JP4243371B2 - 自動車のボデーピラーのためのエネルギ吸収性の被覆体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のボデーピラーのためのエネルギ吸収性の被覆体であって、該被覆体が、乗室内に位置する、ボデーピラーの領域に設けられていて、少なくとも１つの被覆部と、被覆部とボデーピラーとの間に配置されたエネルギ吸収性のエレメントとを有しており、エネルギ吸収性のエレメントが、金属薄板から成る、中空室を仕切る支持体によって形成されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第５１６３７３０号明細書に開示された、自動車のボデーピラーのためのエネルギ吸収性の被覆体は、被覆部と、被覆部とボデーピラーとの間に配置されたエネルギ吸収性のエレメントとから構成されている。一体的に形成されて異形に成形された、金属薄板から成るエネルギ吸収性のエレメントは、背後に位置するボデーピラーと一緒に、閉じられた中空室を形成し、少なくとも１つの脚部で直接的にボデーピラーに位置固定されている。エネルギ吸収性のエレメントの、端部側に湾曲した形状を有する他方の脚部は、その自由端部で、ボデーピラーに固定されることなしに当て付けられている。被覆部は、このような構成において部分的に直接に、一体的なエネルギ吸収性のエレメントに支持されており、このエレメントに、両面接着ベルトなどを介して固定的に結合されている。
【０００３】
このような配置関係が有する欠点は、エネルギ吸収性のエレメントの第２の脚部をボデーピラーに固定せずに載着することにより、エネルギ吸収性のエレメントが、不都合な、すなわち斜めの負荷方向において側方に変位し、ほぼヒンジ軸線を中心にしてボデーピラーから離れる方向で屈曲するおそれがあることである。これにより、頭部衝突衝撃時にもたらされるエネルギ吸収作用が著しく減じられてしまう。さらに、エネルギ吸収性のエレメントの、自由に載置された第２の脚部は、走行運転時に望ましくないばたつきノイズを生ぜしめるおそれがある。さらに、ボデーピラーにおけるエネルギ吸収性のエレメントの位置適正な位置決め、ならびに、エネルギ吸収性のエレメントにおける被覆体の位置適正な位置決めが組付時には困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式のエネルギ吸収性の被覆体を改良して、組付しやすい構造が得られるとともに、不都合な負荷方向においても、エネルギ吸収性のエレメントがボデーピラーから離れる方向で側方に屈曲することが回避され、さらに走行運転中のエネルギ吸収性の被覆体によるばたつきノイズが回避されるような、エネルギ吸収性の被覆体を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、エネルギ吸収性のエレメントが、ボデーピラーに向いた側で、長手方向延在長さの少なくとも部分領域で、異形に成形された保持レールによって支持されており、該保持レールが部分的に形状結合的にボデーピラーに当て付けられていて、該ボデーピラーに局所的に固定的に結合されているようにした。
【０００６】
本発明の有利な構成は請求項２以下に記載されている。
【０００７】
【発明の効果】
本発明により得られる主な利点は、エネルギ吸収性のエレメントの両脚部に少なくとも局所的に結合された、異形に成形された保持レールが配置されることにより、頭部衝突衝撃時に不都合な負荷方向が生じても、有効なエネルギ吸収が達成されることにある。ボデーピラーの外輪郭に部分的に保持レールの形状を適合することにより、この保持レールは、エネルギ吸収性のエレメントと一緒に、ボデーピラーに簡単に位置決めし、固定することができる。走行運転中のばたつきノイズは、エネルギ吸収性のエレメントを両側で保持することにより回避される。被覆部は簡単に保持レールまたはボデーピラーに、差込結合部を介して固定することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図面に示した実施の形態について説明する。
【０００９】
図１に部分的に示した乗用車１は、Ａピラーによって形成されたボデーピラー２を有している。このボデーピラーは、乗室３に向いた側に、エネルギ吸収性の被覆体４を備えている。このエネルギ吸収性の被覆体４によって、乗員の衝撃値が、頭部衝突の場合に著しく減じられる。このボデーピラー２は、図３〜図５に示したように少なくとも、異形に成形された内側薄板５と異形に成形された外側薄板６とから構成されている。さらにボデーピラー２は、内側薄板５と外側薄板６との間に、付加的な補強薄板７、または、ボデーピラー２の内側の中空室に配置された詳細には図示していない補強管を有している。内側薄板５と補強薄板７と外側薄板６とは、フランジ８，９で適宜な方法で一緒に纏められて１つの閉じた中空支持体を形成している。フランジ８はフロントウィンドウ１０を受容するために役立つ。このフロントウィンドウ１０は接着体１１の介在下で所定の位置に保持されている。フランジ９には、シール体１２が取り付けられている。このシール体はドアウィンドウ１３またはドアフレームと協働する。エネルギ吸収性の被覆体４は、少なくとも１つのエネルギ吸収性のエレメント１４と車両乗員に向いた被覆部１５とを有している。
【００１０】
本発明によれば、横断面で見てほぼＵ字形に成形された、エネルギ吸収性のエレメント１４は、ボデーピラー２に向いた側で、少なくとも部分的に、異形に成形された保持レール１６に結合されている。この保持レール１６は、部分的に形状結合的にボデーピラー２に当て付けられており、このボデーピラーに、局所的に不動に結合されている。保持レール１６とエネルギ吸収性のエレメント１４とは予め製造された構成ユニット１７を形成する。この構成ユニットはボデーピラー２の内側薄板５に固定可能である。このことはリベット、ねじ、溶接等によって行われる。図４においては例えば構成ユニット１７をボデーピラー２に保持するためのリベット１８が示されている。保持レール１６も、構成ユニット１７のエネルギ吸収性のエレメント１４も、直接的にボデーピラー２に固定することができる。
【００１１】
エネルギ吸収性のエレメント１４は長手方向延在長さ全体にわたって、互いに所定の間隔を置いた２つの脚部１９，２０を有している。両脚部１９，２０の自由端部は、保持レール１６の同じ方向に向いた内側に位置するフランジ２１，２２に局所的に固定的な結合されている（図５）。保持レール１６のフランジ２１，２２は図７に示したように局所的にのみ設けられている。保持レール１６のフランジ２１は、突出した方形の舌片３２によって形成されている。これらの舌片はエネルギ吸収性のエレメント１４の脚部１９の対応する押曲部３３の内側に当て付けられており、この場所で固定されている。この実施例においては、互いに所定の間隔を置いた２つの舌片３２が保持レール１６に設けられている。保持レール１６のフランジ２２は、Ｕ字形の一体成形部３４のそれぞれ外側に位置するウェブを形成している。保持レール１６にはやはり所定の間隔を置いた２つの一体成形部３４が設けられている。これらのＵ字形の一体成形部３４相互間では保持レール１６は切り欠かれている。下側の一体成形部３４の下方でも、保持レール１６はやはり切り欠かれている。各Ｕ字形の一体成形部３４は図５に示したように、フランジ２２を形成するウェブと、結合ウェブ３５と、内側のウェブ３６とから構成されている。内側のウェブ３６は保持レール１６の輪郭に続いて一体的に設けられている。保持レール１６と、エネルギ吸収性のエレメント１４の脚部１９，２０との結合は、この実施例においては複数の点溶接によって行なわれる。一般的には、保持レール１６とエネルギ吸収性のエレメント１４との結合は、溶接、ろう接、接着、変形加工、通し結合などによって行なうことができる。保持レール１６とエネルギ吸収性のエレメント１４とはそれぞれ鋼薄板またはアルミニウム薄板から製造されていてよい。
【００１２】
この実施例においては、保持レール１６は鋼薄板から製造されていて、エネルギ吸収性のエレメント１４はアルミニウム薄板から製造されている。保持レール１６はエネルギ吸収性のエレメントよりも大きな壁厚を有している。両部分の壁厚はほぼ０．５〜２．０ｍｍであり、経験的に算出される。保持レール１６は図２に相応して、エネルギ吸収性のエレメント１４を下方に向かって寸法Ａだけ超えて突出している。上方に向かっては、エネルギ吸収性のエレメント１４が、保持レール１６に対して寸法Ｂだけ突出している。車両乗員に向いた被覆部１５は連続的に、エネルギ吸収性のエレメント１４に対して所定の間隔Ｃを置いて延びており、第１の実施例によれば、保持レール１６に局所的にのみ固定されている（図３）。このために、細長く延びる保持レール１６の両端部には、エネルギ吸収性のエレメント１４の脚部２０に向いた側に、それぞれ１つの隆起した支持フランジ２３が設けられている。各支持フランジ２３には１つの長孔２４が形成されている。この長孔には、ばね弾性的な保持クランプ２５が挿入されている。各保持クランプ２５には被覆部１５の固定ウェブ２６の自由端部が差込可能である。保持レール１６の下側の支持フランジ２３は、エネルギ吸収性のエレメント１４の外方で延びているので、被覆部１５は簡単に保持レール１６に位置固定可能である（図２）。
【００１３】
ボデーピラー２に保持レール１６を固定するために、かつ、保持レール１６の上側の支持フランジ２３に被覆部１５を保持するために、エネルギ吸収性のエレメント１４はこのような領域において、細長いスリット開口２７を有している。上側の支持フランジ２３はエネルギ吸収性のエレメント１４の細長いスリット開口２７を貫通している（図３）。被覆部１５に設けられた固定ウェブ２６は、保持レール１６の、所定の間隔を置いた両支持フランジ２３の領域において局所的にのみ形成されている。各固定ウェブ２６は支持フランジ２３に対してほぼ直角に向けられている。各固定ウェブ２６の自由端部には、少なくとも１つの側方に突出した保持ノーズ２８が形成されている。この保持ノーズは、保持クランプ２５の保持舌片２９に背後から係合する。端部側の脚部１９，２０の間に延びる、エネルギ吸収性のエレメント１４の壁部分３０は、手前に支承された被覆部１５に対して所定の間隔Ｃを置いて延びている。走行運転中の騒音発生を回避するために、被覆体１５とエネルギ吸収性のエレメント１４との間に局所的に、フェルト間挿体が設けられてよい（図示せず）。図２、図７および図８に示したように、構成部分１７の付加的な固定のために、エネルギ吸収性のエレメント１４の上端部に、屈曲したホルダ３１が設けられている。このホルダは、ボデーピラー２の内側薄板５に位置固定可能である。このことは、リベットまたはねじによって行なわれてよい。ホルダ３１はエネルギ吸収性のエレメント１４の壁区分３０と一体的に形成されている。
【００１４】
この実施例においては、本発明によるエネルギ吸収性の被覆体４はＡピラーに設けられている。しかしながら、この被覆体は車両のＢピラー、Ｃピラー、Ｄピラーまたは側方の天井長手方向ビームに配置されていてもよい。
【００１５】
図９は被覆部１５を固定するための第２の実施例である。このような配置関係においては、被覆部１５′はボデーピラー２に局所的に固定されている。被覆部１５の固定ウェブ２６′がエネルギ吸収性のエレメント１４の細長いスリット開口２７′を貫通している。固定ウェブ２６′は組付面の領域においてボデーピラー２に対してほぼ直角に向けられている。図９に示したように、ボデーピラー２の内側薄板５の長孔２４′には、ばね弾性的な保持クランプ２５′が挿入されている。側方に突出した、固定ウェブ２６′の保持ノーズ２８′は保持クランプ２５′の保持舌片２９′に背後から係合している。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗用車を、ボデーピラーがフロントウィンドウとドアウィンドウとの間に配置され、このボデーピラーが乗室側でエネルギ吸収性の被覆体を備えている状態で示す部分側面図である。
【図２】本発明によるエネルギ吸収性の被覆体の第１の実施例のエネルギ吸収性のエレメントと保持レールとを、図１の符号Ｘで示した部分を拡大した状態で示した図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って示した拡大断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って示した拡大断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿って示した拡大断面図である。
【図６】図３の矢印Ｒの方向で、エネルギ吸収性のエレメントおよび保持レールを見た図である。
【図７】エネルギ吸収性のエレメントおよび保持レールとを示す分解図である。
【図８】ボデーピラーと、保持レールと、エネルギ吸収性のエレメントとから形成された前製造された構成ユニットと、被覆部とを示す別の分解図である。
【図９】本発明によるエネルギ吸収性の被覆体の第２の実施例を、被覆部がボデーピラーに固定可能である状態で示す、図３と同様の断面図である。
【符号の説明】
１ 乗用車、 ２ ボデーピラー、 ３ 乗室、 ４ 被覆体、 ５ 内側薄板、 ６ 外側薄板、 ７ 補強薄板、 ８，９ フランジ、 １０ フロントウィンドウ、 １１ 接着体、 １２ シール体、 １３ ドアウィンドウ、 １４ エネルギ吸収性のエレメント、 １５，１５′ 被覆部、 １６ 保持レール、 １７ 構成ユニット、 １８ リベット、 １９，２０ 脚部、 ２１，２２ フランジ、 ２３ 支持フランジ、 ２４，２４′ 長孔、 ２５，２５′ 保持クランプ、 ２６，２６′ 固定ウェブ、 ２７，２７′ スリット開口、 ２８，２８′ 保持ノーズ、 ２９，２９′ 保持舌片、 ３０ 壁区分、 ３１ ホルダ、 ３２ 舌片、 ３３ 押曲部、 ３４ 一体成形部、 ３５ 結合ウェブ、 ３６ ウェブ

Claims (15)

1. 自動車のボデーピラーのためのエネルギ吸収性の被覆体であって、ボデーピラーが、内側薄板と、外側薄板と、付加的な補強薄板とから成っており、被覆体が、乗室内に位置する、ボデーピラーの領域に設けられていて、少なくとも１つの被覆部と、被覆部とボデーピラーとの間に配置されたエネルギ吸収性のエレメントとを有しており、横断面で見てほぼＵ字形のエネルギ吸収性のエレメントが、金属薄板から成る支持体によって形成されている形式のものにおいて、
   エネルギ吸収性の被覆体（４）が、横断面で見てＵ字形に成形されたエネルギ吸収性の保持レール（１６）を備えており、該保持レール（１６）が、エネルギ吸収性のエレメント（１４）に加えられた負荷を吸収するようになっており、
   エネルギ吸収性のエレメント（１４）の凸方向と、保持レール（１６）の凸方向とが、互いに同じ方向に向けられており、
   エネルギ吸収性のエレメント（１４）が、２つの脚部（１９，２０）を備えており、
   エネルギ吸収性のエレメント（１４）の少なくとも一方の脚部（１９）が、保持レール（１６）の、少なくとも部分的に設けられた一方のフランジ（２１）に結合されており、
   エネルギ吸収性のエレメント（１４）の他方の脚部（２０）が、保持レール（１６）の他方のフランジ（２２）に結合されており、
   保持レール（１６）が、ボデーピラー（２）の内側薄板（５）に形状結合的に当て付けられていて、該内側薄板（５）に固定されていることを特徴とする、自動車のボデーピラーのためのエネルギ吸収性の被覆体。
2. エネルギ吸収性のエレメント（１４）が、溶接、ろう接、接着、変形加工などによって保持レール（１６）に結合されている、請求項１記載のエネルギ吸収性の被覆体。
3. 保持レール（１６）とエネルギ吸収性のエレメント（１４）とが、リベット結合、溶接結合またはねじ結合によってボデーピラー（２）に固定されている、請求項１記載のエネルギ吸収性の被覆体。
4. 保持レール（１６）がアルミニウム薄板または鋼薄板から製造されていて、エネルギ吸収性のエレメント（１４）もアルミニウム薄板または鋼薄板から製造されており、アルミニウム薄板または鋼薄板の厚さがほぼ０．５〜２．０ｍｍである、請求項１から３までのいずれか１項記載のエネルギ吸収性の被覆体。
5. 保持レール（１６）が、エネルギ吸収性のエレメント（１４）を下方に向かって所定の寸法（Ａ）だけ超えて突出している、請求項１から４までのいずれか１項記載のエネルギ吸収性の被覆体。
6. エネルギ吸収性のエレメント（１４）が、保持レール（１６）を上方に向かって、所定の寸法（Ｂ）だけ超えて突出している、請求項１から５までのいずれか１項記載のエネルギ吸収性の被覆体。
7. エネルギ吸収性のエレメント（１４）に対して所定の間隔を置いて配置された被覆部（１５）が局所的に保持レール（１６）に固定されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のエネルギ吸収性の被覆体。
8. エネルギ吸収性のエレメント（１４）に対して所定の間隔を置いて配置された被覆部（１５′）が局所的にボデーピラー（２）に固定されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のエネルギ吸収性の被覆体。
9. 保持レール（１６）をボデーピラー（２）に固定し、被覆部（１５，１５′）を保持レール（１６）またはボデーピラー（２）に固定するために、エネルギ吸収性のエレメント（１４）に、少なくとも１つの細長いスリット開口（２７，２７′）が形成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のエネルギ吸収性の被覆体。
10. 細長く延びる保持レール（１６）の両端部に、長孔（２４）を備えた各１つの支持フランジ（２３）が形成されており、この長孔（２４）に、ばね弾性的な保持クランプ（２５）が挿入されており、各保持クランプ（２５）内に、被覆部（１５）の固定ウェブ（２６）の自由端部が差し込み可能である、請求項１から９までのいずれか１項記載のエネルギ吸収性の被覆体。
11. 保持レール（１６）の上側の支持フランジ（２３）が、エネルギ吸収性のエレメント（１４）の細長いスリット開口（２７）を貫通して突出している、請求項１０記載のエネルギ吸収性の被覆体。
12. 被覆部（１５）の固定ウェブ（２６）が、保持レール（１６）の突出した支持フランジ（２３）に対してほぼ直角に向けられている、請求項１０または１１記載のエネルギ吸収性の被覆体。
13. エネルギ吸収性のエレメント（１４）の細長いスリット開口（２７′）を貫通して突出する、被覆部（１５′）の固定ウェブ（２６′）が保持クランプ（２５′）内に差し込み可能であり、ボデーピラー（２）の内側薄板（５）の長孔（２４′）内に挿入された保持クランプ（２５′）が保持舌片（２９′）を有しており、該保持舌片が、固定ウェブ（２６′）の突出する保持ノーズ（２８′）によって被覆部（１５′）の組付時に係合させられるようになっている、請求項１０記載のエネルギ吸収性の被覆体。
14. 各固定ウェブ（２６，２６′）がその自由端部で、局所的に突出した保持ノーズ（２８，２８′）を有しており、該保持ノーズが保持クランプ（２５，２５′）の保持舌片（２９，２９′）に係合している、請求項１３記載のエネルギ吸収性の被覆体。
15. 被覆部（１５，１５′）とエネルギ吸収性のエレメント（１４）との間に局所的に、ばたつきノイズを回避するためのフェルト間挿体が介在されている、請求項１から１４までのいずれか１項記載のエネルギ吸収性の被覆体。

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