために、アウタパネルは平らな部材により内側で補強されている。この平らな部材は、ワイヤから形成されるか、或いは金属部品を穿孔することにより製作される格子の形をとることができ、アウタパネルに接着しうる。
【０００３】
特許文献２は、自動車のエンジンボンネットとして設計された同様のボディシェル要素を開示している。このボディシェル要素でもまた、その上部が該ボディシェルの表面を形成している薄肉のアウタパネルが、フレーム状のインナパネルに接続されていて、このインナパネルの外側縁部輪郭がアウタパネルの外側縁部輪郭と大部分対応しているので、インナパネル及びアウタパネルは、フランジ付けにより及び／又はスポット溶接もしくは連続溶接により互いに接続することができる。発泡樹脂体がインナパネルのフレーム開口内に配置されていて、アウタパネルの振動を緩衝する働きをすると共に、好ましくはアウタパネルの内側の全面にわたり当接し、従って、アウタパネルの弓形の形状に適合している。これは、ボディシェルの騒音の減衰を可能にすると共に、ボディシェルが衝撃の際に撓むように設計できることを意味している。
【０００４】
特許文献３は、自動車の衝撃吸収用ボディシェルアウタをプラスチック部材の形態で示している。この場合、ボディシェルアウタは、薄肉のプラスチック要素の形態をとっており、２つの壁体間のギャップは、紙部材、ハニカム構造又は硬質フォームもしくは発泡体の芯材により埋められている。予め定められた破壊領域を除いて、芯材は例えば接着によってボディシェルの両壁体に固定されている。
【０００５】
特許文献４によると、自動車のボンネットは複合部品として設計されており、これは基本的に、成形板の形態の内側ボンネットキャリアと、その外側に配設された中間層と、該中間層の上に配設されてボディシェルの外側を形成するカバーパネルとを備えており、該ボディシェルの縁部領域は別個の柔らかいノーズ部によって形成されている。これは、衝撃を受けたときに全体的に湾曲するように設計されたボンネットとすることを企図している。
【０００６】
【特許文献１】
独国特許出願公開第２５５８３３２号明細書
【特許文献２】
独国特許出願公開第１９９２９０４８号明細書
【特許文献３】
独国特許出願公開第３５４６０５０号明細書
【特許文献４】
欧州特許出願公開第１０００８２１号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これら既知のボディシェルは、少なくともある領域において、自動車との衝突時に歩行者に対し傷害を加えることを防止するために望ましいとされている高い柔軟性を有しているが、上述のボディシェルは、支持構造体が依然として歩行者にとってかなりの傷害の危険性を有する点、及び／又はボディシェル部の製造に必要なコストが高過ぎる点で、未だ理想的にはなっていない。
【０００８】
従って、本発明の目的は、衝突して湾曲すると共に、一方では、金属薄板部品として通常の方法で製造可能であり、他方では、ボディシェルの少なくともある縁部領域において柔軟でもあるボディシェル部を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、この目的は、前述した形式のボディシェル部において、外側部は、ボンネットであるボディシェル要素の少なくとも１つの縁部領域で、前記ボディシェル要素の内側方向及び下側方向に曲折され、ボディシェル要素の前縁部に直交する断面で見て、ボディシェルの内側に向かい開放したＵ字形もしくはＶ字形の形状をなすように曲折され、前記外側部のＵ字形もしくはＶ字形の形状の一方の脚部は、前記ボディシェルの外側の一部として形成されており、前記Ｕ字形もしくはＶ字形の形状の他方の脚部には、フレーム状の前記支持構造部が結合されており、前記支持構造部は、外側部の前記曲折縁部に沿って且つ該曲折縁部からある距離だけボディシェルの内側に離れた位置で、外側部の前記他方の脚部の下側に配設され、
前記Ｕ字形又はＶ字形の形状の他方の脚部は、隣接する前記支持構造部と共に、ボディシェル要素の前縁部に直交する断面で見て、前記ボディシェルの外側に向かい開放した鈍角のＶ字形の形状を形成しており、
前記支持構造部には、さらに斜め上方に向けて後方に延びる支持部が連結され、該支持部の自由端は前記外側部から離れており、前記支持構造部よりもボディシェルの外側にある外側部は、曲げ変形を受けたときに、後方下向きに曲がることができ、さらに、変形下にある前記外側部は変形につれて前記支持部上に支持されることにより達成されるものである。
【００１０】
本発明は、一方では、人間の頭部に衝突した場合に最適の変形を可能とするように設計された縁部構造を、他方では、ボディシェルの剛性を確保すべく該縁部構造から離れている支持構造部を提供することにより、ボディシェルの縁部領域が衝突の際に曲がることを確実にするという一般概念に基づいている。
【００１１】
従って、ボディシェルに向かい支持構造部を越えて突出するビードフランジ部（beaded flange)が、支持構造部とボディシェルの外側辺との間でビードフランジ部の内側にあるギャップと共に形成されるので、外側部は、一方では、支持構造部の方向に外側面に対して垂直に曲がることができ、他方では、ボディシェルの外側辺に対して接線方向に、及び／又は自動車の長手方向においてリア方向に曲がることができる。
前記Ｕ字形の形状は、その脚部間に、小さな曲率半径のＶ形の輪郭を有する曲折部を有しているのが好ましい。
更に、前記支持構造部は、支持構造部の複数の領域において、閉じたチューブ状の形状すなわち閉断面形状を有しているのが好ましい。
【００１２】
更に、例えば、ボディシェルにより形成されたボンネットを開けるために、ボディシェル部の縁部を掴む手が、支持構造部に隣接する脚部のところで、変形の危険なしに前述のビードフランジ部の下に到達しうることが有利である。
【００１３】
必要なら、Ｕ字形又はＶ字形の形状の上側脚部と支持構造部との間にある中間領域の耐荷力は、内側のＵ字形又はＶ字形の形状の他方の脚部が、隣接する支持構造部と一緒に、Ｖ形の開口を他方の脚部に臨ませて、ボディシェル要素の前縁部に直交する断面で見て、前記ボディシェルの外側に向かい開放した鈍角のＶ字形の形状を形成するようにすれば、内側のＵ字形又はＶ字形の輪郭によって形成されるビードフランジ部の変形性を制限することなく、向上されうる。
【００１４】
本発明の好適な諸特徴に関しては、特許請求の範囲に加え、図面についての以下の説明に更に注目されたい。図面に関して本発明の特に好適な実施の形態が詳細に記載されている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１によると、前開き式ボンネット１の前部は、基本的に既知の方法で、そして必要ならスプリング（図示せず）を挿入して、同様に図示しない乗用車のボディシェルのフレーム部２上に支持される。
【００１６】
ボンネット面（bonnet-side)支持部として設けられたボンネット面支持構造部３は、フレームクロスメンバーの形態であり、ボンネットの外側面を形成する外側部４から、或いは該外側部を形成するパネルから隔てられている。この目的から、通常の車体外殻装置において金属薄板から製作される外側部４は、前開き式ボンネット１の前縁部の領域においてＵ字形もしくはＶ字形でよい横断面を有するので、支持構造部３を越えて前方へ明らかに延びるビードフランジ部（beadedflange）が形成されていて、該ビードフランジ部のＵ字形もしくはＶ字形脚部の一方が前開き式ボンネット１の外側面もしくは上側面を形成し、Ｕ字形もしくはＶ字形脚部の他方が支持構造部３に接する、即ち、支持構造部３に確り結合される。
【００１７】
Ｕ字形又はＶ字形の輪郭もしくは形状は、前開き式ボンネット１の内側面に向かい、もしくは自動車のリア方向に開いている。即ち、Ｕ字形もしくはＶ字形の形状は、支持構造部３が下側脚部に接する片側開放の「半チューブ」を形成している。
図１に示したものは、全体的にＵ字形をなす外側部４の脚部の脚部間が小さな曲率半径のＶ形の輪郭を有する曲折部となっていることを示しており、これにより、衝突時に曲げ変形を受け易くなっている。
【００１８】
Ｕ字形もしくはＶ字形の形状の下側脚部は、支持構造部３の隣接領域と一緒になって、頂部開放の鈍角のＵ字形（Ｖ字形）をもつチャンネルを形成する。これは、特に弓形の支持構造部３の場合、２部品もしくは２部分間の結合の剛性を強くする。そのため、何の変形の危険なしにボンネット１を開けるために、手で下側脚部を下から掴むことが可能になる。
【００１９】
必要ならば、自動車のリア方向に指向する支持構造部３の縁部のところに、湾曲できる支持部即ち支持パネル５を、その自由端が斜め上方に向けられてはいるが、該支持パネルの上方に広がる外側部４から離れているように、配設することができる。
【００２０】
交通事故の際に歩行者が前開き式ボンネット１と衝突するかボンネット１の上に乗ると、エネルギ吸収性の曲げ変形を受ける外側部４は、歩行者を支持構造部３に衝突させることなく自動車の長手方向において後方下向きに曲がることができる。
【００２１】
外側部４がより大きく湾曲すれば、それに呼応して同外側部は湾曲できる支持パネル５上に支持され、それにより所望の特性向上が外側部４の耐変形性に与えられる。
【００２２】
必要ならば、外側部４と支持構造部３又は支持部即ち支持パネル５の上側面との間のスペースの少なくとも一部に圧縮性の発泡樹脂等を充填するか注入するという対策を講じることができる。
【００２３】
支持部５は、例えば、金属薄板の成型部品又は押出形材のような任意の形態を基本的にとることができる。
【００２４】
図２の参考の形態が図１の実施形態と異なる主な点は、外側部４が、ヘム接合によって接続用金属薄板部４’に結合されていて、該外側部４を支持構造部３に結合し、この接続用金属薄板部４’が実質的にＳ字形の横断面を有しているので、外側部４及び接続用金属薄板部４’は共に、図２において支持構造部３の左側縁部を越えて延びる中空のビードフランジ部を形成する。従って、前開き式ボンネット１の前部領域は後方下向きに曲がることができる。ヘム接合面は、自動車が走行者と衝突する場合に予測される衝撃の方向に対してほぼ交差するように延びているのが好ましい。
【００２５】
図３の実施の形態は、支持部即ち支持パネル５が外側部４と実質的に平行の延長部５’を有することができ、該延長部が、外側部４が下方に変形した場合の支持面として作用すると共に、該外側部から垂直方向に離れていることによって、外側部４の予め定められた初期変形後にのみ、付加的なエネルギ吸収緩衝面として作用することを示している。
【００２６】
図４は、特に曲げにより降伏する区域の領域における支持パネル５の剛性を減じるために、支持パネル５のこの降伏領域に開口６を設けている一例を示している。
【００２７】
図５は図４のＶ−Ｖ断面図で、この断面は、支持面である延長部５’が、該延長部の或る領域が外側部４の直ぐ近くを延び、別の或る領域が外側部４から離れて延びるような方法で波形が付けられた形状を有しうることを示している。
【００２８】
外側部４及び支持構造部３は、鋼及び／又はアルミニウムのような、同一又は異種の材料から構成することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、衝突して湾曲すると共に、一方では、金属薄板部品として通常の方法で製造可能であり、他方では、ボディシェルの少なくともある縁部領域において柔軟でもあるボディシェル要素を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による前開き式ボンネットの前部領域を通る概略断面を示している。
【図２】 本発明の参考の形態による前開き式ボンネットの前部領域を通る概略断面を示している。
【図３】 本発明の第２の実施の形態による前開き式ボンネットの前部領域を通る概略断面を示している。
【図４】 本発明の第３の実施の形態による前開き式ボンネットの前部領域を通る概略断面を示している。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【符号の説明】
１ ボンネット（ボディシェル要素）
２ フレーム部
３ 支持パネル（支持構造部）
４ 外側部
５ 支持部

Claims (4)

1. 薄肉の外側部（４）及び内側補強構造を有する自動車の大形のボディシェル要素であって、前記内側補強構造が、ボディシェル要素の縁部に配置された支持構造部（３）を有するボディシェル要素において、
   前記ボディシェル要素はボンネットであり、
   前記外側部（４）は、前記ボディシェル要素の少なくとも１つの縁部領域で、前記ボディシェル要素の内側方向及び下側方向に曲折され、ボディシェル要素の前縁部に直交する断面で見て、ボディシェルの内側に向かい開放したＵ字形もしくはＶ字形の形状をなすように曲折され、
   前記外側部（４）のＵ字形もしくはＶ字形の形状の一方の脚部は、前記ボディシェルの外側の一部として形成されており、前記Ｕ字形もしくはＶ字形の形状の他方の脚部には、フレーム状の前記支持構造部（３）が結合されており、前記支持構造部（３）は、外側部（４）の前記曲折縁部に沿って且つ該曲折縁部からある距離だけボディシェルの内側に離れた位置で、外側部（４）の前記他方の脚部の下側に配設され、
   前記Ｕ字形又はＶ字形の形状の他方の脚部は、隣接する前記支持構造部（３）と共に、ボディシェル要素の前縁部に直交する断面で見て、前記ボディシェルの外側に向かい開放した鈍角のＶ字形の形状を形成しており、
   前記支持構造部（３）には、さらに斜め上方に向けて後方に延びる支持部（５）が連結され、該支持部（５）の自由端は前記外側部（４）から離れており、
   前記支持構造部（３）よりもボディシェルの外側にある外側部（４）は、曲げ変形を受けたときに、後方下向きに曲がることができ、さらに、変形下にある前記外側部（４）は変形につれて前記支持部（５）上に支持されることを特徴とするボディシェル要素。
2. 前記Ｕ字形の形状は、その脚部間に、小さな曲率半径のＶ形の輪郭を有する曲折部を有していることを特徴とする請求項１に記載のボディシェル要素。
3. 前記支持構造部（３）は、支持構造部（３）の複数の領域において、閉じたチューブ状の形状を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のボディシェル要素。
4. 前記支持部（５）がエネルギを吸収するべく変形可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のボディシェル要素。

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