(57)【要約】  本発明は、自動車のための少なくとも２つの下部支持体からなる組立体に関し、下部支持体の各々は、同一組立体の任意の下部支持体と交換可能なクロスメンバー（１０、２４、４０）と、車両構造物（４４、４４’）へ接続するクロスメンバー（１０、２４、４０）の要素（２０、２２、２８、３０、４２、４６、４６’）とを備える。各下部支持体には車両形状に整合する部品（１６、２６）が設けられ、ここである１つの下部支持体の上記整合部分（１６、２６）は同一組立体の他の下部支持体の整合部分と異なり、接続要素（２０、２２、２８、３０、４２、４６、４６’）はプラスチック材料からなる。
2007529360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの自動車下部支持体からなる組立体であり、各下部支持体が、同一組立体の他の任意の下部支持体のクロスメンバーと交換可能なクロスメンバー（１０、２４、４０）と、クロスメンバー（１０、２４、４０）を車両の構造物（４４、４４’）へ接続するための接続手段（２０、２２、２８、３０、４２、４６、４６’）とを備える組立体であって、各下部支持体が車両の形状へ整合するための整合部分（１６、２６）を含み、整合部分（１６、２６）が同一組立体の下部支持体ごとに異なること、及び接続手段（２０、２２、２８、３０、４２、４６、４６’）がプラスチック材料を含有することを特徴とする、組立体。
【請求項２】
下部支持体が、形状の異なるシールドを有する２つの自動車に設置するためのものである、請求項１に記載の組立体。
【請求項３】
各クロスメンバーが梁（１０、２４、４０）である、請求項１または２に記載の組立体。
【請求項４】
各クロスメンバーが強化板である、請求項１または２に記載の組立体。
【請求項５】
各整合部分（１６、２６）が車両の進行方向（Ｘ）に異なるサイズを呈する、請求項１から４のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項６】
車両の形状へ整合するための各整合部分が、クロスメンバー（１０、２４、４０）と車両のバンパースキンとの間に残された空の空間を占めるスペーサ（１６、２６）を備える、請求項５に記載の組立体。
【請求項７】
スペーサ（１６、２６）に肋材が設けられる、請求項６に記載の組立体。
【請求項８】
スペーサ（１６、２６）の肋材（１８）が、車両のサイドメンバーと見当が合う領域にて密度が低い、請求項７に記載の組立体。
【請求項９】
スペーサが、バンパー強化材、底部スポイラー、または車両の空気吸入グリルと一体的に作られる、請求項６から８のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項１０】
車両の形状に整合するための整合部分が、車両の構造物へ接続するための手段を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項１１】
組立体の各下部支持体の接続手段が、車両の横断方向（Ｙ）に異なるサイズを呈する、請求項１０に記載の組立体。
【請求項１２】
接続手段（２０、２２、２８、３０、４２、４６、４６’）が、ある１つの下部支持体から別の下部支持体にかけて交換可能である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項１３】
各下部支持体の接続手段（２０、２２、２８、３０、４２、４６、４６’）が、クロスメンバー（１０、２４、４０）と各車両の各サイドメンバー（４４、４４’）との間に配置された基礎板（２０、３２、３４、３６、４８）を備える、請求項１２に記載の組立体。
【請求項１４】
各下部支持体の基礎板（４８）が、各車両のサイドメンバーの寸法（ｌ）より横断方向に大きい寸法（Ｌ）を呈する、請求項１３に記載の組立体。
【請求項１５】
接続手段がサイドメンバーの延長部（４２）を含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項１６】
接続手段が衝撃吸収器（２２、２８、４６、４６’）を含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項１７】
接続手段が２つの部分（４２、４６）を備え、これら２つの部分の間の接触面（４８）が、概して、前記車両の前にて車両の縦軸（Ｘ）に交差する垂線を有する垂直面である、請求項１から１６のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項１８】
クロスメンバー（１０、２４、４０）が、車両の構造物と見当が合う区域（１２）のあたりでより硬直である、請求項１から１７のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項１９】
クロスメンバー（１０、２４、４０）、接続手段（２０、２２、２８、３０、４２、４６、４６’）、または整合手段（１６、２６）が、充填ポリアミド、充填ポリプロピレン、熱硬化性材料、ハイブリッド熱可塑性複合材料（ＨＴＰＣ）、または強化プラスチック材料から作られ、場合によってはスチールまたはアルミニウム板の挿入物をこれに組み合わせて作られる、請求項１から１８のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項２０】
整合部分（１６、２６）または接続手段（２０、３０、４２）がクロスメンバー（１０、２４、４０）上にオーバーモールドされる、請求項１から１９のいずれか一項に記載の組立体。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか一項に記載の組立体の一部を形成する下部支持体を各々含む、２つの自動車前部ユニットからなる組立体であって、各前部ユニットの２つのサイドメンバー間の間隔が異なる、組立体。
【請求項２２】
請求項１から２０のいずれか一項に記載の組立体の一部を形成する下部支持体を各々含む、２つの自動車前部ユニットからなる組立体であって、各サイドメンバーと各車両のバンパースキンとの間の間隔が異なる、組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの自動車下部支持体からなる組立体と、２つの自動車前部ユニットからなる組立体とに関する。
【背景技術】
【０００２】
衝突時に歩行者を守るための下部支持体はすでに従来技術で知られている。このような下部支持体は一般的に歩行者の脛骨の高さに位置付けられ、衝突時に歩行者の膝の屈曲を制限することによって歩行者を救う。よってこのような下部支持体は、それらを車両の残余に対し可能な限り少なく後退させるため、十分に遠く前方に配置される。
【０００３】
自動車モデルがますます多様化していること、そして各モデルに特有の部品の数を増やすことを避け、代わりにあるモデルから別のモデルにかけて部品の規格化を試みてその設計・製造コストを抑えることが、製造業者にとって有利であることもまた知られている。特に、異なる前部形状を有する車両に載置するにあたり相応しい標準下部支持体を製造することは、経済的に言って特に有利であろう。
【０００４】
しかしながら現在の下部支持体は、特に以下の２つの理由から、それらが載置される車両モデルに特有である。
【０００５】
第１に、シールドはモデルごとに多かれ少なかれ湾曲しており、さらに下部支持体は歩行者を救うため前部にて可能な限り低くする必要があるため、シールドの湾曲に可能な限り近似する形で湾曲する下部支持体を提供する必要がある。
【０００６】
さらに、ダナー（Ｄａｎｎｅｒ）衝突（毎時１５キロメートル（ｋｐｈ）での「保険」衝突）または高速度での衝突に備えるためには、下部支持体を通じて車両の下部サイドメンバーに至る力の伝達により車両の長手方向以外の方向で応力を制限することが重要であり、その理由は、車両の長手方向に対し、すなわち車両の進行方向に対し、垂直でない障害物に対して衝突が起こる場合には特に、このような応力によってサイドメンバーが不安定になるからである。各下部支持体は、これが固定される車両の構造物の不安定化を避けるため極端に硬直となることを避けつつ、なお衝突から歩行者を保護するこれの機能を適切に果たすように、設計される。
【０００７】
しかしながら、ある特定の車両モデルで、同モデルの形状の特有の細部に下部支持体を適合させることによってそのような設計に取り組むことは可能であるが、そのような細部は当然無視されるため、規格化の目的でこれを再使用することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、形状の異なる前部ユニットを有する車両に載置するにあたって相応しい標準下部支持体を、高速度での衝突時にこのような車両を不安定化させずに、提供することを目指す。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するため本発明は、少なくとも２つの自動車下部支持体からなる組立体を提供し、各下部支持体は、同一組立体の他の任意の下部支持体のクロスメンバーと交換可能なクロスメンバーと、クロスメンバーを車両の構造物へ接続するための接続手段とを備え、組立体は、各下部支持体が車両の形状へ整合するための整合部分を含み、整合部分は同一組立体の下部支持体ごとに異なること、そして接続手段がプラスチック材料を含有することを特徴とする。
【００１０】
したがって本発明は、形状の異なるシールドを有する車両に設置する２つの下部支持体からなる組立体を提供するものであって、しかしながらこの下部支持体の一部として、両車両に共通のクロスメンバーを有する。下部支持体のこの標準部分は、これを車両の形状へ整合させるための整合部分と関連しており、その結果下部支持体は、これが載置される車両の各モデルの特有の細部に整合し続ける。加えて、接続手段はプラスチック材料を含有することで、所定の力限界あたりで変形または破裂するのに適するため、本発明の下部支持体は、これが搭載される車両の構造物を不安定化させずに、ダナー衝突へ、または高速度衝突へ、晒すことができる。
【００１１】
さらに下部支持体を複数の部品に細分化することにより各部品の機能を最適化することが可能となり、クロスメンバーはこれに十分な安定性を与える１つの材料または１組の材料で作られ、他方整合部分はより軽く成形がより容易い材料で作られる。
【００１２】
用語「クロスメンバー」は、車両の構造物へ下部支持体を接続する手段間の距離以上の距離にわたって、車両に対し幅方向に延在する構造部分を意味するために使われる。
【００１３】
クロスメンバーが「交換可能」と述べることにより、クロスメンバーは、車両の形状に整合するための部分から孤立させ機能的に分離でき、さらに下部支持体の仕様に定める性能を変えることなく、本来のクロスメンバーの代わりに、そしてこれに取って代わり、同一組立体の下部支持体に載置できるものと理解されたい。
【００１４】
用語「車両の構造物へ・・・接続するための接続手段」は、特に衝突時に、そのクロスメンバーで受けた力を車両の構造物へ伝達する下部支持体部分を指す。これらの接続手段はプラスチック材料を含むため比較的に柔軟であり、車両の構造物へ、これを不安定にする可能性がある力を伝達しない。加えて接続手段は、サイドメンバーの延長部分または衝撃吸収器を含んでよく、これにより受け取ったエネルギーのごく一部を吸収する能力を与える。
【００１５】
車両構造物は、車両のサイドメンバー、車両の架台に接続された下部サイドメンバー、サイドメンバーの下にこれと平行に延在するアーム、サイドメンバーの受け面と見当が合う下向き延長部、さらに言えばフロントエンドモジュールを含んでよい。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態において、各クロスメンバーは梁である。よって梁は標準であって、これを異なる車両台に載置することを可能にする曲率と寸法とを有する。加えて梁は、衝突時に屈曲状態で働くように構成される。
【００１７】
別の実施形態においてクロスメンバーは板であって、任意に強化されてよい。
【００１８】
本発明の一実施形態において、各整合部分は車両の進行方向にそれぞれ異なるサイズを呈する。
【００１９】
車両の形状へ整合するための各部分は任意に、クロスメンバーと車両バンパースキンとの間に残された空の空間を占めるためのスペーサを含む。バンパースキンのすぐ後ろに位置するこのスペーサは各車両モデルに特有であるから、これの湾曲に正確に整合できる。空間は衝突中に圧縮状態で働くよう構成され、その結果これは力限界に速やかに達し、この力限界を上回ると歩行者の脚に旋回が生じる。
【００２０】
さらにスペーサには、例えば衝突時にエネルギーを吸収できるようにするため、肋材を設けてよい。
【００２１】
整合部分は任意に、バンパー強化材、底部スポイラー、または車両の空気吸入グリルと一体的に作られる。
【００２２】
ある特定の実施形態においてクロスメンバーは、車両の構造物と見当が合う区域の近辺でより硬い。よってこれらの区域は十分に強くて壊れず、衝突時にはサイドメンバーへ力を伝える。
【００２３】
さらにスペーサの肋材は、サイドメンバーと見当が合う領域で密度を下げてよい。よってスペーサはこれらの区域でさほど硬直でなくなるから、この場所でクロスメンバーの余分な硬直さを補償する。
【００２４】
本発明の一実施形態において、車両の形状に整合するための部分は、車両の構造物へ接続する手段を含む。したがってこれらの接続手段は下部支持体ごとに異なり、下部支持体が載置される車両モデルに特有である。さらに、ある１つの組立体の各下部支持体の接続手段は車両の横断方向に異なるサイズを呈してよく、これによりある特定の組立体の２つの下部支持体を、異なる横断方向サイズを呈する２台の車両に、例えばサイドメンバー間の間隔が異なる２台の車両に、取り付けることができる。
【００２５】
別の実施形態においては、ある１つの下部支持体から別の下部支持体にかけて接続手段を交換できる。これらの接続手段は、クロスメンバーと各車両の各サイドメンバーとの間に配置された基礎板を備える。これらの基礎板は横断方向に各車両のサイドメンバーの寸法より大きい寸法を呈してよい。よって基礎板は同一組立体のある下部支持体から別の下部支持体にかけて同じであってよいが、なお横断方向の間隔が車両ごとに異なるサイドメンバーと見当を合わせて配置できる。
【００２６】
接続手段は任意に２つの部分を備え、これら２つの部分の間の接触面は、概して、車両の前にて車両の縦軸に交差する垂線を有する垂直面である。換言すると、下部支持体に載置された接続手段は面取りされた接触面を有することで、クロスメンバーで受ける力を吸収できる。クロスメンバーは屈曲状態で働くため、サイドメンバーに伝わる力から斜め方向に作用する力が生じ、この力には２つの延長部を互いに分け隔てる傾向がある。延長部の面取りされた平面は、力を各延長部に垂直に到達させることにより、サイドメンバーに向かうエネルギーの伝達を最適化するよう構成される。
【００２７】
クロスメンバー、接続手段、または整合部分は任意に、充填ポリアミド、充填ポリプロピレン、熱硬化性材料、ハイブリッド熱可塑性複合（ＨＴＰＣ）材料、または供給業者Ｖｅｔｒｏｔｅｘによって販売されているＴｗｉｎｔｅｘ繊維等の繊維によって強化された強化プラスチック材料から作られ、場合によってはスチールまたはアルミニウム板の挿入物をこれに組み合わせて作られる。
【００２８】
加えて、整合部分または接続手段は、クロスメンバー上にオーバーモールドされてよい。
【００２９】
本発明はまた、上で説明した組立体の一部を形成する下部支持体を各々含む、２つの自動車前部ユニットからなる組立体を提供し、ここで各前部ユニットの２つのサイドメンバー間の間隔は異なる。
【００３０】
最後に、本発明は上で説明した組立体の一部を形成する下部支持体を各々含む、２つの自動車前部ユニットからなる組立体を提供し、ここで各サイドメンバーと各車両のバンパースキンとの間の間隔は異なる。
【００３１】
本発明は、単なる例示として付され図面を参照しながら果たされる、以下の説明を読むことにより、よりよく理解できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の組立体の一部を形成する自動車用下部支持体は、図１に示すメンバー等、クロスメンバー１０を備える。このクロスメンバー１０は、これが屈曲状態で働くことを可能とする材料で作られた湾曲梁である。梁１０を作るのに適した材料は、充填ポリアミド、タルクまたはグラスファイバーが充填されたポリプロピレン、熱硬化性材料、商標Ｔｗｉｎｔｅｘのもとで製造されるものに類似する材料、ハイブリッド熱可塑性複合（ＨＴＰＣ）材料であり、場合によっては例えばアルミニウム板であるより硬い挿入物をこれに組み合わせて作られる。
【００３３】
クロスメンバー１０は、これを強化するため肋材を含む。一連の肋材は、稠密にひだをなす区域１２とひだがさほど稠密でない区域１４とを含み、密度に大なり小なりの差があることが分かる。この肋材密度のばらつきは、梁が屈曲状態で働くときに、これが車両のサイドメンバーと見当が合う区域、すなわち区域１２のあたりで高度な剛性を呈することで、極端に大きくない屈曲を保証するように構成される。
【００３４】
図１に示す下部支持体梁１０は、本発明の組立体の一部を形成する別の下部支持体（図示せず）の梁と交換できる。より明確に言えば、それは全く同じである。
【００３５】
下部支持体はさらに、車両の特有の形状へ下部支持体を整合させる整合部分を構成するスペーサ１６を備え、よってこれは本発明の組立体の別の下部支持体のスペーサとは異なる。スペーサ１６は、梁１０の前に加えられ、梁１０と車両のバンパーシールドとの間に位置する空間を占めることで、シールドの湾曲形状に可能な限り細密に整合する、さらなる下部支持体要素を構成する。
【００３６】
スペーサ１６は、下部支持体の剛性を増すため肋材を有する。スペーサ１６の特定の区域１８はより低い密度にて肋材を呈する。これらの区域は、車両のサイドメンバーに見当が合うところに位置する。
【００３７】
より低密度にて肋材を有する区域１８は、サイドメンバーと見当が合うところで梁１０の柔軟性の欠如を補償する働きをする。総じて、スペーサ１６は屈曲状態ではなくむしろ圧縮状態で働き、これはスペーサ１６が車両のサイドメンバーと見当が合うところで大きい剛性を呈する必要がないことを意味する。
【００３８】
よって図１の下部支持体は、スペーサ１６によって、標準のクロスメンバー１０を備えつつ、なお異なるシールドを呈する車両に載置するのに適する。異なるモデルの多様な寸法を補償するため、スペーサ１６は縦及び横断方向Ｘ及びＹに、より大きくまたはより小さくてよい。
【００３９】
最後に、図１の下部支持体は、車両のサイドメンバー（図示せず）と見当が合う梁１０のところに配置された基礎板２０を備える、車両の構造物へ接続するための接続手段と、衝撃吸収器２２とを含む。この実施形態における接続手段は、同一組立体の別の下部支持体の接続手段と同じである。
【００４０】
しかしながら別の実施形態においては、同一組立体の下部支持体ごとに異なる位置に基礎板２０を位置付けることもできる。
【００４１】
図２に見られるとおり、本発明の別の実施形態で組立体の一部を形成する下部支持体は、図１のものと類似する梁２４と、スペーサ２６と、衝撃吸収器２８とを備える。
【００４２】
衝撃吸収器２８に加えて、この実施形態で車両のサイドメンバーへクロスメンバー２４を接続する接続手段は、プラスチック材料のステップ３０を備える。ステップ３０は、吸収器２８の受け面として各々機能することが可能な３つのハウジング３２、３４、及び３６を含む。所与の組立体において、これらのステップ３０は全下部支持体で同じである。しかしながら、吸収器２８のための受け面を提供するために使われるハウジングは、所与の組立体の中で下部支持体ごとに変わってよい。よって小型車両に載置される下部支持体の場合に受け面として働くのはハウジング３６であり、他方下部サイドメンバー間の間隔がより広いより大きい部類の車両の場合に、受け面を提供するために用いるのはハウジング３２または３４である。
【００４３】
図３の実施形態では図１及び図２のものに類似する梁４０が、これに沿って配置された延長部４２とともに見られる。この図の下部支持体は、図示されていない、スペーサ１６に類似する、スペーサを含む。
【００４４】
延長部４２は、吸収器４６を設けた車両のサイドメンバー４４と見当が合うところに配置される。吸収器４６と見当が合うところに置かれる延長部４２の内面４８は、横断方向ＹにサイズＬの基礎板を構成し、サイズＬは、同じ方向でサイドメンバー４４の、またはこれの吸収器４６のサイズｌより大きい。
【００４５】
図に見られるとおり、２つのサイドメンバー間の距離がより小さい、異なるモデルの車両に下部支持体が載置される場合に、基礎板４８は、別のサイドメンバー４４’及び別の吸収器４６’と見当を合わせるにあたって十分に幅広い。
【００４６】
図では、基礎板４８と吸収器４６とが、長手方向Ｘに対し正確に垂直でなく、車両の内側に向かって僅かに傾く平面にて接合する様子が見てとれ、車両のサイドメンバーに対する衝突時に受ける力を可能な限り良好に伝達できる。
【００４７】
実際、梁４０は衝突時に、一般的にはこれの中央で、すなわち２つのサイドメンバーの間に位置するこれの部分で、相当な力を受ける。この力の作用で梁４０はエネルギーの一部を吸収しながら曲がり、残余を力Ｆの形で延長部４２へ伝達する。図に見られるとおり、この力の方向は進行方向Ｘと同じではなく、梁４０の屈曲のため僅かに斜行する。延長部４２の基礎板４８は傾斜しているから、力Ｆは基礎板４８に対し概ね垂直である。よって力は吸収器４６の表面に垂直に到達し、したがって吸収器４６はこの力を最適な仕様で受け取る。よって吸収器は、高速度での衝突のエネルギーを可能な限り多く吸収するべく設計されるが、より大きいエネルギーの場合に、吸収器はサイドメンバーにかかる長手方向以外の力を極小化する。
【００４８】
数ある本発明の利点のうち、クロスメンバーと整合部分とは、各々果たすべき機能に構成された非常に異なる材料で作ることができる点に注目されたい。クロスメンバーは屈曲状態で働くように構成された材料で作ることができ、他方スペーサは、歩行者の脚に対する衝突時に比較的低い抵抗レベルを速やかに提供する材料で作ることができる。
【００４９】
本発明のもうひとつの利点として、本発明の組立体の下部支持体は、形状の異なりうる車両向けに規格化されるため、比較的コンパクトである。その結果、大きい空気吸入口を有し、下部支持体のための余地が小さい車両で、それらを載置することは特に有利である。
【００５０】
最後に、本発明が上で説明した実施形態に限定されないことに注目されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施形態で組立体の一部を形成する下部支持体の斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施形態で組立体の一部を形成する下部支持体の斜視図である。
【図３】本発明の第３の実施形態で組立体の一部を形成する下部支持体の一部分の平面図である。
【図１】
2007529360.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007529360.tif 000005
【国際調査報告】
2007529360.tif 000006
2007529360.tif 000007
2007529360.tif 000008
2007529360.tif 000009