JP2018534190A - 自動車ボディシェル - Google Patents

Abstract

自動車ボディシェルは、炭素繊維強化プラスチック材料（ＣＦＲＰ）で作られた複合アンダーボディ構成部品（２０）と、複合アンダーボディ構成部品（２０）にその外側で接続されたロッカーパネル（３０）とを備える。ロッカーパネル（３０）は金属材料で作られる。これにより自動車ボディシェルは適正化され、つまり剛性の乗客セル（１０）を得るとともに衝突力下でロッカーパネル（３０）をより効果的に変形させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、繊維強化プラスチック材料、例えば炭素繊維強化プラスチック材料（ＣＦＲＰ）からなる複合アンダーボディ構成部品と、複合アンダーボディ構成部品にその外側において接続されたロッカーパネルとを備える自動車ボディシェルに関する。本発明はまた、そのような自動車ボディシェルを製造する方法に関する。

ＷＯ２０１１／１２８０８１Ａ１は、Roding Automobile GmbHの名称で２０１１年１０月２０日に公開されている。この文献は、炭素繊維強化プラスチック材料から作られた床部分を有する非常に堅い乗客セルを有する自動車ボディシェルを記載している。床部分には、衝撃時の剛性を高めるために、床部分の側部スカート部分に接着剤で接着された横方向のロッカーパネルが設けられている。ロッカーパネルは、炭素繊維強化プラスチック材料から作られている。１つの問題は、前述の構造が大規模生産およびそれに関連する試験手順に適していないことである。

本発明の目的は、コストを節約でき量産に適した自動車のボディシェルを提供することである。

自動車ボディシェルの実施形態は、少なくとも部分的に延性材料、好ましくは、鋼および／またはアルミニウムおよび／または同様の材料のような金属材料で作られた少なくとも１つのロッカーパネルを備える。代替的に又は追加的に、ロッカーパネルは、エネルギー吸収発泡体のようなエネルギー吸収材料で充填されることができる。これにより、内部に配置された剛性の耐荷重乗客セルは、変形エネルギーを吸収するためのクラッシュゾーンの一部を形成する少なくとも１つのロッカーパネルと組み合わされる。本明細書に記載される発明により、上述のエネルギー吸収要素を含むボディシェルは大量生産への統合に適したものとなる。

炭素繊維強化プラスチック材料は、自動車ボディシェルに一般的に使用される、鋼およびアルミニウムを含むほとんどの金属材料と比較して、より高い強度、より低い破断点伸びかつそれによるより高い曲げおよびねじり剛性を達成することができる。一方、非常に高い剛性は、例えば変形エネルギーによって、運動衝撃エネルギーが吸収されなければならない衝突状況の観点から不利であり得る。例えば金属材料のような延性材料をローカーパネルに使用するとともに、例えば炭素繊維強化プラスチック材料のような非延性材料を少なくともアンダーボディ構成部品の耐荷重部品に使用することで、自動車ボディシェルを両面で、すなわち剛性の乗客セルと、衝撃力のもとでより効果的に変形することができるロッカーパネルとを得るという点で最適化することができる。これにより、その変形はロッカーパネルに集中するが、複合アンダーボディ構成部品は或る一定のレベルまでは未変形を維持する。通常の条件では、ロッカーパネルは耐荷重構造の一部を形成することができる。

したがって、剛性の耐荷重乗客セルおよびクラッシュゾーンを有する自動車ボディシェルの場合、乗客セルの補強部分として少なくとも部分的に炭素繊維強化プラスチック材料からなる複合アンダーボディ構成部品と、クラッシュゾーンの一部としてのロッカーパネルとを用いるのが好ましい。一方、乗客セルのアンダーボディ構造とロッカーパネルとが両方とも金属材料から作られている場合、これは実際には当技術分野で最も一般的であるが、有意に補強されない限り乗客セルはクラッシュ発生時にかなりの変形を被り得る。

その差は顕著であり、例えば、本発明にしたがい複合アンダーボディ構成部品を用いた場合、金属材料から作られた一般的なアンダーボディ構造と比較して、２９ｋｍ／ｈでのユーロＮＣＡＰのポール衝突試験において乗客セルの変形が９０ｍｍも小さくなる。したがって、本発明は、金属製の衝突要素が設けられている場合には、前方衝突または後方衝突のどちらにおいてもより多くの乗客生存空間を確保する。

本発明にしたがう自動車ボディシェルは、通常、繊維強化プラスチック材料で作られたアンダーボディ構成部品と、アンダーボディ構成部品にその外側で相互接続され、アンダーボディ構成部品の長手方向に延びる少なくとも１つのロッカーパネルとを備える。その少なくとも１つのロッカーパネルは、横方向（走行方向に対する横方向）において（アンダーボディ構成部品に比べて）より変形するよう設計され、これにより前記横方向に生じる衝撃エネルギーがロッカーパネルの変形によって吸収される。ロッカーパネルは、アンダーボディ構成部品に機械的に相互接続されている。それらは、好ましくは、自動車ボディシェルの耐荷重構造の一部を形成し、それにより全体構造、すなわち自動車ボディシェルの剛性に寄与する。アンダーボディ構成部品は、通常、横方向の荷重を受けそれをアンダーボディ構成部品の構造内に分配するのに役立つ、横方向に延びる少なくとも１つのクロス部材を備える。少なくとも１つのクロス部材が少なくとも１つのロッカーパネルに相互接続されている場合、良好な結果が得られる。適切であれば、アンダーボディ構成部品の各側方に配置されたロッカーパネルは、アンダーボディ構成部品の前部および／または後部を介して互いに相互接続することができる。アンダーボディ構成部品の繊維強化プラスチック材料は、好ましくは、炭素繊維および／またはケブラー繊維および／またはガラス繊維および／または金属繊維および／または天然繊維を含む。少なくとも１つのロッカーパネルは、アウターシェルを備えることができる。アウターシェルが少なくとも部分的に延性シート金属および／または複合材料で作られている場合、非常に良好な結果が達成され得る。適用分野に応じて、アウターシェルは、複数層のシート金属および／または複合材料のいくつかの層を含むことができる。好ましい変形形態では、少なくとも１つのロッカーパネルのアウターシェルは、原則としてＣ字形の横断面を有する。少なくとも１つのロッカーパネルのアウターシェルは、横方向において複数セルの断面を有することができる。少なくとも１つのロッカーパネルのアウターシェルは、１つまたは複数の穴または開口の形態である少なくとも１つの排水路を含むことができる。適切であれば、生産後に排水路を閉鎖することができる。少なくとも１つのロッカーパネルは、衝撃の間の衝撃エネルギーを吸収するための発泡材料および／またはハニカムを含み得る。発泡材料および／またはハニカム材料は、好ましくは、アンダーボディ構成部品と少なくとも１つのロッカーパネルのアウターシェルとの間に配置される。発泡材料および／またはハニカム材料は、少なくとも衝撃の間に、アンダーボディ構成部品と少なくとも１つのロッカーパネルのアウターシェルとの間に少なくとも１つの支持部を形成することができる。

本発明の一実施形態では、複合アンダーボディ構成部品は、少なくとも本質的に、乗客セルの領域に亘って延びている。複合アンダーボディ構成部品は、少なくとも本質的に水平方向において乗客セルの領域を越えて延びておらず、垂直方向において中間トンネルの高さを超えて延びていないことが好ましい。それによって、複合アンダーボディ構成部品は、乗客セルのフロアパネルを構築するための共通のＢＩＷ（ボディ・イン・ホワイト）金属構造に組み立てられた数十の金属部品を置き換えることができる幾分大きな部分である。数十個の部品を組み立てる労力も同様に節約される。他方、本発明の複合アンダーボディ構成部品は、ＲＴＭプロセスによって単純に製造することができるほど十分に小さい。複合アンダーボディ構成部品は、一体物であってもよく、および／またはキャビティがなくてもよく、および／またはアンダーカットがなくてもよい。これにより、高速かつ低コストのＲＴＭ射出プロセスと、コスト効率の良い高速プリフォームおよび樹脂技術を使用することができる。プリフォームは、１つにまたは１つの部分のみで予め組み立てられてもよい。

本発明の好ましい変形例では、複合アンダーボディ構成部品は、ＲＴＭプロセスによって製造された炭素繊維強化プラスチック材料（ＣＦＲＰ）から主として製造される。キャビティがなく、アンダーカットがほとんどないため、２分割型もしくは少なくとも３分割型内においてモノリシックな部品としてワンステップで成形することができる。適切であれば、アンダーカットを形成する必要がある場合には、型は１つまたは複数のスライダを備えてもよい。

金属構造では、部品を機械加工した後にのみ、重要な公差を達成することができる。炭素繊維強化プラスチック材料の部品は、公差およびばらつきがはるかに小さく、事後加工の必要量が少なくなる。これは、複合アンダーボディ構成部品が一体である場合に特に当てはまる。

これら全てにより、別々にまたは組み合わせて、本明細書に記載されている自動車ボディシェルは自動化された大規模生産にも適している。精度の向上とより高度な自動化は、炭素繊維強化プラスチック材料と従来の金属材料との価格差を補うのに役立つ。客室が完全にまたは少なくとも主として炭素繊維強化プラスチック材料から製造されるモノコック設計を別として、本発明の複合アンダーボディ構成部品は、現存の標準化された、金属部品の加工のための生産ラインでの使用に適したように設計することができる。

内側の繊維強化材料と外側の延性のロッカーパネルとの組み合わせから作られた本発明にしたがう自動車ボディシェルによって、軽量の金属材料と比較してもかなりの軽量化と安全性の大幅な向上が実現される。例えば、乗客セルの床部分だけでみても、従来の鋼構造と比較して平均して約３０ｋｇ（５０％）の重量の利点が得られ、この割合は、乗客セルの剛性に対する要求の増大に伴い上記平均よりもなお増大する。

さらに、金属材料と比較して、複合アンダーボディ構成部品および乗客セル全体のより高い剛性は、車両の可動構成部品への接続点における振動励起に対してより高い導入剛性をもたらし、その結果、騒音の快適性が向上する。

適用分野に応じて、アンダーボディ構成部品は、横方向および底部に延びる少なくとも１つのクロス部材を含むトラフ形状の構造を有する。これに代えてまたは加えて、アンダーボディ構成部品は、長手方向に延びる少なくとも１つのクロス部材を備えてもよい。少なくとも１つのクロス部材は、好ましくは、成形工具内での製造中に、垂直方向の頂部および／または底部から取り外すことができる、すなわち阻害するアンダーカットを含まない開いた横断面を有する。少なくとも１つのクロス部材が長手方向および／または横方向にトンネルを形成している場合、良好な結果が得られる。いくつかのクロス部材同士の十字配置は、アンダーボディ構成部品の高い安定性と軽量化をもたらす。電気駆動装置を備えた自動車の場合、アンダーボディ構成部品は、バッテリパックを受容するための少なくとも１つのトラフ形状の構造を備えていてよい。このトラフは、炭素繊維強化プラスチック材料から形成された被覆部品によって閉鎖することができる。そのようなトラス内に埋め込まれると、バッテリパックは、衝突時の変形による損傷から十分に保護される。

炭素繊維強化プラスチック材料は、炭素の電気化学的特性のために比較的貴金属のように挙動する。このような材料と接触する金属部品は短時間で強い腐食を受けることがあるので、これまで自動車用途における炭素繊維強化プラスチック材料の適用には限界があった。必要であれば、本発明は、複合アンダーボディ構成部品と延性金属材料からなるロッカーパネルとが互いに接続される接続面間に絶縁材料層を設けることによってこの問題を解決する。この層は、複合アンダーボディ構成部品の炭素繊維強化プラスチック材料とロッカーパネルの金属材料との間にガルバニック絶縁を提供する。これは、複合アンダーボディ構成部品に接続される他の金属部品、例えば、前端サイドレール、バルクヘッド、前部座席クロス部材、後部座席クロス部材、および／またはＡ、Ｂおよび／またはＣピラーインナーにも同様に適用してもよい。

ロッカーパネルと組み合わされた繊維強化プラスチック材料から作られた本発明にしたがうアンダーボディ構成部品は、通常、アンダーボディ構成部品の外縁に沿って互いに連続してまたは平行に配置された１つまたは複数の第１の接続面を含む。

適用分野に応じて、アンダーボディ構成部品の繊維強化プラスチック材料は、炭素繊維および／またはガラス繊維および／または金属繊維および／または天然繊維またはそれらの組み合わせを含むことができる。

最新の技術によれば、自動車ボディシェルまたはいわゆるボディ・イン・ホワイトは、それらの組み立て後にカソード浸漬塗装プロセスで処理される。したがって、複合アンダーボディ構成部品に使用される繊維強化プラスチック材料は、少なくとも３０分間、少なくとも１８０℃の温度でそのようなカソード浸漬塗装プロセスに耐える特性を有する。さらに、炭素繊維強化プラスチック材料は、カソード浴の成分を汚染してはならない。

同様に、最新技術によれば、自動車ボディシェルまたはいわゆるボディ・イン・ホワイトの様々な部品は、接着結合技術によって互いに接続されている。このことを考慮して、さらに好ましい実施形態では、ガルバニック絶縁を提供する層は、複合アンダーボディ構成部品とロッカーパネルとの間に接着結合をも提供する接着材料である。それにより、１つの層が有利に機能を提供する。

自動車ボディシェルに使用される接着剤は、通常、高温で硬化することによって最終接着強度を達成する。絶縁層のために使用される接着剤は、好ましくは、上述のカソード浸浸漬塗装プロセスに支配的な温度条件下で最終接着強度を得る。接着剤は、（１８０℃で）熱硬化され、破壊に対して強化されたエポキシ接着剤であり、油性の亜鉛メッキ鋼を結合することができる構造用接着剤であってもよい。少なくとも、カソード浸漬塗装の前に自動車ボディシェルを取り扱う際、すなわち接着剤がまだ硬化されていない場合、複合アンダーボディ構成部品および少なくとも１つのロッカーパネルは、機械的固定手段によって互いに取り付けられてもよい。可能な技術は、パンチリベット止めおよび／または高速接合および／またはスチールフロー形成スクリューおよび／またはクリップを含む。アンダーボディ構成部品の繊維強化プラスチック材料と比較して、ロッカーパネルの金属材料の熱膨張が大きい場合、ロッカーパネル内、特に、形成され得る機械的固定位置の間で接続面に沿ってビードが形成され得る。

複合アンダーボディ構成部品とロッカーパネルの相互面間に絶縁層を設けることによる上記ガルバニック絶縁を考慮して、本発明による自動車ボディシェルを製造する方法は、以下の工程を特徴とする：
・ＲＴＭ法により、第１の接続面を有する炭素繊維強化プラスチック材料からなる複合アンダーボディ構成部品を提供すること、
・金属材料等の延性材料から作られた、第２の接続面を有するロッカーパネルを提供すること、
・第１または第２の接続面のうちの少なくとも１つに接着剤の層を形成することと、
・複合アンダーボディ構成部品の第１の接続面をロッカーパネルの第２の接続面に接触させること、
・第１の接続面と第２の接続面とを機械的固定手段によって少なくとも一時的に互いに接触させて固定すること、および
・浸漬塗装プロセスにおいて、接着材料に接着結合が生じること。

前述の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方は、実施形態を提示するとともに、本開示の性質および特徴を理解するための大要またはフレームワークを提供することを意図していることを理解されたい。添付図面は、さらなる理解を提供するために含まれ、本明細書の一部に組み込まれるとともにその一部を構成する。図面は、様々な実施形態を示し、説明と共に、開示された概念の原理および動作を説明する役割を果たす。

ここに記載される発明は、添付の特許請求の範囲に記載された本発明を限定するものとみなすべきではない以下の詳細な説明および添付図面からより完全に理解されるであろう。図面は以下を示している。

本発明にしたがって複合アンダーボディ構成部品およびロッカーパネルを備える自動車ボディシェルの斜視図である。 ロッカーパネルを有し、他のいくつかの部品が取り付けられた複合アンダーボディ構成部品の上面側の斜視図である。 ロッカーパネルを有し、他のいくつかの部品が取り付けられた複合アンダーボディ構成部品の下面側の斜視図である。 ロッカーパネルを有し、他のいくつかの部品が取り付けられた複合アンダーボディ構成部品の平面図である。 図４中のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 図５のＥ部詳細図である。 複合アンダーボディ構成部品、ロッカーパネルおよびいくつかの他の部品を分けた分解斜視図である。

ここで特定の実施形態を詳細に示す。その実施形態の例は添付図面に示されているが、いくつかの特徴が示され、全ての特徴は示されていない。実際に、本明細書に開示された実施形態は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が適用される法的要件を満たすように提供される。可能な限り、同様の参照番号は、同様の構成要素または部品を指すために使用される。

ここで、様々な図を通して同様の参照番号が同様の要素を示す添付の図面を参照すると、乗客セル１０を有する自動ボディシェルの１つの例示的な実施形態が図１に示されている。本発明にしたがう自動車ボディシェルは、アンダーボディ構成部品２０と、これに横方向に相互接続された２つのロッカーパネル３０とを含む。

アンダーボディ構成部品２０は、図示例では、中心線ＣＬに沿う（ｘ−ｚ方向に延在する）平面に関して対称的に形成されており、前端壁構造２２と後端壁構造２３との間に長手方向に延びる逆さチャネル形状のトンネル２１を含む。もし存在するならば、中間トンネル２１は、ドライブシャフトを受け入れることが予見され得る。これに代えてまたは加えて、トンネル２１は、例えば電気駆動の場合に、電池を受け入れることが予見され得る。

第１および第２のクロス部材２４，２５は、トンネル２１と、本明細書に記載されるようにロッカーパネル３０が相互接続される横側壁構造２６との間に横方向に延在する。第１および第２のクロス部材２４，２５は、製造中に型から容易に取り外すことができるように、下向きの開放断面を有する。他の形状も可能である。第１および第２のクロス部材２４，２５は、とりわけ、アンダーボディ構成部品の例えば側方衝突時の望ましくない変形（圧壊）を回避する横方向の補強レールとして特に役立つ。アンダーボディ構成部品はさらに、側壁構造２６と、もし存在するならばクロス部材２４，２５と、もし存在するならばトンネル２１との間に延びる底部３５を備える。

側壁構造２６には、側壁２６に沿ってトンネル２１とほぼ平行に縦方向（ｘ方向、それぞれ走行方向）に延びるロッカーパネル（一般には「ロッカーアウター」とも呼ばれる。）３０が接続されている。図面では、アンダーボディ構成部品２０と相互接続される更なる部品が見える。とりわけ、２つの前端サイドレール４０と、バルクヘッド５０と、少なくとも１つの面板６０と、後部座席クロス部材７０と、後部座席背部材８０とが見える。図から分かるように、前端サイドレール４０は、アンダーボディ構成部品２０の底部３５内へと延びている。閉じた箱状構造を形成して構造体２０全体の安定性および剛性を高めるために、少なくとも１つの面板６０が予見され得る。

図１から分かるように、図示例のアンダーボディ構成部品２０は、本質的には水平方向において乗客セル１０の領域に亘って延びているが、本質的にはこの方向で乗客セル１０の領域を越えては延びていない。垂直方向では、複合アンダーボディ構成部品２０は本質的に中間トンネルの高さを越えて延びていない。適用分野に応じて、ｘ方向の複合アンダーボディ構成部品２０の長さＬは、典型的には２０００〜２５００ｍｍの間であり、ｙ方向の幅Ｗは１３００〜１６００ｍｍの間である。その高さＨは１５０〜５００ｍｍである。他の寸法も可能である。

複合アンダーボディ構成部品２０は、好ましくは、１つまたは複数の複合材料、炭素繊維強化プラスチック材料（ＣＦＲＰ）で作られ、ＲＴＭプロセスによって製造される。容易な生産のためには、脱型することができないキャビティおよびアンダーカットがないようにするべきである。これにより、２分割型（two-part mold）または少なくとも３分割型（three-part mold）内でワンステップで高精度のモノリシック部品として成形することができる。必要であれば、複合材料を硬化させる前に、１つまたは複数のインサートを型内に配置することができる。

ここで示されているようなロッカーパネル３０は、深絞り加工、例えばスチールおよび／またはアルミニウムのようなシート金属の深絞り加工によって延性材料で作られている。ロッカーパネル３０のシート金属は、原則としてＣ字形の断面を有するシェル３３を形成している。必要であれば、特定の補強のために、複合材のパッチまたはテープ（両方とも詳細には図示されていない）を局所的にまたはシェル３３全体に適用することができる。これは、他の言及された部品４０〜９０の場合も同様である。

アンダーボディ構成部品２０には、少なくともその側壁構造２６の領域、好ましくは、その周囲全体に、連続してまたは互いに平行に配置された１つまたは複数の第１の接続面２７が設けられている。対応する第２の接続面３１は、少なくともロッカーパネル３０に設けられている。図５および図６には、接続面２７および３１がどのようにして相互に接続されているかがより詳細に示されている。接続面２７，３１の間には、層２８が設けられており、これは図５に示され、図６により詳細に示されている。層２８は、複合アンダーボディ構成部品２０の炭素繊維強化プラスチック材料とロッカーパネル３０の金属材料との間にガルバニック絶縁を提供する。層２８は、３／１０ｍｍ〜７／１０ｍｍの厚みを有していてよい。さらに層２８は、それぞれの接続面２７および３１の間に接着結合を提供する接着層である。少なくとも一時的な固定は、図５および図６に示すリベット２９のような別の位置に設けられた機械的固定手段によって達成され、例えば熱硬化による最終接着強度を得るために、アンダーボディ構成部品２０とロッカーパネル３０とを少なくとも一時的に接続する。

例えば、アンダーボディ構成部品２０の炭素繊維強化プラスチック材料と、ロッカーパネル３０の金属材料との異なる熱膨張を補償するために、ロッカーパネルにビード３２を設けることができる。ビード３２は、存在する場合には機械的接続ポイント間に設けることができる。アンダーボディ構成部品２０と他の部品４０〜９０との間の相互接続に関して、ガルバニック絶縁、接着結合、少なくも予備的な機械的接合および熱膨張について説明した事項は、そのような他の部品にも適用できる。

図７は、図１〜図６に示すアンダーボディ構成部品２０およびロッカーパネル３０ならびに他の部分を分解斜視図で示している。組み立て方向は破線によって概略的に示されている。アンダーボディ構成部品２０は、好ましくは繊維強化プラスチック材料で作られる。少なくとも１つのロッカーパネル３０は、アンダーボディ構成部品の外側でアンダーボディ構成部品に相互接続され、アンダーボディ構成部品の長手方向に延びている。

ロッカーパネル３０は、横方向（ｙ方向、走行方向ｘに対する横断方向）においてアンダーボディ構成部品２０と比較してより変形可能に構成され、これにより衝突時に前記横方向で生じる変形エネルギーが主としてロッカーパネル３０の変形によって吸収されるようになっている。ロッカーパネル３０は、第１および第２の面２７，３１によってアンダーボディ構成部品２０に機械的に相互接続されている。それらは、好ましくは、自動車のボディシェル１０の耐荷重構造の一部を形成し、それにより全体構造、すなわち自動車ボディシェル１０の剛性に寄与する。

アンダーボディ構成部品２０は、通常、少なくとも１つのクロス部材２４，２５を備えており、クロス部材２４，２５は横方向（ｙ方向）に延在して横方向の荷重の少なくとも一部を受けるとともにそれをアンダーボディ構成部品２０の構造内に分配する。ここに示されているように、良好な結果は、少なくとも１つのクロス部材２４，２５が少なくとも１つのロッカーパネル３０に取り付け位置で機械的に相互接続されている場合に達成される。

図示例のロッカーパネル３０は、アウターシェル３３を備える。アウターシェルが少なくとも部分的に延性シート金属および／または複合材料で作られている場合、非常に良好な結果が達成され得る。適用分野に応じて、アウターシェルは、シート金属および／または複合材料のいくつかの層を含むことができる。好ましい変形形態では、少なくとも１つのロッカーパネルのアウターシェルは、原則としてＣ字形の横断面を有する。アウターシェル３３は、例えば１つまたはいくつかの穴または開口部の形態である少なくとも１つの排水路を備えていてよい。適切であれば、排水路は製造後に閉鎖することができる。ロッカーパネルは、衝撃の間の衝撃エネルギーを吸収するための発泡材料および／またはハニカムを含むことができる。発泡材料および／またはハニカム材料は、好ましくは、アンダーボディ構成部品と少なくとも１つのロッカーパネルのアウターシェルとの間に配置される。発泡材料および／またはハニカム材料は、少なくとも衝撃の間に、アンダーボディ構成部品と少なくとも１つのロッカーパネルのアウターシェルとの間に少なくとも１つの支持部を形成することができる。本発明にしたがい、繊維強化プラスチック材料から製造され、ロッカーパネルと組み合わせたアンダーボディ構成部品２０は、通常、アンダーボディ構成部品２０の外縁に隣接して互いに連続してまたは平行に配置された１つまたは複数の第１の接続面２７を備える。図７において、これは破線３６で示されている。第１の接続面２７は、アンダーボディ構成部品を１つまたは複数のロッカーパネルに相互接続するだけではなく、自動車ボディシェルの他の部品、それぞれ乗客セル１０の相互接続にも用いることが予見される。

むしろ、本明細書で使用される用語は、限定ではなく説明のための言葉であり、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な変更を行うことができることが理解される。

１０ 自動車ボディシェル／乗客セル
２０ アンダーボディ構成部品
２１ トンネル
２２ 前端壁構造
２３ 後端壁構造
２４ 第１のクロス部材（逆さ横断チャネル）
２５ 第２のクロス部材（逆さ横断チャネル）
２６ 側壁構造
２７ 第１の接続面
２８ ガルバニック絶縁および接着層
２９ 機械的接続手段
３０ ロッカーパネル
３１ 第２の接続面
３２ ビード
３３ （アウター）シェル
３４ 開口部／排水路
３５ 底部
３６ 破線
４０ 前端サイドレール
５０ バルクヘッド
６０ 面板
７０ 後部クロス部材
８０ 後部座席背部材
９０ ピラーインナー
ＣＬ 中心線
Ｌ 長さ
Ｗ 幅
Ｈ 高さ
ｘ，ｙ，ｚ 方向

Claims (21)

1. 自動車ボディシェル（１０）であって、
   ａ．繊維強化プラスチック材料で作られたアンダーボディ構成部品（２０）と、
   ｂ．前記アンダーボディ構成部品（２０）にその外側で相互接続され、前記アンダーボディ構成部品（２０）の長手方向（ｘ）に延在する少なくとも１つのロッカーパネル（３０）と、を備え、
   ｃ．前記少なくとも１つのロッカーパネル（３０）は、横方向（ｙ）に発生する衝撃エネルギーが前記ロッカーパネル（３０）の変形によって吸収されるように、前記アンダーボディ構成部品（２０）と比べて前記横方向（ｙ）に変形しやすく設計されていることを特徴とする自動車ボディシェル。
2. 複合材からなる前記アンダーボディ構成部品（２０）は、横方向（ｙ）に延びる少なくとも１つのクロス部材（２４）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の自動車ボディシェル。
3. 前記少なくとも１つのクロス部材（２４）は少なくとも１つの前記ロッカーパネル（３０）に機械的に相互接続されていることを特徴とする、請求項２に記載の自動車ボディシェル。
4. 前記アンダーボディ構成部品（２０）の繊維強化プラスチック材料は、炭素繊維および／またはケブラー繊維および／またはガラス繊維および／または金属繊維および／または天然繊維を含むことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項に記載の自動車ボディシェル。
5. 前記少なくとも１つのロッカーパネル（３０）はアウターシェル（３３）を備えることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一項に記載の自動車ボディシェル。
6. 前記アウターシェル（３３）は、少なくとも部分的に延性シート金属および／または複合材料で作られていることを特徴とする、請求項５に記載の自動車ボディシェル。
7. 前記アウターシェル（３３）は、シート金属および／複合材料からなる複数の層を備えることを特徴とする、請求項６に記載の自動車ボディシェル。
8. 前記少なくとも１つのロッカーパネル（３０）のアウターシェル（３３）は横方向（ｙ）において原則としてＣ字形の断面を有することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項に記載の自動車ボディシェル。
9. 前記少なくとも１つのロッカーパネル（３０）のアウターシェル（３３）は、横方向（ｙ）において複数セルの断面を有することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項に記載の自動車ボディシェル。
10. 前記少なくとも１つのロッカーパネル（３０）のアウターシェル（３３）は少なくとも１つの排水路を備えることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一項に記載の自動車ボディシェル。
11. 前記少なくとも１つのロッカーパネル（３０）は、衝突時の衝突エネルギーを吸収する発泡材料および／またはハニカム材料を備えることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の自動車ボディシェル。
12. 前記発泡材料および／またはハニカム材料は、前記アンダーボディ構成部品と前記少なくとも１つのロッカーパネル（３０）のアウターシェル（３３）との間に配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載の自動車ボディシェル。
13. 前記発泡材料および／またはハニカム材料は、前記アンダーボディ構成部品（２０）の側壁構造（２６）と前記少なくとも１つのロッカーパネル（３０）のアウターシェル（３３）との間に少なくとも１つの支持部を形成することを特徴とする、請求項１２に記載の自動車ボディシェル。
14. 複合材からなる前記アンダーボディ構成部品（２０）は本質的に乗客セル（１０）の領域に亘って延びていることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか一項に記載の自動車ボディシェル。
15. 前記アンダーボディ構成部品（２０）は長手方向（ｘ）に延びる少なくとも１つのトンネル（２１）を備えることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか一項に記載の自動車ボディシェル。
16. 複合材からなる前記アンダーボディ構成部品（２０）は、電気駆動のバッテリパックを受容する少なくとも１つのトラフ形状の構造を有することを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか一項に記載の自動車ボディシェル。
17. 前記アンダーボディ構成部品（２０）と前記ロッカーパネル（３０）とが互いに接続される、前記アンダーボディ構成部品（２０）と前記ロッカーパネル（３０）との接続面（２７，３１）間に絶縁材料からなる層（２８）が設けられており、前記層（２８）は、複合材からなる前記アンダーボディ構成部品（２０）の炭素繊維強化プラスチック材料と、前記ロッカーパネル（３０）の金属材料との間にガルバニック絶縁を提供することを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか一項に記載の自動車ボディシェル。
18. 複合材からなる前記アンダーボディ構成部品（２０）の炭素繊維強化プラスチック材料と前記ロッカーパネル（３０）の金属材料との間にガルバニック絶縁をもたらす前記層（２８）は、複合材からなる前記アンダーボディ構成部品（２０）と前記ロッカーパネル（３０）との間に接着結合をもたらす接着剤であることを特徴とする、請求項１７に記載の自動車ボディシェル。
19. 複合材からなる前記アンダーボディ構成部品（２０）と前記ロッカーパネル（３０）とは、機械的にも互いに接続されていることを特徴とする、請求項１８に記載の自動車ボディシェル。
20. 複合材からなる前記アンダーボディ構成部品（２０）に用いられるプラスチック材料は、少なくとも１９０度で少なくとも３０分間のカソード浸漬塗装プロセルに耐えるものであることを特徴とする、請求項１から１９までのいずれか一項に記載の自動車ボディシェル。
21. 請求項１から２０までのいずれか一項に記載の自動車ボディシェル（１０）を製造する方法であって、
    ａ．第１の接続面（２７）を有し、ＲＴＭ法によって繊維強化プラスチック材料から作られたアンダーボディ構成部品（２０）を提供すること、
    ｂ．第２の接続面（３１）を有し、金属材料から作られたロッカーパネル（３０）を提供すること、
    ｃ．前記第１または第２の接続面の少なくとも１つに接着材料の層（２８）を適用すること、
    ｄ．複合材からなる前記アンダーボディ構成部品（２０）の前記第１の接続面（２７）を、前記ロッカーパネル（３０）の前記第２の接続面（３１）に接触させること、
    ｅ．機械的固定手段（２８）によって前記第１および第２の接続面（２７，３１）を互いに接触した状態で少なくとも一時的に固定すること、および
    ｆ．カソード浸漬塗装プロセルにおいて前記接着材料に接着結合を生じさせること、を含むことを特徴とする自動車ボディシェルの製造方法。

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