JPH06503778A - 乗用車ボディの中央支柱 - 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】 乗用車ボディの中央支柱 この発明は、請求項１の前提部による乗用車ボディの中央支柱（Ｂ支柱）に関す る。

乗用車の一体型ボディは通常、その支持構造を含めて板金部材から製作される。

従って中空形を有する溝材はそれぞれ、少なくとも２枚の深絞りした金属板を互 いに溶接して製作される。このような溝材は、中央支柱としても使用される。中 央支柱は、客室に剛性を与えるための支持構造において重要な機能を有しており 、とりわけ側面衝突の際の高負荷に耐えることができなければならない。

このような中央支柱に予想される必要条件のために、上向きに細くなる円錐形断 面を有することが必要であり、この円錐形断面を持つ部材の全長にわたり支持面 としてのドア密閉フランジが設けられる。また、ドアヒンジおよびロックボルト のために、空いた空間が得られなければならない。板金構造としての従来の仕様 の場合、中央支柱にこのような円錐形断面を持たせるとともに、全ての空いた空 間を組み込むことが可能である。しかしながら、２個のシェル状板金からなる構 造の場合、側面衝突の際に乗員を十分に保護するには強度が十分でなく、そのた め、さらに幾つかの板金部材を用いて広範かつ費用のかかる強化処置を施すこと が必要となる。

このような一体型ボディの構成に使用される鋼板は、深絞り法で成形される。

鋼板を成形するためのプレス用ダイスは比較的高価であるが、これにより多数個 の生産が可能となるため、大量生産のための経済的に有利な解決策となる。しか し、この方法は多額の工具投資を要するため、少量生産には極めて高価につくも のとなる。

そこで、特に少量生産のために既知であるのは、乗用車のボディを中空形材から なる支持構造で製作し、これを結合要素によって互いに結合させることである（ ヨーロッパ特許０１４６７１６号）。このような中空形材は軽金属押出し成形材 として構成され、また結合要素は軽金属鋳造部材として構成される。このような 構成は、少量生産のための経済的により有利な解決法であるだけでなく、この構 成によってボディ重量を低減し、防食の点において改善を得ることができる。

この先行技術により記載された具体的な実施例では、屋根フレームの側方部材と しての押出し成形材とドアの台部（シル）との間に設けられる中央支柱が、板金 部材で製作されている。この理由は、異なった断面を持つ構造部材、すなわちこ の場合は円錐形の中央支柱のために押出し成形材を使用することは、従来行われ ていないためである。なぜなら、押出し成形材はその製造方法に因り、その長さ 方向に一定の断面を有するからである。

この発明の課題は、その構成および操作において、中空形材と結合要素からなる 上記の支持構造に相当する中央支柱を製作することである。

この課題は、請求項１に記載の諸特徴によって解決される。

請求項１によれば、中央支柱は、少なくとも部分的に押出し成形材および／また は軽金属鋳造部材で構成される。

これによって、ドア支柱の板金構造について冒頭で述べた不都合、特に、強度向 上のためにさらに多数の強化部材を必要とするという欠点を回避することができ る。また、軽金属からなる中央支柱と、同種の材料からなるドア台部および屋根 部材との間の例えば溶接による結合は、異種の金属を使用する結合よりも容易に 作製することができる。以下に、有利な実施例を特徴する請求項２による第１の 好ましい実施例では、中央支柱は、この中央支柱の全長にわたって延びる多室形 押出し成形材として押出し成形材で製作される。この多室形押出し成形材は、縦 方向の中空形材である複数の形材室を含んでなり、これらの形材室はウェブによ って隔てられている。形材室の少なくとも１つは、中央支柱の円錐形の傾斜を作 るために、そして／または例えばロックボルトおよびドアヒンジを設けるための 切り抜き部または空いた空間を作るために、切断されている。

請求項３によれば、このような切断は次のように行われる。すなわち多室形押出 し成形材の形材室は互いに側方に並んで配置されており、この側方に並ぶ形材室 は、車両側方から見て上向きに細くなる中央支柱の傾斜を作るために縦方向に段 階を付けて切断されている。一番外側にある形材室ははるかに下方の領域で切断 されていてもよいため一部分だけが底部から上に突出し、隣接する形材室は中央 に向かって幾分上方で切断されている、などである。

請求項４では、同様に車両縦方向に円錐形の傾斜を実現するために、多室形押出 し成形材の形材室を上下に配置し、これらを縦方向に段階をつけて切断すること が提案されている。このために、たとえば最も外側にある形材室は下方の領域で 切断されるためこの形材室はこの下方の領域にのみ設けられいて、その下に存在 する形材室はこれより幾分上方で切断される、などである。

形材室の切断面を傾斜させて、円錐形の傾斜に適合させるのが適切である。

請求項５によれば、形材室を車両側方の共通の基礎形材壁土に配置し、この基礎 形材壁が車両内側の内壁として維持されるように形材室を切断するのが有利であ る。基礎形材壁は、必要に応じて、やや大きい材料厚さの仕様とすることもでき る。

ドア輪郭に適合した支持面として中央支柱の全長にわたって設けられるドア密閉 フランジは、請求項６の特徴部に従って容品に作製することができる。このため に、基礎形材壁は、押出し成形材の製作状態において、１枚壁の側方部材として 形材室の領域を越えて側方に突出するように構成される。この１枚壁の側方部材 は、たとえば上向きに円錐形の傾斜をもつように容易に切断することができる。

形材室は、切断によって切断面が開放している。したがって、請求項７により、 少なくとも切断された形材室の領域に、仕上げ部材を取り付けることが提案され る。好ましくはここに、板金部材または鋳造部材、場合によりプラスチック部材 も設けることができ、押出し成形材との結合によってさらに剛性を増大すること ができる。

請求項８によれば、押出し成形材をボディの外部輪郭の傾斜にさらに適合させる ことができる。この場合、押出し成形材は、製作後または切断後に公知の方法に よって幾分湾曲される。

切断された形材室を備えた押出し成形材である中央支柱の第１の実施例では、少 なくとも１つの形材室を上から下へ貫通する中空形に構成することによって高い 強度が得られ、これにより側面衝突の際に乗員を有効に保護するための必要条件 が満たされる。必要とされる中央支柱長さは１構造部材として製作でき、その際 、適切な形態、特に円錐形の傾斜を容易に得ることができる。製作、仕上げのコ ストは比較的僅かである。ロックボルトやドアヒンジを取り付けるための空いた 空間も、切り抜き部として形材室間に容易に作製することができる。また別の利 点として、切断によって生じるような、中央支柱に沿った剛性の急な変化により 、負荷の際に形材の重大でない特定の箇所に屈曲や凹みが生じるようにすること ができる。

請求項９による第２の実施例では、中央支柱は、この中央支柱の全長にわたって 延びる押出し成形材から作製されており、少なくとも１つの形材室を有して中空 形溝材を構成している。車両外側には、押出し成形材の上に補助部材が設けられ られており、この補助部材は押出し成形材を少なくとも部分的に囲んで被覆し、 これに固く結合している。

屋根フレームからドア台部まで連続して設けられる剛直な押出し成形材は高い強 度を有しており、側面衝突の際に乗員を十分保護するための必要条件を満足させ る。また、補助部材は押出し成形材を外側から覆っていて、この補助部材によっ て強度がさらに向上される。

請求項１０によれば、この補助部材を板金部材として、あるいは極めて堅牢な仕 様では軽金属鋳造部材として製作することができる。中央支柱の下方領域に剛直 な鋳造部材を設けることにより、側面衝突の際にこの特に危険な領域を有利に補 強することができる。

請求項１１によれば、ドア支柱の円錐形の傾斜を実現するために、複数の形材室 を互いに側方に、および／または上下に並べ、適切な高さに切断することができ る。ドア輪郭の全長にわたって連続しかつ適合したドア密閉フランジを得るため には、押出し成形材の製作状態で１枚壁であり、側方に比較的大きい幅で突出し ていて、適当な輪郭に切断できる基礎形材壁を設けることが有利である。

請求項１２によれば、特にヒンジやロックボルトである取り付は部材のための空 いた空間は、押出し成形材をそれ以上加工することなく、補助部材に含ませるの が有利である。これらの空いた空間は、鋳造補助部材および板金補助部材の両者 に成形することができる。

請求項１３によれば、中央支柱の通常の構成では、補助部材を脚部として構成し 、中央支柱のほぼ中央まで一定の長さでのみ延びて、全体として下から上へ円錐 形に細くなるように構成すれば十分である。これによって、少なくとも下部にお いて中央支柱の大きな剛性を維持して、円錐形の傾斜部に空いた空間をも設ける ことができ、上部領域においてはドア支柱は押出し成形材からなる上部部材のみ で作製される。

第３の実施例では、中央支柱は請求項１４により、少なくとも２つの縦部材から 作製され、押出し成形材または鋳造部材として、あるいは押出し成形材と軽金属 鋳造部材との組み合わせとして互いに結合される。

押出し成形材の場合、少なくとも２つの縦領域に分割することにより、ドア支柱 の形態をより大きい自由度で構成することができ、形材間の移行部、特に上向き の先細り部は結合箇所に置かれる。

中央支柱を単一部材からなる鋳造部材として製作することは、その必要長さの点 で問題があるため、複数の比較的短い鋳造部材を製造し、これらを互いに結合さ せることにより中央支柱を構成することも（態様によっては）有利である。条件 により、押出し成形材と鋳造部材との組み合わせが有利なこともある。

この場合、形材間の移行部、結合箇所などを別の板金部材、鋳造部材、またはプ ラスチック部材によって被覆することもできる。

縦部材を公知の固定技術によって結合することは、実買上可能である。請求項１ ５による特に好ましい結合は、縦部材を、斜面をもつ鞘状の支持結合として作製 し、これを溶接または接着により結合させることからなる。与えられたボディ空 間に取り付ける前に、複数部材からなる中央支柱を予め組み立てる場合、差し込 み結合も可能である。

下部縦部材を剛直な鋳造部材として構成することが特に有利である。それは、こ の領域が側面衝突の際に特に危険であり、また、とりわけヒンジとロックボルト である取り付は部品のための空いた空間をこの鋳造部材に設けるのが容易だから である。

請求項１７によれば、縦部材を、互いに側方に、および／または上下に並んだ形 材室をもつ多室形押出し成形材として製作することもできる。これらの形材室は 、円錐形の傾斜を作るために、そして／または切り抜き部や空いた空間を作るた めに、必要条件に応じて切断される。

この発明の実施例を、図面を用い、他の詳細な説明、特徴、ならびに利点を挙げ てさらに詳細に説明する。

図１は、製作および湾曲の後の中央支柱の多室形押出し成形材を示す。

図２は、形材室を切断して、切り抜き部を備えた円錐形の傾斜を作製した後の図 １の多室形押出し成形材を示す。

図３は、連続したドア密閉フランジを設けるために基礎形材壁の側方を切断した 、中央支柱のための連続した押出し成形材を示す。

図４は、図３の押出し成形材と、それに取り付けられた板金補助部材とで構成さ れた完成した中央支柱を示す。

図５は、ドア密閉フランジのために側方を切断した基礎形材壁を備えた中央支柱 のための押出し成形材と、空いた空間が成形された鋳造部材である補助部材とを 示す。

図６は、図５の押出し成形材と鋳造部材とで構成された完全に組み立てられた中 央支柱を示す。

図７は、中央支柱のための鋳造部材である２つの縦部材の結合前の状態を示す。

図８は、図７の２つの鋳造部材で構成された完全に組立てられた中央支柱を示す 。

図１には、乗用車ボディの中央支柱としての多室形押出し成形材１が示されてい る。多室形押出し成形材１は、基礎形材壁２（見やすくするため、材料厚さは示 されていない）と、基礎形材壁２の上に互いに隣接して並べられた３つの形材室 ３．４．　５と、これらの形材室３．４．　５の上に配置され、ウェブによって これらから分離されているその他の３つの形材室６．７．８とで構成されている 。

基礎形材壁２は、比較的大きい幅を持った１枚壁の側方部材９として、形材室の 領域より側方に突出している。

図１の多室形押出し成形材１はその製作後、適切な装置によってすでに湾曲され 、車両ボディの傾斜に適合させられている。

図２に示したように、ドア台部の下部領域でより大きい断面を持ち、かつ屋根フ レームの領域でより小さい断面を持つ中央支柱の円錐形の傾斜を作るために、形 材室３から８は段階的に切断されている。形材室５は全長にわたって維持されて いるが、たとえば形材室３と６とは下部領域においてすでにその高さに切断され ている。形材室４と７とを適当に切断することにより、領域１０にロックボルト を収容するための空いた空間が作られている。

基礎形材壁２の側方部材９もその全長にわたり円錐形に傾斜を持って切断されて おり、これによって全長にわたり支持面として連続したドア密閉フランジが作ら れている。

図２に示した段階をつけた切断面は、円錐形の傾斜に従って傾いた切断面を持つ ように形成することもできる。また、少なくとも切断領域に、被覆部材（図示さ れていない）が設けられる。

図３には、中央支柱のための押出し成形材１１が、貫通する形材室１２とともに 示されており、この押出し成形材１１は基礎形材壁１３を含んでいる。この基礎 形材壁１３は、比較的大きい幅の側方部材１４が側方に突出している。

図３に示した加工状態では、押出し成形材１１はボディの輪郭に沿ってすでに湾 曲されるとともに、側方部材１４は円錐形に切断されており、これによって、支 持面として適切なドア密閉フランジが全長にわたって作製されている。

図４は完全に組み立てられた中央支柱１５を示しており、図３の押出し成形材の 外側に補助部材が取り付けられている。この補助部材は深絞りした板金部材１６ であり、脚部として、中央支柱のほぼ半ばの高さまで円錐形に設けられてい板金 部材１６は押出し成形材１１に固く結合しており、これによって中央支柱１５の 下部領域が補強されている。また、この板金部材に、たとえばロックボルトのた めの空いた空間１７のような必要な空間が形成されている。

図５と図６による実施例は、図３と図４の実施例にほぼ相当しているため、対応 する参照番号を用いる。

図５にさらに押出し成形材１１が示されており、この押出し成形材１１は形材室 １２と、円錐形に切断された側方部材１４を有する基礎形材壁１３とからなって いる。この場合も、補助部材が脚部として設けられているが、この実施例では軽 金属鋳造部材１８として与えられている。

図６には、完全に組み立てられた中央支柱１５が示されており、鋳造部材１８は 下部領域において押出し成形材１１に取り付けられ、この部材１１に固く結合し ている。この堅固な鋳造部品１８は、側面衝突の際に特に危険である中央支柱の 下部領域の強度を大いに増大している。鋳造部材１８に、たとえばロックボルト 用の空いた空間１７のような必要な空いた空間を設けることもできる。

図７には、中央支柱２１のための下部縦部材１９と上部縦部材２０とが示されて いる。両縦部材１９と２０は中央支柱２１のほぼ半分の高さを有しており、図示 した実施例では鋳造部材として製作されている。しかし、縦部材１９．２０の一 方または両方を押出し成形材として、場合によっては切断した押出し成形材とし て作製し、これらを異なる断面どうし亙いに結合させて中央支柱２１を製作する ことも可能であろう。

下部縦部材１９は通常円錐形の傾斜を有するとともに、空き空間、特にロックボ ルト用の空き空間２２が成形されている。上端には斜め方向の支持面２３が設け られており、下端にはドア台部に固定するための取り付は坂２４が設けらている 。

上部縦部材２ｏも、より小さい断面を持つ円錐形の傾斜を有し、その下端に支持 面２３に対応する支持面２５を備えるとともに、その上端に屋根フレームに固定 するための接続部２６を備えている。

図８は完成組み立てした中央支柱２１を示しており、この中央支柱２１において は下部縦部材１９と上部縦部材２ｏが鞘状支持結合部で結合されている。この支 持結合は、溶接または接着によって固定される。

ＦＩＧ、３　ＦＩＧ、ｌ。

ＦＩＧ、５　ＦＩＧ、６ 補正書の翻訳文提出書（特許法１８４条の８）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．乗用車ボディの中央支柱（Ｂ支柱）であって、少なくとも部分的に押出し成 形材（１，１１）および／または軽金属鋳造部材（１８，１９，２０）で構成さ れていることを特徴とする乗用車ボディの中央支柱。 ２．中央支柱が、この中央支柱の全長にわたって延びる多室形押出し成形材（１ ）として押出し成形材から製作されて、ウェブによって隔てられた複数の形材室 （３−８）を備えており、少なくとも１つの形材室（３，４，６，７，８）が、 中央支柱の円錐形の傾斜を作るため、そして／または切り抜き部（１０）を作る ために切断されていることを特徴とする請求項１記載の中央支柱。 ３．多室形押出し成形材（１）の形材室（３，４，５）が互いに側方に並んで配 置されるとともに、この側方に並ぶ形材室（３，４，５）が、車両側方から見て 上向きに円錐形に細くなる中央支柱を作るために縦方向に段階を付けて切断され ていることを特徴とする請求項２記載の中央支柱。 ４．多室形押出し成形材（１）の形材室（６，７，８）が上下に配置されるとと もに、この上下に配置された形材室（６，７，８）が、車両縦方向から見て上向 きに円錐形に細くなる中央支柱を作るために縦方向に段階を付けて切断されてい ることを特徴とする請求項２または３記載の中央支柱。 ５．形材室（３−８）が共通の基礎形材壁（２）上に配置され、この基礎形材壁 （２）が切断後も内壁として維持されることを特徴とする請求項２から４のいず れかの項に記載の中央支柱。 ６．多室形押出し成形材の製作状態において１枚壁の側方部材（９）である基礎 形材壁（２）が、形材室（３−８）の領域を越えて側方に突出するとともに、上 向きに円錐形に細くなるように切断されていることを特徴とする請求項５記載の 中央支柱。 ７．切断された形材室の領域に、好ましくは板金部材または鋳造部材である仕上 げ部材が配置されていることを特徴とする請求項２から６のいずれかの項に記載 の中央支柱。 ８．多室形押出し成形材（１）が製作後または切断後に湾曲されることを特徴と する請求項２から７のいずれかの項に記載の中央支柱。 ９．中央支柱（１５）が、この中央支柱（１５）の全長にわたって延びる押出し 成形材（１１）から作製され、少なくとも１つの形材室（１２）を有して中空形 構材を構成するとともに、補助部材（１６；１８）が、押出し成形材（１１）の 上であって好ましくは車両の外側に設けられて、この押出し成形材（１１）を少 なくとも部分的に囲んで被覆し、この押出し成形材（１１）に固く結合している ことを特徴とする請求項１記載の中央支柱。 １０．補助部材が軽金属鋳造部材（１８）または板金部材（１６）であることを 特徴とする請求項９記載の中央支柱。 １１．基礎形材壁（１８）および／または形材室が、ドア支柱（１５）の円錐形 の傾斜を作るために切断されていることを特徴とする請求項９または１０記載の 中央支柱。 １２．補助部材（１６；１８）が、特にヒンジやロックボルトである取り付け部 材のための空いた空間（１７）を含んでいることを特徴とする請求項９−１１の いずれかの項に記載の中央支柱。 １３．補助部材（１６；１８）が脚部として構成され、全体として下から上へ円 錐形に細くなった傾斜を持って、好ましくは中央支柱（１５）のほぼ中央高さま での一定の長さでのみ延びていることを特徴とする請求項９−１２のいずれかの 項に記載の中央支柱。 １４．中央支柱（２１）が、少なくとも２個の相互に結合された縦部材（１９， ２０）で作製されており、縦部材（１９，２０）が押出し成形材または鋳造部材 として、あるいは押出し成形材と軽金属鋳造部材との組み合わせとして作製され ていることを特徴とする請求項１記載の中央支柱。 １５．縦部材（１９，２０）の結合が、斜面（２８，２５）を持った靴状の支持 結合として作製され、この結合が溶接または接着により固定されていることを特 徴とする請求項１４記載の中央支柱。 １６．下部縦部材（１９）が鋳造部材であり、この鋳造部材がとりわけヒンジと ロックボルトである取り付け部材のための空いた空間（２２）を含んでいること を特徴とする請求項１４または１５記載の中央支柱。 １７．下部および／または上部縦部材（１９，２０）が多室形押出し成形材であ り、中空形材からなる少なくとも１つの形材室が、円錐形の傾斜を作るために、 そして／または切り抜き部や空いた空間を作るために切断されていることを特徴 とする請求項１４−１６のいずれかの項に記載の中央支柱。