JP2005537180A

JP2005537180A - 組み立てられた部分モジュールからなる支持構造物を具備するボディ

Info

Publication number: JP2005537180A
Application number: JP2004535066A
Authority: JP
Inventors: コンラード・アイッパー; ヴォルフガンク・フースネッガー; ディーター・ランゲ; クリスティアン・マイアー; ベルンハルド・スピース; カルロス・ヴァルディヴィエゾ; マーティン・ヴェラー
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2005-12-08
Also published as: CN1678487A; KR20050059161A; US20060049668A1; EP1534578B1; EP1534578A1; WO2004024539A1; DE10239989A1; DE50307775D1

Abstract

本発明は、ボディの支持構造物（１０）が大型の部分モジュール（１２、３４、４６、４８）から構成された、自動車用のボディに関する。接合された２つの部分モジュール（１２、３４）は、支持部分（１６、３８）と支持部分に接続された壁部分及び／又は床部分（１４、３６）とを含む。１つの部分モジュール（１２）の支持部分（１６）が、接合部（５４、５６）で、他の部分モジュール（３４）の、関連する支持部分（３８）に接続される。支持構造物の部分モジュール（１２、３４）の間に、非常に安定した簡単な高応力接続を作成するために、２つの部分モジュール（１２、３４）の、関連する支持部分（１６、３８）が接合されて、接合された支持部分（１６、３８）の接合面（５４、５６）が、支持部（１５）が延在する方向から斜めの角度で延在する、連続した支持部（１５）を形成する。前記斜めの角度で接合面を延在させることにより、支持断面に対して、非常に広い区域に渡って接続が作成され、これにより、２つの部品間の、極めて安定した接続が確実となる。

Description

本発明は、請求項１の前文に記載した種類の、自動車用のボディに関する。

ボディの支持構造物が基本的に４つの大型の部分モジュールから構成された、この種のボディが、特許文献１に記載されている。たとえば、この支持構造物の前端モジュール及び基本モジュールは、それぞれ、支持部分と支持部分に接続された壁及び／又は床部分とを含む。部分モジュールが組み立てられる場合には、１つの部分モジュールの支持部分が、接合部で、他の部分モジュールの、関連する支持部分に接続される。

独国特許出願公開第１９８３３３９５Ａ１号明細書

本発明は、部分モジュールの間の高応力接続を非常に安定した簡単な方法で実現できる、冒頭で説明した種類のボディを提供する目的に関するものである。

本目的は、本発明に従って、主要請求項の特徴によって達成される。

本発明の好ましい改良形態は、その他の請求項より見出され得る。

本発明によるボディの支持構造物の場合には、支持部分がそれぞれ相互に割り当てられた、２つの部分モジュールの支持部分は、接合面で組み立てられて、接合面が支持部の方向に対して斜めに走るような形の連続した支持部を形成する。接合面のこのような斜めのプロファイルにより、支持断面に対して非常に広い区域に渡る接続が得られ、これにより、２つの部品の、互いに対する極めて安定した接続が確実となる。その上、支持部分を互いに支持部の方向に移動することにより、支持部の方向及び垂直方向の両方に一定の限度内で支持部分を調整することができることから、接合面の斜めのプロファイルにより、簡単な方法で製造許容差を補償することが可能となる。この結果、部分モジュールを、概して簡単な方法で相互に整列させることができることが分かる。その上、接合面の斜面を、たとえば曲げ応力に又は支持の中立素分に、簡単な方法で一致させることもできる。連続する複数のステップにより、接合面の斜めのプロファイルを形成できることも包含されるものと考慮されたい。

長手方向の部材部分が、基本モジュール及び前端モジュールの両側部に配置されて、結合された場合には、支持構造物の側方のシルが作られ、これらのシルにより、支持構造物が２つの前記部分モジュールの接続領域内で非常に安定することが確実となる。

相互に割り当てられた支持部分の接合面が平らな設計を有する場合は、接合面の領域内にある支持部分の特に簡単な形態が可能となる。

支持部分が、それぞれ、特に平らな接合面により端部側が閉じられた箱形材から形成されて、接合された場合には、断面が二重の、ほぼ８の字状の箱形材を有する支持のある、特にしっかりした接続領域が作られる。

平らな接合面及びそれぞれ割り当てられた箱形の壁が、互いに対して鋭角に走り、支持部分の先端を形成すると、この先端の前端に配置された固定ツメにより、支持部分の接続が改良され得る。この場合、固定ツメにより、他の支持部分に対する１つの支持部分の先端の、特に良好な接続が確実となり、この結果、たとえば先端から１つの支持部分が「引き剥がされること」、即ち分離することが、特に効果的に回避される。

支持部分に加えて、モジュールの壁及び／又は床部分も相互に重なり合って接続されると、２つの部分モジュールの、さらなる接続及び補強が得られる。

その上、基本モジュール及び前端モジュールの、上方に突出するコラム部分が相互に接続されると、この２つのモジュールの、さらにより安定した接続が得られる。

本発明のさらなる利点、特徴、及び詳細は、好ましい例示的実施形態についての以下の記述より、及び図面を参照することにより見出される。

図１は、以下により詳細に記述する複数の大型の部分モジュールから組み立てられた、自動車のボディの支持構造物１０を示す分解斜視図である。本明細書に示されている例示的実施形態においては、支持構造物１０の部分モジュールは、それぞれ、接合された複数のシートメタル部品から作られるが、同時に、部分モジュールはまた、異なる構成物内に、たとえば「スペースフレーム」として、プラスチック部品、金属鋳造部品として、「サンドイッチ状の構成物」内の構成部品などとして予め製造されていることがある。適用形態及び荷重によっては、特に、接合された部分モジュール用の、異なる構成物の組合せも考えられる。個々のモジュールは、特に接着接続、溶接接続などによって接合される。同時に、ネジ接続などの、他の従来の接続も考えられる。

図４と共に、図１に基本モジュールの全体像が見られる、支持構造物１０の基本モジュール１２は、基本的に、長手方向の部材１５により側方が境界付けられたボディの床１４を具備する。基本モジュール１２は、側方の長手方向の部材部分１６の、それぞれ割り当てられた前端から上方に突出する前部壁コラム２０のコラム部分１８まで、長手方向の部材部分１６と共に前方に伸びている。基本モジュール１２のボディの床１４は、基本モジュール１２の前端の後ろ、又は前部壁コラム２０のコラム部分１８の後ろから、かなりの距離を隔てて終わっている。この場合、ボディの床１４には、本明細書においては、中央のトンネル２２と、この中央のトンネルから外方に延在し、かつ長手方向の部材１５に固定して接続されたクロスメンバ２４とが設けられる。後部では、基本モジュール１２は、後部ホイールハウス２６の後ろで終わっており、この内側の方に向けて、側方の長手方向の部材１５が延在する。後部ホイールハウス２６の上に、特定の後部側壁の壁領域３０が配置される。基本モジュール１２には、接合される前に、既に他の部分モジュールができる限り装備されている。

自動車の、変形可能な前部区画に属し、かつ以下により詳細に記述する方法で、基本モジュール１２上で衝突時にも安定して支持される、図３に全体像が見られる前端モジュール３４が、基本モジュール１２に接続される。このため、前端モジュール３４は、前端モジュール３４の側方の長手方向の部材部分３８の間に延在する、ボディの床１４の前端領域３６を含む。図５に全体像が見られるように、ボディの床１４の前端領域３６及び側方の長手方向の部材部分３８は、後部では、少なくともほぼ同じレベルで終わっている。前部では、ボディの床１４の前端領域３６は、ボディの床１４の前端領域３６から支持構造物１０の側壁の縁とほぼ同じレベルまで延在する、客室の前端の壁４０で終わっている。端部の壁４０は、前端モジュール３４の、側方の長手方向の部材部分３８から上方に突出する前部壁コラム２０のコラム部分４２により側方が境界付けられる。前部の長手方向の部材４４が、前端モジュール３４の前端に見られる。基本モジュール１２と同様に、前端モジュール３４にも、接合される前に、他の部分モジュール、アセンブリ、及びライニング部品が、既にできる限り装備されている。

ルーフモジュール４６を、基本モジュール１２上及び前端モジュール３４上に置くことができる。後部では、基本モジュール１２は、支持構造物１０が組み立てられた場合には、基本モジュール１２の後端領域と共に、自動車の、変形可能な後部区画に属する後部モジュール４８に結合される。

図２に例示されているように、部分モジュール１２、３４、４６、及び４８から組み立てられた支持構造物１０は、プラスチック、シートメタルなどの外部パネル部品と並んでいる。したがって、特に前部のフェンダライニングは、基本モジュール１２の及び前端モジュール３４の、上方に突出するコラム部分１８と４２との間の接合部が覆われて、外側からは見ることができないような形で形成される。側方のシルライニング５０は、基本モジュール１２の特定の長手方向の部材部分１６と前端モジュール３４の長手方向の部材部分３８との間の接合部が、外側からは見ることができないよう覆われるような形で設計される。

図５及び図６は、それぞれ、接合された後の基本モジュール１２及び前端モジュール３４を示す平面斜視図及び部分側面図である。その領域が前端モジュール３４に属する、ボディ１４の前端領域３６が、側方の長手方向の部材部分１６の間で基本モジュール１２のかなりの長さ領域に渡って後方に延在していることが分かる。さらに、前端モジュール３４の及び基本モジュール１２の、互いに割り当てられた側方の長手方向の部材部分１６、３８が、支持部分１６、３８の接合面５４、５６で組み立てられ、この接合面が、支持部の方向に対して斜めに走り、連続したシル１５を形成していることも分かる。前端モジュール３４の及び基本モジュール１２の、側方の長手方向の部材部分１６、３８は、本明細書においては、２つの組み立てられたシートメタルシェルの箱形材として設計され、長手方向の部材部分１６、３８は、それぞれ、関連する平らな接合面５４、５６により、互いに面する端部側で、端部側が閉じられる。接合面５４、５６は、本明細書においては、たとえば溶接接続により、長手方向の部材部分１６、３８の箱形材に対して、周囲が接続された連続した平らなシートメタル部分からなる。勿論、箱形材の、断面を完全に閉じた連続したシートメタル部分の代わりに、たとえば箱形材の端部側の周囲に配置され得るフランジのみを使用することも考えられよう。接合面５４、５６の斜めのプロファイルが、連続する複数のステップによって形成され得ることも考えられよう。平らな接合面５４、５６は、これに対応する長手方向の部材部分１６、３８の、それぞれ割り当てられた箱形の壁と共に、鋭角αを取り囲むので、これに対応する長手方向の部材部分１６、３８の先端が、平らな接合面５４、５６及びそれぞれ割り当てられた箱形の壁によって形成される。固定ツメ６２が、それぞれ、前端モジュール３４の長手方向の部材部分３８の各先端５８の前端に設けられ、このツメにより、前端モジュール３４の長手方向の部材部分３８は、基本モジュール３４の、関連する長手方向の部材部分１６にさらに接続される。この場合、固定ツメ６２は、長手方向の部材部分３８の、下部の箱形の壁６４の延在部によって形成され、これにより、先端５８の特に良好な接続が確実となり、この結果、たとえば、先端５８から支持部分３８が引き剥がされること、即ち分離することが、特に効果的に回避される。

図５及び図６に示されているように、接合面５４、５６は、互いに割り当てられた長手方向の部材部分１６、３８の、少なくとも重なり合っている長さのほぼ全体に渡って延在する。この場合、接合面５４、５６の長さは、ボディの床１４の、隣接する前端領域３６の長さにほぼ相当する。

それぞれ相互に割り当てられた長手方向の部材部分１６、３８が接合された後は、断面が二重の、ほぼ８の字状の箱形材を有する、側方の長手方向の部材が作られる。接合面５４、５６は、接着接続又は同様の接合接続により、かつ適宜、ネジ接続などの機械接続により相互に固着される。

基本モジュール１２の及び前端モジュール３４の、上方に突出するコラム部分１８、４２は、接合面を含むが、この接合面は、それぞれ相互に一致しており、これにより、コラム部分１８、４２が接続されて、前部壁コラム２０を形成する。上方に突出するコラム部分１８、４２は、それぞれ、断面が閉じられた箱形材を具備するので、関連するコラム部分１８、４２が、それぞれ接合された後は、断面が二重の、ほぼ８の字状の箱形材を有する特に硬いドアコラム２０が作成される。基本モジュール１２の長手方向の部材部分１６に対するコラム部分１８の、角度を持った接着、又は前端モジュール３４の長手方向の部材部分３８に対するコラム部分４２の、角度を持った接着により、基本モジュール１２上に前端モジュール３４の特に硬い支持が得られる。車両を横切る方向において、基本モジュール１２の及び前端モジュール３４の位置は、前記接合面５４、５６によって決まるのではなく、たとえば、中央のトンネル２２にある領域内の、基本モジュール１２の及び前端モジュール３４の軸受け面によって決まる。言い換えれば、部分モジュール１２、３４は、接合面５４、５６に沿って移動することにより、車両を横切る方向に相互に整列する。特に図５から明らかであるように、この端部領域が前端モジュールに属する、ボディの床１４の前端領域３６は、基本モジュール１２に属するボディの床１４の領域に重なり合って接続される。この場合、中央のトンネル２２は、前端領域３６内及びボディの床１４内の両方に成形され、これに接合面が設けられる。

接合面５４、５６が湾曲した設計も有することも、本発明の範囲内に包含されると考えられたい。

支持構造物が大型の部分モジュールから組み立てられた、本発明による自動車のボディの支持構造物を示す分解斜視図。部分モジュールから組み立てられ、かつ外部パネル部品と並んだ支持構造物を示す、さらなる分解斜視図。前端モジュールとして設計された、支持構造物の部分モジュールを示す斜視図。基本モジュールとして設計された、支持構造物の部分モジュールを示す斜視図。接合された後の、基本モジュール及び前端モジュールを示す平面斜視図。接合された後の、基本モジュール及び前部モジュールを示す部分側面図。

Claims

ボディの支持構造物（１０）が大型の部分モジュール（１２、３４、４６、４８）から組み立てられた、自動車用のボディであって、相互に接続された２つの部分モジュール（１２、３４）が、それぞれ、支持部分（１６、３８）と該支持部分（１６、３８）に接続された壁及び／又は床部分（１４、３６）とを含み、１つの前記部分モジュール（１２）の支持部分（１６）が、接合部（５４、５６）で、他の前記部分モジュール（３４）の支持部分（３８）に接続されたボディであって、
該支持部分がそれぞれ相互に割り当てられた、前記２つの部分モジュール（１２、３４）の前記支持部分（１６、３８）が組み立てられて、前記組み立てられた支持部分（１６、３８）の接合面（５４、５６）が、支持部（１５）の方向に対して斜めに走る、連続した支持部（１５）を形成することを特徴とするボディ。
前記１つの部分モジュールが、前記前端モジュール（３４）の、側方の長手方向の部材部分（３８）に接続され得る、側方の長手方向の部材部分（１６）を含む基本モジュール（１２）であることを特徴とする請求項１に記載のボディ。
該支持部分が相互に割り当てられた、前記２つの部分モジュール（１２、３４）の前記支持部分（１６、３８）が、それぞれ、平らな接合面（５４、５６）を有することを特徴とする請求項１に記載のボディ。
前記２つの部分モジュール（１２、３４）の前記支持部分（１６、３８）が、それぞれ、前記平らな接合面（５４、５６）により端部側が閉じられた箱形材を含むことを特徴とする請求項３に記載のボディ。
前記平らな接合面（５４、５６）が、前記支持部分（１６、３８）の、それぞれ割り当てられた前記箱形の壁と共に鋭角（α）を取り囲むことを特徴とする請求項３あるいは４に記載のボディ。
前記支持部分（３８）の先端（５８）が、前記平らな接合面（５４、５６）及び前記それぞれ割り当てられた箱形の壁によって形成され、固定ツメ（６２）が、前記先端（５８）の前端に設けられ、該ツメにより、相互に割り当てられた前記支持部分（１６、３８）が、さらに接続されることを特徴とする請求項５に記載のボディ。
前記側方の長手方向の部材（１５）がボディの床（１４）を境界付け、前記ボディの床（１４）の前端領域（３６）が、前記前端モジュール（３４）に属し、前記側方の長手方向の部材部分（１６）の間の、前記基本モジュール（１２）の、かなりの長さ領域に渡って後方に延在することを特徴とする請求項２に記載のボディ。
前記前端モジュール（３４）に属する前記ボディの床（１４）の該端部領域（３６）が、前記基本モジュール（１２）に属する前記ボディの床（１４）の該領域に重なり合って接続されることを特徴とする請求項７に記載のボディ。
上方に突出するコラム部分（１８）が、前記基本モジュール（１２）の、前記側方の長手方向の部材部分（１６）の前端に配置され、該コラム部分が、前記前端モジュール（３４）の前記側方の長手方向の部材部分（３８）の、上方に突出するコラム部分（４２）に接続されることを特徴とする請求項７あるいは８に記載のボディ。
前記前端モジュール（３４）の及び前記基本モジュール（１２）の、前記上方に突出するコラム部分（１８、４２）が、接続されて、前部壁コラム（２０）を形成できることを特徴とする請求項９に記載のボディ。