JPH06503782A - 自動車ボディの構材結合、特に縦構材結合、およびアルミニウム構材の交換方法 - 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】 自動車ボディの溝材結合、特に縦溝材結合、およびアルミニウム溝材の交換方法 この発明は、請求項１と２の前提部による、自動車ボディの溝材結合、特に縦溝 材結合、および溝材結合におけるアルミニウム溝材の交換方法に関する。

節点要素によって互いに結合された中空形溝材を用いて自動車ボディの荷重支持 構造を製作することは既知である（ヨーロッパ特許出願公開第０１４６７１６号 ）。中空形溝材としてはアルミニウム押出し成形部材が使用され、また節点要素 としてはアルミニウム鋳造結合部品が用いられる。

さらに自動車フレームの中空形縦溝材を、変形可能な複数の縦溝材部分から構成 することも既知である。これらの縦溝材部分は、横方向に周回する溶接シームに よって結合され、種々な壁厚さおよび／または材料品質により、各縦溝材部分が 車両中央に向かうほど大きな変形剛性を有するように決定されている。これによ り、車両中央に向けて段階的な変形剛性が得られるため、比較的軽度の事故では １つの縦溝材部分だけが変形するか、あるいは事故の重大さに応じて幾つかの縦 溝材部分が順次変形し、その縦溝材部分に接続する部分は損傷しない。修理時に は、変形した部分を交換するだけでよい。これによって、比較的小さい事故にお いて車両フレーム全体が望ましくなく変形することが避けられる。このような自 動車フレームは金属薄板部品で構成されているため、交換は縦溝材部分を切断し 、新しい部分に溶接することにより行われ、大きな問題とならない。

自動車フレームの別の既知の縦溝材仕様（ドイツ国特許出願公開第３７４０４０ ２号）にあっては、縦溝材は部品がその位置に取り付けられる前に分割されてい る。この場合も、縦溝材前方部品は変形要素として構成されており、そのためこ れらの前方部品は縦溝材後部部品に比して容易に変形する。前後に配置されたこ れらの縦溝材部品は、横方向の回転面として構成された支持面によって結合され ている。これらの支持面は中心のねじにより軸方向に結合されている。この構成 は、アルミニウム押出し成形部材が使用される場合に特に有利である。ねじ止め により、軽度の衝突の後に変形した前方縦溝材部品の交換を、比較的簡単かつ迅 速に行うことができる。この場合、溶接部の交換に関連する後述の問題は生じな い。しかしこのようなねじ結合の費用は比較的高い。

冒頭に述べた技術の現況（ヨーロッパ特許出願公開第０１４６７１６号）から、 自動車ボディへの溝材結合が既知であり、この場合、アルミニウム溝材は押出し 成形部材として形成され、鋳造金属部品であるアルミニウム管状収容部の中に挿 入されて、この管状収容部の前方縁に、周状溶接シームにより溶接されている。

このような結合は堅固にまた廉価に製作することができる。

また、熱処理可能なアルミニウム合金を使用する場合、熱溶接によっていわゆる 熱影響域に材料の著しい強度低下を生じることが一般に知られている。上記の溝 材結合で使用されるような周状溶接結合は、特に重大である。なぜなら、この溶 接結合によって連続的な横平面に弱化が生じるためである。最初の溝材結合と最 初の溶接過程の強度低下は、寸法決定の際に考慮することができる。しかし、溶 接シームを切断し、新しい溝材部品を挿入し、管状の収容部の前方端に再び溶接 することにより行われる通常の溝材交換は、溶接過程を繰り返すことになるため 、さらにダレイン状に至る制御不能な損傷をもたらし、対応する著しい強度低下 および高負荷時の破壊の危険性を伴う。

この問題は特に、分割された縦溝材に部材を結合する時に生じる。なぜなら、事 故後の修理の際、またおそらく自動車の寿命の間に、このような状況で、より容 易に変形した縦溝材の前方部品を交換しなければならないと予想されるからであ る。この場合、溶接過程がくり返し必要とされ、溶接によってアルミニウム合金 材料の熱影響域で構造変化が累積することにより、許容できない結合の弱化が起 こる。

最初から結合を強くしておき、上記のようなくり返し行われる溶接に起因する著 しい強度低下によっても破損の危険に至らないようにすることが考えられよう。

しかし、これはコストと重量の理由から実際的な解決策ではなく、のみならず顧 客には修理後に元の強度をもったボディを委ねるべきである。

従って、この発明の目的は、交換や修理の後も再び元の強度を備えた結合が作ら れるように溝材結合を構成することにある。きらにこの発明の目的は、溝材の交 換に好適な方法を提案し、それによって元の結合強度を再現することにある。

この目的は、請求項１と２の特徴部によって達成される。

請求項１によれば、自動車ボディの溝材結合、特に縦溝材結合は、押出し成形部 材としてのアルミニウム溝材が、対応する断面をもつアルミニウム管状収容部に 挿入され、この管状収容部の正面側の縁で周状溶接シームにより溶接されること によって製作される。本発明によれば、収容部の長さは少なくとも、固い結合を 確実に固定するために必要な第１の縦領域を含んでいる。挿入深さが僅かすぎる 場合、充分に確実に固定支持するための支持面が小さすぎるのは理解されよう。

本発明によれば、収容部の長さあるいは溝材の可能な挿入長さは、周状溶接シー ムにおける熱影響域の軸方向延長部分に相当する第２の縦領域を含むべきである 。管状収容部におけるこの熱影響域またはその軸方向延長部分は、固い結合にと って重大な、この領域における有意な強度低下を調べることによって決定される 。このアルミニウム管状収容部は、複数の鋳造部品で構成することができる。

溝材結合をこのように構成することによって、以下の請求項２の方法によって説 明されるように、必要な固い結合を維持しつつ溝材を有利に交換することができ る。

請求項２によれば、溝材交換時に、溝材は次のように分解される。すなわち管状 収容部のリングが、溶接シームによってこのリングに連結されたアルミニウム溝 材とともに正面側縁から切り離され、取り外される。このリングの軸方向長さは 、収容部における少なくとも第２の縦領域または熱影響域の軸方向延長部分に相 当する。これによって、最初の溶接工程による材料の構造変更によって強度低下 が生じた領域が分離されるため、再び溶接前の元の強度をもつ収容部が提供され る。

続いて、たとえば事故後の修理時において、新しいアルミニウム溝材がこの短縮 された収容部に挿入され、短縮された収容部の正面側縁で新しい周状溶接シーム によって溶接される。収容部の軸方向長さは、本発明によれば、短縮されても新 しい固い結合のために充分な確実な固定を保証する長さである。

このようにして、同じ箇所および同じ熱影響域において繰り返し溶接が行われて も、許容し得ない材料強度の低下は生じない。

請求項３によれば、幾つかの（好ましくは２つの）第２の縦領域が前後して配置 される。これによって、たとえば簡単な交換で前方縦溝材部分を２回修理でき、 アルミニウム収容部を費用をかけて交換する必要がなくなる。このアルミニウム 収容部は通常単数または複数のアルミニウム鋳造部品からなる構成要素であり、 複数の溝材のための結合要素としての節点を構成しているので、アルミニウム収 容部の交換は明らかにはるかに高価につく。

請求項４により、収容部の外面の第２の縦領域の距離に横方向のマークを付ける ことが提案される。これによって、熱影響域の軸方向長さが修理工に見えるよう になり、修理工はそれぞれの修理の際に、マークに従って収容部を分離すればよ い。

図面を用いて、本発明の１実施例を他の特徴、特性および利点と一緒にさらに詳 細に説明する。

図１は、２成分からなる前方縦溝材を備えた、自動車ボディの前方領域の支持構 造の側面略図である。

図２は、第１の前方縦溝材部品と第２の前方縦溝材部品の縦溝材結合の断面を示 す。

図１は自動車１の断面を略図で示しており、自動車ボディ２の支持構造の前方領 域を側面視で見ることができる。前方縦溝材３は第１の前方縦溝材部品４と、こ の部品４に接続する第２の縦溝材部品５とからなり、この第２の部品は側方案内 ６を通じてＡ支柱８の脚部に、続いてシル（台部）９に結合している。

第２の縦溝材部品５の前方末端から、衝撃吸収体の溝材１０が斜め上向きに延び て、衝撃吸収体１１を支持している。この衝撃吸収体１１は、その底部において 別のほぼ垂直の溝材１２によって第２の縦溝材部品５の上に支持され、また溝材 １３によってＡ支柱８の中央領域１４に支持されている。

第１の縦溝材部品４と第２の縦溝材部品５とは、単数または複数の鋳造部品１５ によって結合されており、これにさらに衝撃吸収体の支柱１ｏが成形されている 。

図２では、第１の溝材部品４が挿入された鋳造部品１５の拡大断面図が示されて いる。溝材部品４は、この実施例では円筒状に構成されており、鋳造部品１５の 対応して形成された円筒状の収容部１６に挿入され、収容部１６の前方端部にお いて周状溶接シーム１７によって溶接されている。

溶接シーム１７のための溶接過程により、第１の熱影響域１８が作られ、この熱 影響域１８において材料の構造変化に起因する実買上の強度低下が見られる。

収容部１６の材料におけるこの熱影響域の軸方向長さが示されている。第１の前 方縦溝材部品４は変形要素として構成されているため、軽度の衝突ではこの部品 だけが変形し、後方に続く部品、特に鋳造部品１５や第２の縦溝材部品５は損傷 されず維持される。したがって、このような衝突では、前方縦溝材部品４だけを 交換すればよい。

このためには、リング１９が線２０に沿って切断され、溶接シーム１７によって このリング１９に結合されているアルミニウム溝材４と一緒に収容部１６から取 り外される。続いて、新しい縦溝材部品４が収容部１６に挿入され、新しい溶接 シーム２１によって溶接される。この溶接により、第２の熱影響域２２が形成さ れる。

別の衝突が起こって第１の縦溝材部品４が再び変形した場合、さらに修理を行う ことができる。この修理によって熱影響域２２が切り離され、再び新しい縦溝材 部品４が溶接シーム２３によって結合される。この時に残る挿入領域２４は、充 分堅固な確実な固定が確保されるような長さに選択される。

このような溝材結合と修理方法とが提供されることにより、強度を低下すること なく初めに溶接結合によって固定された溝材を交換し、改めて溶接結合によって 固定することができる。

補正書の翻訳文提出書（特許法１８４条の８）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．自動車ボディの構材結合、特に縦構材結合であって、押出し成形部材として のアルミニウム構材を備え、このアルミニウム構材は、この構材の断面に対応す るアルミニウム管状収容部、特にアルミニウム鋳造部品に挿入されて、この管状 収容部の正面縁に周状溶接シームによって溶接されているものであって、その特 徴として、収容部（１６）の長さが少なくとも、固い結合の確実な固定のために 必要な第１の縦領域（２４）と、少なくとも１つの、収容部（１６）の材料に溶 接に起因する有意な強度低下が生じる熱影響域の軸方向延長部分に相当する第２ の縦領域（１８；２２）とを含む自動車ボディの構材結合。
2. ２．構材結合、特に自動車ボディの縦構材結合におけるアルミニウム構材の交換 方法であって、この構材結合は、押出し成形部材としてのアルミニウム構材を備 え、このアルミニウム構材は、この構材の断面に対応するアルミニウム管状収容 部、特にアルミニウム鋳造部品に挿入されて、この管状収容部の正面縁に周状溶 接シームによって溶接されているものであって、その特徴として、収容部（１６ ）の長さが少なくとも、固い結合の確実な固定のために必要な第１の縦領域（２ ４）と、少なくとも１つの、収容部（１６）の材料に溶接に起因する有意な強度 低下が生じる熱影響域の軸方向延長部分に相当する第２の縦領域（１８；２２） とを含み、そして、アルミニウム構材（４）の交換のための分解が、リング（１ ９）が管状収容部（１６）の正面側縁から切断され、溶接シーム（１７）によっ てこのリング（１９）に結合されたアルミニウム構材（４）と一緒に取り外され 、この時、リング（１９）の軸方向長さが少なくとも収容部（１６）の第２の縦 領域（１８）または熱影響域の軸方向延長部分に相当するように行われ、続いて 新しいアルミニウム構材（４）がこの短縮された収容部（１６）に挿入され、次 いで挿入されたアルミニウム構材（４）が、短縮された収容部（１６）の新しい 正面側線に新しい周状溶接シーム（２１）によって再び溶接されることを特徴と するアルミニウム構材の交換方法。
3. ３．複数の、好ましくは２つの第２の縦領域（１８；２２）が前後して設けられ ていることを特徴とする、請求項１に記載の構材結合あるいは請求項２に記載の 構材の交換方法。
4. ４．収容部（１６）の外面の第２の縦領域（１８；２２）の境界部に横方向のマ ークが設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれかの項に記載 の構材結合または構材の交換方法。