JPH06503785A - 乗用車のボディの構造部材のジョイント、特に縦構造部材のジョイント - 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】 乗用車のボディの構造部材のジヨイント、特に縦構造部材のジヨイント この発明は、請求項１の前提部にもとづく、乗用車のボディの構造部材のジヨイ ント、特に縦構造部材のジヨイントに関する。

乗用車の通常のフレーム一体ボディは、支持構造を含めて薄板部品から製作され ている。

中空部材を備えた構造部材は、深絞りされて互いに溶接されたそれぞれ２枚の薄 板にて製作される。構造部材の結合は、おおむね、これらの端部を重ねてつなぎ 、密着箇所ではシーム溶接または点溶接によって結合かなされている。

このようなボディの構成に使用される鋼板は、深絞り法によって形成される。薄 板を形成するためのプレス装置は比較的高価であるが、きわめて多くの個数を生 産するため、大量生産によりコスト上の有利な解決がなされる。しかし設備の費 用が高価になるため、上記の方法は少量生産にとっては極めてコスト高となる。

このため、特に少量生産用に、乗用車の車両ボディを中空部材にて製造すること か公知である（ヨーロッパ特許第０１４６７１６号明細書）。これらの部材は、 結合要素によって互いに結合している。中空部材は軽金属製の連続体として構成 され、また結合要素は軽金属製の鋳造部品として構成される。このような構成に よれば、少量生産となるためのコストの問題がいっそう有利に解決する他に、ボ ディ重量がより少なくなるとともに、防食の改善が図られる。

このような軽金属ボディの場合に、構造部材は差込またはジヨイント部材によっ てフオームフィツト結合されており、また公知のジコイン１〜技術、特に溶接に よってさらに追加的に接合されている。

結合される中空構造部材はその一端にノツチ付きの接触ジヨイントを備えており 、その延長部で所属の結合要素が接合できるように、接触結合が行われる。

中空構造部材の場合に、このような接触結合は、結合要素によって全範囲にわた っては行われないため、結合の安定のためには主として溶接が役に立つ。きわめ て高負荷の結合部であるとすれば、フオームフィツト結合の方が有利であろう。

このような囲み構造のフオームフィツト結合を備えるよりも有利な差込みジヨイ ントを備えたフオームフィツト結合では、しかし上記の欠点を有するであろう。

車両ボディの中空構造部材を延長または結合するための、公知の車両ボディの延 長または結合のための構造部材ジヨイント（ドイツ特許公開第３８１１４２７号 ）は、ノツチ付きの接触ジヨイントと特殊な接着技術とを使用している。形状の 異なる並んだ部材のためのこのようなジヨイントは、既知の処置では結合不可能 である。なぜなら、もこの場合は形状とノツチとかもはや適合しないためである 。

この発明の課題は、形状の異なる構造部材とうしを縦軸心方向に強力に結合でき るようにすることを目的とする。

この課題は、請求項１の特徴によって解決される。

請求項１によれは、ボディは、結合要素により互いに結合している構造部材を用 いた支持構造部材から成っている。これら構造部材は中空構造部材として軽金属 押出し成形部材にて構成され、また結合要素は軽金属鋳造部材にて構成されてい る。この発明によれば、少なくとも一つの結節要素か、結合可能な少なくとも二 つのシェルからなり、これらか相接して、しかも結合する構造部材の端部をフオ ームフィツト状態で覆っている。さらにシェル部材は、互いにおよび、または構 造部材と結合するのか望ましい。

したかってシェル部材の結合の後、構造部材の端部の周囲にこれを覆うフオーム フィツト結合が得られ、これらは剛性の高い状態で、しかも負荷能力の高い状態 で保持され互いに結合される。

構造部材と種々の断面の部材との結合の際にシェル部材の横断面積が変化し、こ の場合に、シェル部材へ適合した壁厚変化によって、有利な力の変化を及ぼすこ のような横断面の移行を成すことができる。鋳造部品としてのシェル部材では、 このように適合した壁厚変化を簡単に製造することができる。

差込みジヨイントのための一体の鋳造部品に比べ、継ぎ目領域では鋳造のための 抜は勾配が存在せず、シェル部材の製作にスライダーを必要としない。この場合 も差込みジヨイントと同様に包括フオームフィツト結合が可能であるが、差込み ジヨイントの上記の欠点、特に最後の構造部材を差込む場合の欠点は現れない。

これは、半シェルを構造部材に横方向から近付けることかできるためである。

これによって、全体として簡単な組立が可能となる。

別の利点は、特に差込みジヨイントに比べて、シェル部材の公差をいっそう良好 に補償できる点にある。

シェル部材相互の分離線すなわち接触面は、換言すると接合部の場所は、設計条 件に応じて、問題のない負荷領域すなわち中心線の近くに移されるのが有利であ る。

シェル部材相互および構造部材との適切な結合は、請求項２により、接触面外縁 での溶接結合によって行われる。上述のごとくこの場合は、シェル部材の結合シ ームの結合の場所は、できるだけ問題のない負荷領域に存在する。ただしその他 の公知の結合技術も使用でき、たとえば十分大きい接触面を予定する場合には、 請求項３による接触結合を利用できる。

シェル部材は鋳造部品として強固につくられており、したがって別の機能として 、構造部材としての使用か可能である。しがち取付は部品のための接続構造部材 および、または収容部が成形されているので有利である。

上述のごとく、この発明による構造部材の結合は、軸方向に並んで配置される種 々の断面の構造部材に大きな負荷が作用することを可能とするジヨイントとして 、特に適している。請求項５による具体的で好ましい実施例では、この発明の構 造部材のジヨイントと、軸方向に接続する第２の構造部材を備えた縦構造部材の 前部の第１の構造部材とか、結合する。第１の構造部材は、所定の第１の横断面 を有する部材を備えて、全体として第２の部材に比へて剛性か小さいように寸法 か規定されており、この第２の部材は、第２の別異の横断面を備えている。それ 自体は公知のこのような縦構造部材は、正面衝突が起こった場合に衝突エネルギ ーが比較的小さければ、前部の第１の縦構造部材のみか変形し、これに対して、 後側に接続したより広いフレーム部品と装置群とを備える第２の縦構造部材は変 形しないままであるという点を、その根底思想とする。正面衝突の際の衝突エネ ルギーか比較的値かな場合には、これによる限定がなされ、修理の際には支持構 造部における前側の第１の構造部材を交換しさえすればよい。

構造部材における互いに接した端部かシェル部材とフオームフィツト結合してい る点に関するこの発明の構造部材の結合は、このような種々の寸法の縦構造部材 の結合のためにとりわけ良く適している。種々の強度を得るため、これらはまた 種々の断面形状を有している。この場合に、シェル部材への横断面の移行は、適 切な力の変化となるように壁厚を適切に対応させることによって、なすことかで きる。

このような縦構造部材におけるコスト上有利で適切な構造は、請求項６から明ら かとなる。すなわち第１の構造部材が、簡単なシリンダ状のチューブである。よ り剛性の高い第２の構造部材は、押出し成形構造部材として製造される。

請求項７にしたがい、シェル部材の中のリブまたは支柱により、軸方向にも構造 部材間のフオームフィツト結合を作りだすことかできる。このような軸方向のフ オームフィツト結合は、二つの構造部材からなる縦構造部材の配置にもとづき、 正面衝突の場合に肯定的な作用を生しる。

縦構造部材を二つの構造部材にて構成した場合は、あまり問題のない負荷領域が 垂直面内に存在するため、請求項８により、シェル部材の分離線すなわちその接 触面をこの垂直面内に置くのが有利である。

材料と重量の節約のため、十分な強度条件のもとでは、シェル部材に開口部を含 むことがてきる。

軸方向の構造部材を結合する場合、シェル部材の分離線すなわち接触面は、一つ の面内にある。請求項１Ｏの特徴により、完全な力の伝達と結合シームでの負荷 の軽減とは、条件しだいで、シェル部材の対向接触面を、結合する構造部材に関 して互いに（円周方向に）ずらしておくことによって、達成することができる。

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。

単一の図面は、この発明の縦構造部材の結合部の斜視図を示す。

乗用車のボディの前部領域にある縦構造部材ｌは、前部の第１の構造部材２と、 この第１の構造部材２に軸方向に接続する第２の構造部材３とからなっている。

第１の構造部材２は、アルミニウム合金製のシリンダ状チューブからなる。第２ の構造部材３は、中空部材として作られた押出し成形部材であり、同様に、第１ の構造部材２に比へてやや断面積か大きく、かつまっすぐな外面部分を有するア ルミニウム合金からなっている。第１の構造部材２は第２の構造部材３に比へて 剛性か小さいため、正面衝突の場合はまず第１の構造部材２か変形し、衝突エネ ルギーか小さい場合は、第２の構造部材３とその接続部分とは変形しないままで ある。

第１の構造部材２と第２の構造部材３とは軸方向４に一列に並んでおり、端部５ ．６によって互いに突き合わさっている。

構造部材２．３すなわち端部５．６の結合のために第１のシェル部材７と第２の シェル部材８とか用いられており、これらは図１において未組立の状態で示され ている。

両シェル部材７．８はその前部に半リング状の接触面９、ＩＯを含み、これらは 、シェル部材７．８を組み合わせるときに、第１の構造部材２のシリンダ状端部 ５をクランプする。さらに接触面９、ｌＯの領域では、シェル部材７．８におけ る垂直分離面１１が対向している。

シェル部材７．８における第２の領域、つまり車両の中央に向いたすなわち第２ の構造部材３に向いた領域には、内部の接触面Ｉ２．１３か含まれている。これ らは、シェル部材７．８か組み合わされるときに第２の構造部材３の端部６をク ランプする。この領域でも、シェル部材７．８における垂直に立った分離面１４ は、互いに接している。分離面１１と分離面１４とは一つの軸に沿った平面では なく互いに円周方向にずれている。

第２のシェル部材８の下部プレート１５は第２の構造部材３の下部平面壁部分を 受けており、かつその端面は第１のシェル部材７の接触面１２に接している。

第２のシェル部材８には連結部材１６か一体に成形されており、これはたとえば 懸架ばねに連結されている。

第２のシェル部材８の壁の中央領域には、開口部１７か含まれている。

図示した構造部材は、次のように組み立てられる。

両構造部材２．３か軸方向に一直線に並へられて、その端部５．６が密着される 。つづいてシェル部材７．８が端部５．６の周囲に配置されて組立状態にされる 。シェル部材７．８と、構造部材２．３への接触面における接近可能な外縁とか 、つぎに溶接によって互いに結合され、ジヨイント構造部材をもつ強固な結合要 素か作られる。そこでは、構造部材２．３の間に横断面の移行が行われる。

国際調査報告 ＬＬＬ１ｍｍＩＡ＃ｍｌｌＮ−にコ１ＥＰ９１１０２４５７国際調査報告 フロントページの続き （７２）発明者　リング、　クラウス　ベータードイツ連邦共和国　ヴエー−８ ０７１ヴエットスデンチン　ローゼンシュトラーセ　５（７２）発明者　ティム 、　ハインリヒドイツ連邦共和国　ヴエー−８０７０インゴルシュタット　ヒエ ムニッツアー　シュトラーセ　７

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．乗用車のためのボディが構造部材からなる支持構造を備え、これら構造部材 が結合要素によって互いに結合され、前記構造部材が、軽金属押出し成形材から なる中空構造部材と、軽金属鋳造部品としての結合要素とで構成された、乗用車 のボディの構造部材のジョイント、特に縦構造部材のジョイントであって、少な くとも一つの結合要素が、互いに接合した少なくとも二つのシェル部材（７、８ ）からなり、これらシェル部材が、互いに接触して連結する構造部材（２、３） の両端（５、６）をクランプし、シェル部材（７，８）が互いにおよび、または 構造部材（２、３）と連結していることを特徴とする乗用車のボディの構造部材 のジョイント。
2. ２．シェル部材（７、８）どうしおよび、またはこれらシェル部材と構造部材（ ２、３）との結合が、接触面（９、１０、１１、１２、１３、１４）の外縁での 溶接によって行われていることを特徴とする請求項１に記載の乗用車のボディの 構造部材のジョイント。
3. ３．シェル部材（７、８）どうしおよび、またはこれらシェル部材と構造部材（ ２、３）との結合が、接触面（９、１０、１１、１２、１３、１４）での接着に よって行われていることを特徴とする請求項１または２に記載の乗用車のボディ の構造部材のジョイント。
4. ４．少なくとも一つのシェル部材（７、８）に、接続構造部材（１６）および、 または取付け部材のための収容部が形成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項に記載の乗用車のボディの構造部材のジョイント。
5. ５．縦構造部材（１）が、所定の第１の横断面形状を有して比較的剛性の低い前 部の第１の構造部材（２）と、この第１の構造部材に軸方向（４）に接続すると ともに所定の第２の横断面形状を有する第２の構造部材（３）とからなり、かつ 、前記第１の構造部材（２）と第２の構造部材（３）とがシェル部材（７、８） を介して結合され、横断面の変化が結合部分としてのシェル部材（７、８）にお いてなさ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 乗用車のボディの構造部材のジョイント。
6. ６．第１の構造部材がシリンダチューブであることを特徴とする請求項５に記載 の乗用車のボディの構造部材のジョイント。
7. ７．シェル部材（７、８）の中のリプまたは支柱によって、第１の構造部材（２ ）と第２の構造部材（３）との間に軸方向のジョイントが作りだされていること を特徴とする請求項５または６に記載の乗用車のボディの構造部材のジョイント 。
8. ８．シェル部材（７、８）の分離線すなわちその接触面（１１、１４）がほぼ垂 直に形成されていることを特徴とする請求項５から７までのいずれか１項に記載 の乗用車のボディの構造部材のジョイント。
9. ９．シェル部材（８）の壁が中央の領域で開口部（１７）を含んでいることを特 徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の乗用車のボディの構造部材 のジョイント。
10. １０．シェル部材（７、８）の対向する接触面（１１、１４）が、結合する構造 部材（２、３）に関して互いにずれて位置していることを特徴とする請求項１か ら９までのいずれか１項に記載の乗用車のボディの構造部材のジョイント。