JPH06503775A - 車体の部材結合構造、特に縦方向部材の結合構造、および部材の交換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 車体の部材結合構造、特に縦方向部材の結合構造、および部材の交換方法 この発明は、請求項１の前提部と２とによる車体の部材結合構造、特に縦方向部 材の結合構造と、部材結合におけるアルミニウム部材の交換方法とに関する。

結合部材によって互いに結合される中空形材を用いて車体の支持構造を製造する ことか、公知である（ヨーロッパ特許第０．１４６．７１６号）。中空形材の部 材としてアルミニウム押し出し成形品が用いられ、結合部材としてアルミニウム 鋳物結合部品が用いられる。

さらに、中空形材として構成されている自動車の車体フレームの縦方向部材を、 変形可能な縦方向部材部品にて構成することか公知である。この縦方向部材部品 は、横方向に延びる溶接シームによって結合され、異なった肉厚および、または 材料によって、それぞれの縦方向部材部品の剛性か車体の中央に向かって増大す るように寸法決定されている。このことによって、車体中央に向かって剛性を段 階付けることか達成され、その結果、軽い事故の場合はそれぞれ一つの縦方向部 材部品、あるいは場合によっては事故の程度に応じて複数の縦方向部材部品か、 結合された部分を損傷することなしに変形する。修理の際には、単に変形した部 品を交換するたけてよい。

このことによって、軽い事故の場合に車体全体が変形することが回避される。上 述の自動車のフレームは薄板部品にて構成され、その結果、縦方向部材部品の切 断と新しい部品の溶接とによる交換につき、何ら根本的な問題は生しない。

さらに、他の公知の車体フレームの縦方向部材の構成（ドイツ出願公開第３７４ ０４０２号）の場合に、縦方向部材は、構成ユニットの懸架部の前部から分割さ れる。ここにおいても、変形要素としての前部の縦方向部材部品は、後部の縦方 向部材部品に比べて容易に変形するように構成されている。前後に並んでいる縦 方向部材部品とうしは、横方向の回転面として構成された接触面を介して、この 接触箇所を軸方向に貫通する中央のねし締結要素によって結合される。

この例によれば、特にアルミニウム押し出し成形品を使用する場合に有利である 。ねじ締結要素によって、比較的軽い衝突の後の変形した前部の縦方向部材部品 を、比較的容易にそして迅速に交換することができる。その際には、溶接結合に よってアルミニウム部材を交換する場合のような問題点は起こらない。しかし、 このようにねし結合するために要するコストは比較的高い。

はじめに述へた従来技術（ヨーロッパ特許第０．１４６．７１６号）によると、 車体に関する部材結合は公知てあり、そこでは、押し出し成形されたアルミニウ ム部材を管状のアルミニウム鋳物製の収容部に差し込み、この管状の収容部の前 面の縁の全周を溶接シームによって溶接している。このような結合部は安価に製 造され、しかも強度を有する。

しかし、今日一般に知られているところによると、エイシング可能なアルミニウ ム合金を使用した場合に、いわゆる熱影響を受ける部分で、溶接により材料の強 度か低下することになる。

この問題は、特に、分割された縦方向部材の部材結合を行う場合に現れる。とい うのは、ここでは、前部の簡単に変形される縦方向部材部品を事故後の修理の際 に交換したり、場合によっては自動車の耐用期間内に何度か交換することか、始 めから予定されているからである。所要の溶接操作か繰り返されると、アルミニ ウム合金材の熱影響部における進行性の構造変化によって、耐えられないほどに 結合部分か弱まる。

始めから結合部分を高強度に設定しておき、何回か続けて行われる溶接を原因と する強度の低下によっては破損の危険かないようにすることが考えられる。しか し、コスト面の理由と重量面の理由とから、これは現実的な解決策ではない。

この発明の目的は、部材結合を、交換や修理した後にも、再びしっかりとした結 合がなされるように構成することにある。さらにこの発明の目的は、部材の適切 な交換方法を提案して、その際に、最初の結合強度か簡単な手段によって再び達 成されるようにすることにある。

この目的は、請求項１と２の特徴により達成される。

請求項１によると、車体の部材結合、特に縦方向部材結合は、特に押し出し成形 品あるいは深絞り品からなる部材を、対応する横断面を有する管状の収容部へ差 し込み、この管状の収容部の前縁の全周で溶接シームによって溶接することによ って製造される。このような溶接結合は、最初の組み立ての際に製造される。部 材を交換する場合には、単純に、溶接シームを剥かして、新しい部材を差し込ん で、そして新たに溶接することはできない。なぜなら、同じ場所で何回も相次い で溶接が行わて同じ熱影響部で材料の構造か変化することにより、材料に容認出 来ない強度低下が生じるであろうからである。

この発明によると、修理目的のために部材を交換した後に、ねじ結合により部材 結合することか提案される。つまり、挿入部材か、ねし孔の付いたナツト板とし て、少なくとも部分的に、新しい部材に差し込まれる。収容部と新しい部材とは 、−直線上に並べられた孔部とねし孔とによって取り付けられ、それによってそ の収容部と新たな部材と挿入部材とは、ボルトによってねし締結される。

このような部材結合の場合は、製造工場における初めの組み立ては、溶接によっ て迅速にしかも安価に行われる。修理工場では、適当な溶接設備か常に使用でき るとは限らず、また場合によっては、しっかりした溶接をするのに必要な経験も 欠けている。とりわけ、きわめて高い負荷かかかる縦方向部材結合の重大な位置 での溶接の場合に、それか該当する。さらに、この部分（エンジンルーム）での 溶接のために、まず第一に溶接用トーチのための空間を作る必要かあって、これ は補助的なユニットまたはエンジンを取り除くことを意味する。そして第二に、 火災を予防するための注意か必要となる。この作業はねし結合の際には問題にな らず、このねじ結合においては、時間とコストに関する利点か生じる。この発明 によるねし結合は、それぞれの工場に適当な修理セットを供給することによって 、簡単かつ安価に実施される。これに加えて、材料に対して繰り返し行われる溶 接のために起こる容認できないほどの強度低下の問題も生しない。というのは、 収容部では製造時にただ一度しか溶接か行われず、しかもこの措置は寸法決定の 際に考慮に入いっているからである。

請求項２によると、この部材は、特に前部の縦方向部材として管状に構成される 。その結果、収容部は、対応する環状体にて構成される。しかし、他の横断面形 状も使用可能である。また、たとえば押し出し成形によって容易に製造できる。

修理と部材の交換とは始めから考慮されており、したがって収容部は、孔部の部 分で、請求項３による厚肉部によって、好ましくはボルト頭部を接触するために 平らな受け面となって、補強されるのか有利である。

収容部で部材をねし締結部によりしっかりと結合するために、請求項４の提案に よれば、複数の孔部すなわちねじ孔か、周方向に分散される。

請求項５によれば、孔部は、たとえこの孔部が工場での修理の際に初めて用いら れるとしても、収容部と部材とにおいて、たとえば予備部品として予め形成され ている。

材料を節約するとともに重さを適当なものとするために、請求項６では、挿入部 材を、縦軸に向けて横方向に延びる板材として、好ましくは押し出し成形品にて 形成でき、この挿入部材は、中心部分の開口部と全周方向の接触面とを育する。

部材の内部寸法の公差を補整するために、この接触面は、縦方向のギャップによ って切り離される。

しっかりした保持を行うという要求のために、請求項７によれば、ねじ孔の部分 に、開口部に向けて延びる厚肉部を形成するのか有利である。

請求項８によれば、部材の交換のために溶接シームだけが収容部で剥がされ、交 換する部材を取り去るという解体作業が行われる。

ナツト板か組み込まれた新しい部材は、収容部に差し込まれて結合され、ボルト によってねし締結される。この作業は容易にしかも迅速に行われるので、このよ うな修理は、コスト的に有利に仕上げられる。

請求項９によると、この発明の部材結合は、部材と収容部とがアルミニウムから 製造されたアルミニウム部材構造物である場合に、特に有利に使用される。

図面を用いて、この発明の実施例を、その他の詳細、特徴および利点とともに、 さらに詳細に説明する。図面において、図１は、二つの前部縦方向部材を有した 車体前部の支持構造物の側面図を示し、 図２は、第一の前部縦方向部材と鋳物部品の収容部との間の部材結合の拡大斜視 図を示し、 図３．４．５は、ねじ結合を用いた修理のために必要な部品を示す図であり、 図６は、ねし結合による修理を行ったあとの部材結合部の縦方向の矢視図を示す 。

図１は、自動車ｌの概略断面図であり、ここでは車体２の支持構造物の前部の側 面図を見て取ることができる。前部縦方向部材３は、第１の前部縦方向部材部品 ４と、これに接続された第２の縦方向部材部品５とからなる。第２の縦方向部材 部品５は、横方向部材６を介して、Ａ支柱８の最下部７と、それに続く敷居部材 ９とに連結されている。

第２の縦方向部材部品５の前端から、懸架ばね支持部材１０か、懸架ばね受け１ １のマウントに向けて斜め上方に延びている。この懸架ばね受け１１は、他のほ ぼ鉛直の支持部材１２によって、第２の縦方向部材部品５の上に、下方から支持 されている。さらに懸架ばね受け１１は、支持部材１３を介して、Ａ支柱８の中 央部分１４・＼導かれている。

第１の縦方向部材部品４と第２の縦方向部材部品５とは、単数あるいは複数の鋳 物部品１５を介して互いに結合し、さらに、懸架ばね支持部材ＩＯはこの鋳物部 品に一体化されている。この鋳物部品１５は複数の部材からなり、つまり半殻の 形で仕上げられる。

図２では、鋳物部品１５は拡大して描かれている。ここでは、管状の接続用の収 容部１６が見られる。この収容部１６に、第１の円筒状の縦方向部材部品４がフ ォームフィツット状態で挿入され、溶接シーム１７によって溶接されている。こ の構成は、最初の組み立ての場合を示しており、ここでは溶接シーム１７によっ て結合か行われている。しかし、最初の組み立ての際にも、ねじによる結合が可 能である。しかしながら、この段階において、収容部１６の周囲に分配されて、 平らな接触面と孔部１９とを有した、複数の厚肉部１８が、この収容部１６に設 けられている。

軽い事故の後では、構造的に意図されているように第１の前部の縦方向部材部品 ４のみが変形したときは、修理および交換の第１ステツプとして、溶接シーム１ ７が除去されて、変形した縦方向部材部品４か取り外される。このことによって 、図５にもとづく露出収容部１６か生じる。

ここで、図３による、新しい第１の前部の縦方向部材部品４からなる修理セット か使用できる。この修理セットは、挿入部分において同様に、収容部１６の孔部 １９に対応する孔部２０を有する。

この修理セットは、他の部材として、図４による挿入部材２１を含んでいる。こ れは、円筒状の接触面２２を有した板体として構成されている。その中央部分に は、ギャップ２４を介して接触面２２につながる開口部２３か形成されている。

厚肉部２５の領域ては、複数の径方向のねし孔２６か配置されている。

挿入部材２１は、ねし孔２６と孔部２０とか一直線に並ぶように、縦方向部材部 品４（図３）の端部に差し込まれる。そして、これか収容部１６に挿入されて、 孔部１９か一直線上に配置される。

そして、縦方向部材部品４と挿入部材２１と収容部１６とからなる配置構造か、 複数のポルト２７によってねし締結される。その結果、収容部１６と部材部品４ との間で、しっかりとして形の決まった結合か得られる。

これによって、部材の結合と修理の方法とを活用てき、強度を低下させずに、溶 接固定された元の部材を、簡単で経済的な手法で取り替えることかできる。

国際調査報告 国際調査報告 フロントページの続き （７２）発明者　ポーラ、フィオレル ドイツ連邦共和国　ヴエー−８０７０インゴルシュタット　キプフェンベルガー 　シュトラーセ　１０６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．特に押し出し成形品あるいは深絞り品からなる部材を有し、この部材が、こ の部材の横断面に対応した特に鋳物部品からなる管状の収容部に挿入され、前記 部材が、前記管状の収容部の前縁の全周で溶接シームによって溶接されるように 構成された、車体の部材結合構造、特に縦方向部材の結合構造であって、修理目 的のために部材（４）が溶接部で交換されるとともに、挿入部材（２１）がねじ 孔（２６）の付いたナット板として少なくとも部分的に部材（４）の内壁に挿入 された状態で、この部材（４）が管状の収容部（１６）に差し込まれており、管 状の収容部（１６）とねじ孔（２６）の付いた部材（４）とで、一列に並べられ た孔部（１９、２０）を備え、収容部（１６）と部材（４）と挿入部材（２１） との配列が、孔部（１９、２０）とねじ孔（２６）とを介してボルト（２７）で 固定されていることを特徴とする車体の部材結合構造。 ２．部材（４）が管状に構成され、それに相応して収容部（１６）が環状体で構 成されていることを特徴とする請求項１に記載の車体の部材結合構造。 ３．孔部（１９）の部分で収容部（１６）が厚肉部にて補強されていることを特 徴とする請求項１または２に記載の車体の部材結合構造。 ４．孔部（１９、２０）すなわちねじ孔（２６）が周方向に分散されていること を特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の車体の部材結合構造。 ５．孔部（１９）がはじめから収容部（１６）に含まれ、孔部（２０）が交換品 として使用される部材（４）に含まれていることを特徴とする請求項１から４ま でのいずれか１項に記載の車体の部材結合構造。 ６．挿入部材（２１）が、縦軸に向けて横方向に延びる板材として構成されると ともに、中心部分に開口部（２３）を有し、かつ縦方向のギャップ（２４）によ って切り離されている全周方向の接触面（２２）を有することを特徴とする請求 項１から５までのいずれか１項に記載の車体の部材結合構造。 ７．開口部（２３）へ向けて伸びる厚肉部が、ねじ孔（２６）の領域に形成され ていることを特徴とする請求項６に記載の車体の部材結合構造。 ８．特に押し出し成形品あるいは深絞り品からなる部材を有し、この部材が、こ の部材の横断面に対応した特に鋳物部品からなる管状の収容部に挿入され、前記 部材が、前記管状の収容部の前縁の全周で溶接シームによって溶接されるように 構成された、車体の部材結合、特に縦方向の部材結合の交換方法であって、部材 （４）の交換のために、溶接シーム（１７）を剥がすとともに交換される部材（ ４）を管状の収容部（１６）から取り外す解体を行い、 収容部（１６）に新しい部材（４）を挿入するとともに、収容部（１６）のこの 領域に、ねじ板の形態の挿入部材（２１）を、ナット板のねじ孔（２６）が部材 （４）の孔部（２０）および収容部（１６）の孔部（１９）と一直線に並ぶよう に挿入し、収容部（１６）と部材（４）と挿入部材（２１）との配置をボルト（ ２７）で固定することを特徴とする車体の部材結合の交換方法。 ９．部材（４）および、または収容部（１６）がアルミニウムから製造されるこ とを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の部材結合構造と方法 。