(57)【要約】  ベース構造体（１００）を有する車体と、ベース構造体（１００）を補強するための少なくとも１つの補強部材（１１０）とを有する自動車であって、補強部材（１１０）は波形状に形成され、波形（１１１、１１１’）は車体の長手方向軸に対して横切って延在することを特徴とする自動車。
2009502641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース構造体（１００）を有する車体と、該ベース構造体（１００）を補強する少なくとも１つの補強部材（１１０）とを有する自動車であって、該補強部材（１１０）は波形に形成され、該波形（１１１、１１１’）は車両の長手軸を横切って延在することを特徴とする自動車。
【請求項２】
請求項１に記載の自動車であって、前記補強部材（１１０）は、該ベース構造体と一体的に形成されていることを特徴とする自動車。
【請求項３】
請求項１に記載の自動車であって、前記補強部材（１１０）は、車両の内側で、車体のベース部（１２０）に接して配置されることを特徴とする自動車。
【請求項４】
請求項２に記載の自動車であって、前記補強部材（１１０）は、前記車体のベース部（１２０）に接続される自動車。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の自動車であって、前記補強部材（１１０）は、座席領域、特に前記前部座席（２００）の領域内に配置される自動車。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の自動車であって、前記波形（１１１、１１１’）は、断面においては箱型プロファイルを有する自動車。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の自動車であって、前記補強部材（１１０）は、基本的に前記波形（１１１、１１１'）の延在方向を横切って延在する強化材（１１２、１１２’）を有する自動車。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の自動車であって、前記ベース構造体（１００）は、車両の長手方向に延在する車両チャネル（１３０）と、車両の両側に形成される長手方向梁（１４０）とを備え、前記補強部材（１１０）は、それぞれの側方の長手方向梁（１４０）と前記チャネル（１３０）との間の負荷路内に延在する自動車。
【請求項９】
請求項８に記載の自動車であって、前記補強部材（１１０）は、一方では前記チャネル（１３０）に、他方では／又は前記側方の長手方向梁（１４０）に固定される自動車。
【請求項１０】
請求項９に記載の自動車であって、固定部材（１１３）が設けられ、該固定部材（１１３）のプロファイルは、前記補強部材（１１０）の波形状の断面プロファイルに応じ、それによって、導入される荷重を均一に伝達し、また前記固定部材（１１３）のプロファイルは、圧力嵌めにより力学的に前記補強部材（１１０）と結合していることを特徴とする自動車。
【請求項１１】
請求項８から１０のいずれか一項に記載の自動車であって、前記チャネル（１３０）内には、変形エネルギーを吸収する排気管（３００）が引かれている自動車。
【請求項１２】
請求項１１に記載の自動車であって、チャネルクランプ（１５０）が設けられ、該チャネルクランプ（１５０）は、下方に向かって開いている前記チャネル（１３０）の脚部を支持し、その結果、前記排気管（３００）は、前記チャネル（１３０）の変形の際に上方に向かって押される自動車。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれか一項に記載の自動車であって、前記側方の長手方向梁（１４０）及び／又は前記車両チャネル（１３０）は、側面衝突に対して強化される自動車。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の自動車であって、前記ベース構造体（１００）は、車両の両側において形成される車両のドア枠（１６０）を備え、該車両のドア枠（１６０）は、側面衝突に対して強化される自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載の、ベース構造体を有する車体と、ベース構造体を補強するための少なくとも１つの補強部材とを有する自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＭＶＳＳ２１４−ＭＹ０９による法定要件に従って、側面ポール衝突テストに関して、自動車の構造における要求が非常に高くなっている。その要件に従えば、ポールは２２０ミリメートルを超える長さで車両構造内に侵入してはならない。そのような衝突に関する概要が図１に示される。
【０００３】
しかし、従来の車両構造は、このテストによれば、４５０ミリメートルから５００ミリメートルの侵入深さ（貫入）を有している。そのような車両のベース構造体は、２つの横材から成り、当該横材は、自動車の前部座席の下方に組み込まれている。
【０００４】
この横構造は、サイドポール衝突における今後の要件を満たすのには適していない。前部座席の構造は、許容可能な貫入を小さくするための効果を全体の側方剛性に対してはわずかにしか与えない。両方の横材のうちの一方の破損は、大規模な局所的貫入をもたらす。これは、残りの構造は側方剛性をほとんど有しないためである。
【０００５】
特許文献１は、剛性ベース構造体を有する自動車を示している。当該剛性のベース構造体においては、複数のエネルギー吸収緩衝部材が、側方車体部分における乗客室の長さにわたって一体化されている。しかし、この措置によっては、法的に規定されている貫入は確実には達成することができない。それは、この緩衝素子の効果は、いかなる場合でも無傷であるベース構造体を前提としているためである。このベース構造体が側面衝突において既に破損していると、緩衝素子は、ポールの非常に規模の大きい一連の侵入を受ける内部空間をもはや支持することができない。
【特許文献１】独国特許出願公開第４３２６２７０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、剛性のベース構造体を有する車両を提供することであり、当該ベース構造体は、側面に働くポールの力に対する抵抗を向上させ、車両の重量を大幅に増大させることなく、簡単且つ良好なコスト効率で実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、補強部材を有する車両によって解決される。当該補強部材は、波形状に形成され、波形は、車体の長手方向軸を横切って延在する。
【０００８】
ここで、本質的な点は、そのような構造体は、側方向において、特に高い推力耐性と曲げ剛性とを有し、さらに、たとえば冷圧によって簡単に製造可能であるということにある。ここで、「波形」の高さは、足付近の自由な空間も、エアダクトの組み込みに必要な構成空間も影響を受けないように構成される。
【０００９】
上述のベース構造体を有する車両の有利なさらなる構成は、添付の従属請求項２から１４にて示される。
【００１０】
車両の車体の有利な一実施の形態においては、補強部材は、ベース構造体に一体的に形成されることができる。そのような補強は、圧縮技術に関しては特に簡単に実現することができ、さらにコスト効率もよい。これは、さらなる部品のための付加的な取り付け工程とコストとが不要なためである。
【００１１】
車両の車体の代替のさらなる形態においては、補強部材は、車両の内側においても、車体のベース部に接して配置されている。それによって、補強は、ベース構造体の厚さには左右されず、たとえばこのベース構造体よりもより剛性であるように実施することができる。基本的には、補強部材を、車両の外側において車体のベース部に取り付けることも可能である。ただし、それによって、アンダーボディにおける補強の問題が生じる恐れがある。同時に、以下において示されるような、補強部材を利用しながら内部空間を構成する可能性が失われる。
【００１２】
その後、好ましくは、補強部材は、座席領域、特に前部座席の領域内に配置される。ここで、前部座席の下方に従来通りに設けられる両側の横材は、対応するサンドイッチ構成によって代替される。それによって、運転手及び乗客の特に危険な座席位置は、側面衝突に対して適切に保護され、他の位置においては重量が低減される。
【００１３】
導入される荷重をより良好に車両構造内へ誘導するために、補強部材は、好ましくは、当該補強部材の下方に延在する車体のベース部に接続される。接続は、その部材の材料に応じて、接着、溶接、ねじ込み、リベット留め等によって行われる。その部材に関しては、エネルギー吸収性の各々の適切な材料が考慮される。この材料は、特に、アルミニウム板、鋼板又はウエブ補強プラスチックである。しかし、基本的には、その部材を車体のベース部に接触させて直接形成すること自体も可能であり、たとえば、ベース板の波形状の構造体として形成される。
【００１４】
波形は、任意の適切な断面プロファイルを有することができるが、断面においては、箱型プロファイルを有することが好ましい。それによって、たとえば１つの座席等のための、平らな上方及び下方の取り付け面が生じる。
【００１５】
そのような面の上方にて、基本的に波形の延在方向を横切って延在する強化材を補強部材に取り付けることができる。それによって、補強部材の変形が、ポールの侵入の際に生じる曲げ応力によって防止される。その後、推進力に対する補強部材の吸収力は保たれたままである。ここで、強化材は座席支持部として形成することができる。当該座席支持部上に、座席のレールが取り付けられる。
【００１６】
ベース構造体が車両の長手方向に延在する車両チャネルと、車両の両側に形成される長手方向梁とを備える自動車において、導入される荷重をより良好に導くために、補強部材は、それぞれの側方の部材とチャネルとの間の荷重経路内に延在している。このため、部材とチャネルとの間に通り抜け可能な荷重路が形成される。当該荷重路の長さにわたって、導入される荷重を低減することができる。ここで、変形ゾーン（及びひいてはエネルギー低減ゾーン）は、部材及びチャネルの領域内に存在し、一方、補強部材は、乗客を保護するために自身の形状を基本的に保つ。
【００１７】
この配置のさらなる一構成は、補強部材が、一方ではチャネルに、他方では／又は側方の部材に固定されることを意図している。したがって、部材の荷重路からの「分離」は、確実に防止される。
【００１８】
特に形成が安定している接続は、固定部材が設けられる場合にもたらされる。当該固定部材のプロファイルは、導入される荷重を均一に伝達させるために補強部材の波形状の断面プロファイルに応じ、これらの補強部材と圧力嵌めにより結合する。したがって、力がその部材内へ伝達され、そして当該部材からチャネル内へ伝達される際に、荷重の集中を回避することができる。
【００１９】
１つの利点は、チャネル内にて変形エネルギーを吸収するための排気管が引かれていることである。ここで、排気管は、荷重路、すなわち長手方向梁−補強部材−チャネルを介して導入される衝突荷重の少なくとも一部を吸収する。それと同時に、当該排気管はこの荷重下で変形する。
【００２０】
ここで、排気管が側面衝突の際に荷重路から押し出されることを防止するために、チャネルクランプが設けられることが有利である。当該チャネルクランプは、下方に向かって開いているチャネルの脚部を支持し、その結果、当該チャネルクランプは、チャネルの変形の際に排気管を上方に向かって押す。したがって、大きな変形力が働くだけで、導入されるエネルギーを確実に低減することが保証される。
【００２１】
側方にもたらされる荷重に対する剛性をさらに向上させるために、部材も、チャネルも、側面衝突に対して付加的に補強することができる。それによって、補強部材の負担が軽減され、且つ乗客はさらにより良好に保護される。
【００２２】
ベース構造体の剛性は、付加的に向上させることができる。それは、車両の両側において形成されるドア枠が側面衝突に対して補強されることによる。
【００２３】
本発明は、以下において、実施例に基づいて関連する図面を参照しながらより詳細に説明される。同じか又は同じ作用を有する部分は、同じ符号を付されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、サイドポールテストを受けた従来の車両の断面図を示す。当該テストにおいて、ポールは、車両を衝突領域において変形させ、車体を（乗員の）座席領域内まで押し潰す。
【００２５】
図２ａは、ベース構造体１００を有する本発明による車両を示す。当該ベース構造体の構成は、側面図によって座席２００の下方に再度示されている。ここで、座席２００は前部座席、後部座席等とすることができる。ここで、車両の長手方向を横切って延在する波形１１１及び１１１’を有する補強部材１１０は、箱型プロファイルを有する。したがって、強化材１１２及び１１２’を取り付けるための平らな表面が生じる。この強化材１１２及び１１２’は、波形１１１及び１１１’の延在方向に対して横切って延在し、それによって、この方向に延在する回転軸を中心としたさらなる曲げ剛性を補強部材１１０に与える。それによって、衝突の荷重を受けている際、補強部材１１０が上方又は下方に全く逸れないことが可能であるか、又は補強部材１１０を上方又は下方に逸らすことを困難にすることができる。したがって、側方に侵入するポールに対する補強部材の方向と、ひいては、波形１１１及び１１１’の延在方向における剪断力に対する吸収力と、波形１１１及び１１１’の延在方向を横切って、回転軸を中心とした、曲げモーメントに対する吸収力とは保たれたままである。したがって、波形状の形成によりもたらされる補強部材１１０の荷重耐力は保たれたままである。同時に、強化材１１２及び１１２’の高さを対応して選択することによって、車両の後部座席における足付近の自由空間を十分に用意することができる。これらの強化材１１２及び１１２’上に、座席２００のレールが取り付けられる。ここで、補強部材１１０は、形成の安定性をさらに高めるために、車体のベース部１２０に接続することができる（接着される、ねじ込まれる、リベットで留められる等）。
【００２６】
ポールの力を伝達すると共に低減するために設けられる荷重路は、長手方向梁１４０及び車両チャネル１３０の配置と、当該長手方向梁１４０及び当該車両チャネル１３０の間に配置される補強部材１１０とによってもたらされる。サイドポールテストの際の変形領域は、補強部材１１０によって、外側領域（幅８５ミリメートル）及び中間領域（幅２８５ミリメートル）へと移る。それによって、座席位置は影響を受けない。つまり、エネルギーの低減は基本的に、部材１４０の領域内及びチャネル１３０の領域内において行われ、その間、当該部材１４０と当該チャネル１３０との間にある補強部材１１０は実際には無傷のままである。
【００２７】
ここで、チャネル１３０内には排気管３００が引かれている。当該排気管３００は、変形エネルギーを吸収するために利用され、すなわち、側面衝突の際に圧縮されることができる。排気管が側面衝突の際に荷重路から動くのを防止するために、曲がっているチャネルクランプ１５０が設けられる。当該チャネルクランプ１５０は、両側においてチャネル１３０の脚部を支持している。側面衝突の際に、補強部材１１０は左へ向かってチャネル１３０の方向へと移動する。このチャネル１３０は、これによって変形される。すなわち側方を押し付けられ、したがって高さが短くなる。クランプ１５０は、上方に向かって動き、その結果、排気管３００が下方に向かって、及びひいては荷重路から外れるように押されることを防止する。
【００２８】
図２ｂは、示されている荷重路内での補強部材１１０の位置と動作態様とを明らかにするために、図２ａの車両のベース構造体１００の概略断面図を示す。補強部材１１０は、車体のベース部１２０と接続されており、荷重路内では、長手方向梁１４０と車両チャネル１３０との間に配置され、この車両チャネル１３０と付加的に固定部材１１３を介して接続されている。この固定部材１１３は、任意選択であり、チャネル１３０と補強部材１１０との間、且つ／又は（車両のベース部に接して側方にある）部材１４０と補強部材１１０との間に構成されることができる。チャネル１３０内には排気管３００が引かれている。当該排気管３００は、側面衝突の際に、チャネル１３０に取り付けられているクランプ１５０によって、説明したように上方へ向かって押され、荷重路において、すなわち部材１４０、補強部材１１０及びチャネル１３０において止まる。補強部材１１０は非常に高い剛性を有するため、変形の低減及びひいては荷重の低減は、チャネル１３０及び部材１４０の領域内で行われる。チャネル１３０の領域内では、荷重の低減は、付加的に排気管３００を圧縮することによって行われる。したがって、補強部材１１０の上方に配置される座席２００は、実際には影響を受けない。この実施形態においては、長手方向梁１４０においても、車両のドア枠１６０内にも、付加的に強化材１４１及び１６１が設けられる。部材１４０の強化材１４１は、車両の側方に向かって閉じているＵプロファイルとして設置され、特に、図２ｂに示されている部材１４０の波形状の基本構造を曲げから保護する。ドア枠の強化材１６１は、箱型プロファイルとして設置され、当該プロファイルは、この作用を付加的に促進する。
【００２９】
図２ｃは、図２ａの車両のベース構造体１００の部分拡大図を示す。当該ベース構造体１００は、上の図において補強部材１１０を有し、当該補強部材１１０は、下の図においてＡ−Ａで切断されて再度示されている。ここで、チャネル１３０と長手方向梁１４０との間の補強部材１１０の波形１１１及び１１１’をはっきりと見て取れる。ここで、部材１４０は、同様に波形状の基本構造を有する。補強部材１１０の波形状の構造によって、ベース構造体１００の剛性が得られる。当該ベース構造体１００は、侵入するポールに対して非常に高い抵抗を有する。導入される荷重は、基本的に部材１４０及びチャネル１３０の領域内で低減される。
【００３０】
図２ｄは、テストの前及び後の、ベース構造体１００を有する、図２ａの本発明による車両を示し、また衝突時間にわたるＢピラーに沿った位置ＡからＤの変位をダイアグラムの形で示す。ここで、補強部材１１０のわずかな変形と、ダイアグラムにおける上方の曲線の勾配とにおいて確認されるように、車体壁の貫入はわずか２０９ミリメートルであり、導入されるエネルギーは、車両の長手方向梁領域及びチャネル領域において低減される。Ｄ位置の最大値も、他の位置の最大値も、既知の車両のベース構造体の値範囲内にない。
【００３１】
したがって、構造体の高い側方剛性が、比較的少ない重量で全体的に得られる。この措置により、サイドポールテストにおける最大貫入は、大幅に低減され、したがって、ＦＭＶＳＳ２１４−ＭＹ０９による許容可能な範囲内にある。ベース構造体１００が局所的に過荷重を受ける際、隣接する波形１１１及び１１１’が荷重を伝達し、非常に大規模な変形を防止する。構造体１００に対するポールの力の伝達は、ドア枠１６０と補強部材１１０と車体のベース部１２０とを介してチャネル１３０まで向かい、そして排気管３００に達する。すなわち、比較的広い範囲で行われる。したがって、エネルギーの低減は、現在までの従来の低減よりもより高い効率で進行する。したがって、この種類の構成は、サイドポールテストによる法定要件を満たす。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】サイドポールテストを受けた従来の車両の断面図である。
【図２ａ】構成が座席の下方に側面図で再度示されている剛性のベース構造体を有する、本発明による車両の断面図である。
【図２ｂ】荷重路内での補強部材の位置と動作態様とを明らかにするための、図２ａの車両のベース構造体の概略断面図である。
【図２ｃ】上の図に示される補強部材であって、下の図においてＡ−Ａで切断されて再度示されている、補強部材を有する、図２ａの車両のベース構造体の部分拡大図である。
【図２ｄ】テストの前及び後の、ベース構造体を有する図２ａの本発明による車両を示すと共に、衝突時間にわたるＢピラーに沿った位置ＡからＤの移動をダイアグラムの形で示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１００  ベース構造体
１１０  補強部材
１１１、１１１’  波形
１１２、１１２’  補強部材の強化材
１１３  固定部材
１２０  車体のベース部
１３０  車両チャネル
１４０  長手方向梁
１４１  長手方向梁の強化材
１５０  チャネルクランプ
１６０  車両のドア枠
１６１  ドア枠の強化材
２００  前部座席
３００  排気管
【図１】
2009502641.tif 000003
【図２ａ】
2009502641.tif 000004
【図２ｂ】
2009502641.tif 000005
【図２ｃ】
2009502641.tif 000006
【図２ｄ】
2009502641.tif 000007
【国際調査報告】
2009502641.tif 000008
2009502641.tif 000009
2009502641.tif 000010
2009502641.tif 000011
2009502641.tif 000012
2009502641.tif 000013