JP4200014B2 - 自動車の車体構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の自動車、特に乗用車の車体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
業績あるカテゴリーに数えられるIT雑誌クワトロルート（Quattroroute）４５（２０００）５３１（１月号）の１３８頁に公知の乗用車は、ツーシート乗客室構造を備えた車体を有している。この乗客室構造は高強度のプラスティックから成り、駆動ユニットと直接的に、すなわちビーム構造を介在させずに、一体化されている。内燃機関と連結器と伝動装置から成る駆動ユニットは、車軸の間にあるが、リヤアクスルに隣接して（ミッドシップエンジン配置形式）乗用車に組み込まれている。
【０００３】
ヨーロッパ特許公開第２９５６６１号明細書は、可塑性のエレメントを介して乗客室構造と結合された車体後部ビーム構造を有している。このビーム構造は、上方および下方の長手方向ビームもしくは横ビームと、横ビームの間に延びる支持ビームとを有する、管フレーム構造によって形成されている。さらに、この管フレーム構造には、駆動ユニットとホイールサスペンション部分とを収容するための処置が施されている。
【０００４】
フランス特許第９４０９８２明細書は、前方および後方のビーム構造から区切られた乗客室構造を備えた車体を有する。両方の支持構造は金属製の格子状管フレームにより形成されており、この支持構造が駆動ユニットを収容している。乗客室構造からは軸受けアイのような延長部が延びており、この延長部はビーム構造の管状ビームに取り付けられて、軸受けフォークによって環状に係合されている。支持構造を乗客室構造に固定するためには保持手段が用いられている。
【０００５】
【非特許文献１】
IT雑誌クワトロルート（Quattroroute）４５（２０００）５３１（１月号）の１３８頁
【特許文献１】
ヨーロッパ特許公開第２９５６６１号明細書
【特許文献２】
フランス特許第９４０９８２号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、わずかな重量と高い剛性によって傑出した、自動車の車体のための支持構造を提供することである。その際、支持装置はスペースの要求を満たしつつ駆動ユニットを機能適性に収容し、有利な形式で自動車の車体に組込みたい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は本発明によれば、請求項１の特徴部に記載のように形成することによって解決された。
【０００８】
本発明を形成する別の特徴が従属請求項に記載されている。
【０００９】
【発明の効果】
本発明により主に得られる利点は、カバー装置が車体自体をも補強する高い剛性を有しており、生じる静力学的および動力学的な負荷を安定して受容することにある。カバー装置は内燃機関と連結器と伝動装置からなる駆動ユニットを、スペースを節約しアクセス可能な形式で取り囲んでいて、部分的に見える駆動ユニットと横ビームおよび長手方向ビームの延び方、並びに貫通開口の形が特に美的な効果を生ぜしめている。さらに、駆動ユニットの支承部のための収容部をカバー装置に組み込むことが提案され、この駆動ユニットはカバー装置と共にあらかじめ取り付けられた構成ユニットとして組み立て可能であり、取付けの簡易化が実現する。またカバー装置がねじを介して互いに結合された上部と下部とから成ることにより、簡単に製造可能である。
【００１０】
【実施例】
次に本発明の実施例を図を用いて詳しく説明する。
【００１１】
図１には、自動車１、特に高性能カテゴリーの乗用車の車体１のみが示されており、この車体１は、例えば高強度のプラスティックから成る乗客室構造２と支持構造３とを有している。支持構造３は、例えばねじ４として形成された保持エレメントを介して乗客室構造の後方の横壁部５に結合され、駆動ユニット６とホイールサスペンション部分とを収容するために用いられる。駆動ユニット６（図２）は、互いに一体となった内燃機関７と連結装置と伝動装置８とによって形成されており、内燃機関７は自動車のホイールアクスルの間、ただしリアアクスルに隣接して（ミッドシップエンジン配置形式）延びている。
【００１２】
支持構造３は、自動車長手方向Ａ−Ａに見て、乗客室構造２に隣接して配置された接続領域９と、自動車のリヤに向けられた後方の端部領域１０との間に延びており、内室１２を備えた管状のカバー装置１１として形成されていて、この内室１２内には駆動ユニット６が配置されている。すなわち、カバー装置１１は駆動ユニット６のケーシングの少なくとも一部を取り囲んでいる。さらにカバー装置１１は高強度の、特にガラス繊維強化プラスティック（ＣＦＫ）により製造されている。
【００１３】
カバー装置１１は、駆動ユニット６の支承部１６，１７，１８のために少なくとも第１、第２及び、第３の受容部１３，１４，１５を有しており、これらの受容部１３，１４，１５はカバー装置に組み込まれている。この場合カバー装置１１および駆動ユニットはあらかじめ組み立てられた構成ユニットであり、この構成ユニットは自動車の製造の際に乗客室構造２に結合される。
【００１４】
カバー装置１１の剛性を最適化するために、このカバー装置１１は支持装置１９を有しており、この支持装置１９は接続領域９には所定形状に形成された第１の横ビーム２０を、そして端部領域には所定形状に形成された第２の横ビーム２１を有しており、これらの横ビームの間には、所定形状に形成された複数の長手方向のビーム２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８が延びている。これらの長手方向のビームの有利な配置は、これらの長手方向ビームの少なくとも一部の間に別の横ビーム２９を設けた場合に得られる。
【００１５】
図３に見られるように、上方から自動車を見た場合、カバー装置１１は接続領域９と後方の端部領域１０との間で第１の全幅Ｇｂから第２の減少した幅Ｒｂに向かって先細になっている。この場合、第２の減少した幅Ｒｂは、自動車長手方向の中間平面Ｂ−Ｂに対して対称的に形成されたカバー装置１１の、端部領域１０と接続領域９との間の中間区分の辺りの、カバー部材１１を補強する第２の横ビーム２９が延びているところで始まる。減少した幅Ｒｂは、後方の端部領域１０までほぼ一定に保たれている。
【００１６】
横ビーム２０，２１，２９および長手方向ビーム２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８は貫通開口３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９を区切っており、これらの貫通開口を介して駆動ユニット６はアクセス可能である。これらのビームと貫通開口も、相応の形成されている場合、カバー装置１１が特別な美的効果を得るために役立っており、前記ビームの延び具合および寸法は、駆動ユニット６の寸法測定とカバー部材１１に作用する静力学的および動力学的な負荷とによって決定される。この場合、構造的な形成のためには反復および計算による手段の使用が適している。カバー装置１１は、接続領域９に閉鎖壁部４０を有しており、この閉鎖壁部４０は、ほぼカバー装置の全高Ｈｇと全幅Ｇｂとにわたって延びていて、例えばガラス繊維強化プラスティックの部材として全幅Ｇｂに組み込まれている。閉鎖壁部４０は、駆動ユニット６の支承体１８のための収容部１５を形成する、部分的な横断面拡張部４１を備えている。横断面拡張部４１は、駆動ユニット６の方向に形成された肉厚部４１であり（図７）、閉鎖壁部４０の全高さ（Ｈｇ）にわたって延びていて、逆さのＶ字形を有している。
【００１７】
カバー装置１１は上部４２と下部４３とによって形成されている（図５）。上部は側面の垂直なカバー区分４４と水平に方向付けられたカバー区分４５とを有する。下部４３は、垂直なカバー区分４６と水平なカバー区分４７とを有する。上部４２のカバー区分４４の長さＬＩは、下部４３のカバー区分４６の長さＬＩＩよりも長く、向かい合った第１若しくは第２の自由な端部４８と４９とは、協働している。これに加えて、自由な端部４８，４９は段部５０，５１を備えており、この段部でこれらの自由な端部は、段付けされた結合が生じるように結合されている。この段付けされた結合領域において、上部４２と下部４３とはねじ５２を介して結合されており、段部５０，５１はカバー区分４４，４６に挿入された金属製の挿入部材５３，５４を備えている。上部４２もしくはカバー区分４４には、長手方向のビーム２３が組み込まれており、この長手方向のビーム２３は主にビーム装置１９のビーム全部の原理的な構成を再現している。これに従って、長手方向のビーム２３は横断面でみて、ガラス繊維強化プラスティックの外側シェル５５とハニカム構造５６と内側シェル５７とを有しており、これらは高協働の構造につなぎ合わされ、加工されている。
【００１８】
カバー装置１１はねじ４によって乗客室構造２によって保持されている（図４）。さらに、例えば横ビーム２０の外周５８に沿って、ブラケット状の第１の舌片（Lasche)５９およびブラケット状の第２の舌片６０が設けられている。舌片５９は部分的な拡張によって凸部として、また舌片６０は凹部として成形することによって、横ビーム２０に形成されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗客室構造と支持構造と共に概略的に示した自動車の車体の斜視図である。
【図２】内部に駆動ユニットが示唆された図１による支持構造を上から見た図である。
【図３】駆動ユニットのない、図２に対応する図である。
【図４】支持構造の後ろ左上からの斜視図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線による断面図である。
【図６】支持構造の閉鎖壁部を斜め上から見た図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線による断面図である。
【図８】支持構造の上部の下からの斜視図である。
【図９】支持構造の下部を上からみた図である。
【符号の説明】
１ 自動車、 ２ 乗客室構造、 ３ 支持構造、 ４ ねじ、 ５ 横壁部、 ６ 駆動ユニット、 ７ 内燃機関、 ８ 伝動装置、 ９ 接続領域、 １０ 端部領域、 １１ カバー装置、 １２ 内室、 １３，１４，１５ 受容部、 １６，１７，１８ 支承部、 １９ 支持装置、 ２０ 横ビーム、 ２１ 横ビーム、 ２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８ 長手方向ビーム、 ２９ 横ビーム、 ３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９ 貫通開口、４０ 閉鎖壁部、 ４１ 横断面拡張部、 ４２ 上部、 ４３ 下部、 ４４，４５，４６，４７ カバー区分、 ４８，４９ 自由な端部、 ５０，５１ 段部、 ５２ ねじ、 ５３，５４ 挿入部材、 ５５外側シェル、 ５６ ハニカム構造、 ５７ 内側シェル、 ５８ 外周、 ５９ 舌片、 ６０ 舌片

Claims (11)

1. 自動車（１）の車体であって、高強度のプラスティックからなる乗客室構造（２）と、この乗客室構造（２）に接続する、駆動ユニット（６）およびホイールサスペンション部分を収容するための、高強度のプラスティックからなる少なくとも１つの支持構造（３）とを備えており、乗客室構造（２）への接続領域（９）と後方の端部領域（１０）とを有する支持構造（３）が、保持エレメント（４）を介して乗客室構造（２）に接続されており、支持構造（３）が、剛性の最適化された、自動車長手方向（Ａ−Ａ）に延びる立体的な、高強度のプラスティックからなるカバー装置（１１）によって形成されており、該カバー装置（１１）が駆動ユニット（６）を周囲において取り囲んでおり、カバー装置（１１）が、支持装置（１９）と、駆動ユニット（６）への接近を可能にする側方並びに上方及び下方の複数の貫通開口（３０〜３９）とを備えている形式のものにおいて、カバー装置（１１）が管状に形成されており、接続領域（９）に隣接して閉鎖壁部（４０）を有しており、該閉鎖壁部（４０）がカバー装置（１１）に組み込まれていることを特徴とする、自動車の車体。
2. 剛性の最適化されたカバー装置（１１）がガラス繊維強化プラスティックからなる、請求項１記載の車体。
3. カバー装置（１１）と駆動ユニット（６）とがあらかじめ取付けられた構成ユニットを形成している、請求項１又は２記載の車体。
4. カバー装置（１１）が接続領域（９）に隣接して所定形状に形成された第１の横ビーム（２０）を、かつ後方の端部領域（１０）に隣接して所定形状に形成された第２の横ビーム（２１）を有しており、両横ビームの間に所定形状に形成された複数の長手方向ビーム（２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８）が延びている、請求項１又は２記載の車体。
5. 長手方向ビームの少なくとも一部の間にもう１つの中間横ビーム（２９）が設けられている、請求項３記載の車体。
6. 閉鎖壁部（４０）が部分的な横断面肉厚部（４１）を有する、請求項１又は２記載の車体。
7. 横断面肉厚部が閉鎖壁部（４０）の高さ（Ｈｇ）方向に延びており、逆さのＶ字形を有している、請求項６記載の車体。
8. カバー装置（１１）が上部（４２）と下部（４３）とによって形成されている、請求項１又は２記載の車体。
9. 上部（４２）が側部のカバー区分（４４）と上部の水平なカバー区分（４５）とを有しており、上部（４２）の第１の自由な端部（４８）が下部（４３）の第２の自由な端部（４９）と、上部（４２）と下部（４３）との結合のために協働している、請求項８記載の車体。
10. 第１の自由な端部（４８）と第２の自由な端部（４９）とが、段付けされた結合部を形成する段部（５０，５１）を備えている、請求項９記載の車体。
11. カバー装置（１１）の上部（４２）と下部（４３）とが段付けされた結合領域で、ねじ（４２）を介して互いに結合されている、請求項１０記載の車体。

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