(57)【要約】  本発明は、フロントガラス(６)を固定する、フロントガラスフランジ(４)を含む、自動車のＡピラー（２）に関する。本発明は、Ａピラー（２）がフロントガラス（６）の領域に一体化実施形態を有し、フロントガラスフランジ(４)を形成する壁領域（８）がＡピラー(２)の中空断面(１０)を画定することを特徴とする。フロントガラス(６)は、ゆえにＡピラー（２）に直接一体化され、このことは遮られた視角の低減を可能にする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントガラス（６）の固定用フロントガラスフランジ（４）を有する、自動車のＡピラー（２）であって、
−  前記Ａピラー（２）が前記フロントガラス（６）の領域において一体構造であり、
−  前記フロントガラスフランジ（４）を形成する壁領域（８）が前記Ａピラー（２）の中空断面（１０）を画定することを特徴とするＡピラー（２）。
【請求項２】
前記フロントガラスフランジ（４）が、前記Ａピラー（２）の前記中空断面（１０）内のくぼみ（１２）によって形成されることを特徴とする請求項１に記載のＡピラー（２）。
【請求項３】
前記フロントガラスフランジ（４）が、前記Ａピラー（２）の前記中空断面（１０）内のくぼみ（１２）によって完全に形成されることを特徴とする請求項２に記載のＡピラー（２）。
【請求項４】
前記Ａピラー（２）が鋳鋼から製造されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のＡピラー（２）。
【請求項５】
前記Ａピラー（２）がクロムニッケル特殊鋼から製造されることを特徴とする請求項４に記載のＡピラー（２）。
【請求項６】
Ａピラー（２）が低圧鋳造によって製造されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のＡピラー（２）。
【請求項７】
前記Ａピラー（２）が１．６ｍｍ〜６ｍｍの間の肉厚を有することを特徴とする請求項１〜６に記載のＡピラー（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段による自動車のＡピラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の支持ピラーは、特に車体の剛性強度に寄与する。特にコンバーチブルの場合、ピラーは、特にＡピラーも、自動車が横転した際に乗員を保護するという目的を果たす。この場合、Ａピラーが通常の自動車の横転時に圧迫されないことが必要である。
【０００３】
この要求は、従来から、特にコンバーチブルの場合、鋼管が強度を増すためにＡピラーに取り付けられるということで達成される。板金シェルは、鋼管の周りに配置され、一緒にフランジ接合されて密閉Ａピラーを形成する。
【０００４】
鋼管及び板金シェル構造を有し、一般に、プラスチックカバーもＡピラーに提供される、この複雑な構成は、運転者の視界を著しく遮るＡピラーにつながる。運転者の視界のこの遮蔽は、視角妨害と呼ばれ、Ａピラーの断面を低減することが絶えず試みられており、その場合、Ａピラーの変形強度に関する妥協が常に探られなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来技術と比べ視角妨害を低減し、同時に衝突時の安全性の増大となる自動車用のＡピラーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１の特徴を備えた自動車のＡピラーで達成される。
【０００７】
本発明によるＡピラーは、フロントガラスを固定するのに適しているフロントガラスフランジを有する。この場合、フロントガラスフランジは、実質的にＡピラーに沿って延び、その輪郭に沿って実質的に均一な断面を有する。
【０００８】
本発明は、Ａピラーがフロントガラスの領域で一体構造のものであることを特徴とする。Ａピラーの一体構造は、従来技術では通例であった、その部分でＡピラーの２つの半分割シェルが接合によって一体にされる折り曲げ部を無用にする。この折り曲げ部の省略は、Ａピラーの断面全体を低減し、そのことは視角妨害の減少に寄与する。
【０００９】
この折り曲げ部は通例、フロントガラス用のフロントガラスフランジと同時に使用される。本発明による構造において、フロントガラスフランジは、Ａピラーの断面に一体化される。これは、フロントガラスフランジを形成する壁領域が同時にＡピラーの中空断面を画定するということである。フロントガラスは、ゆえにＡピラーに直接当接し、そこに固定される。従来技術では通例であった折り曲げ部の省略や、Ａピラーにフロントガラスを一体化することも同様に視角妨害の減少に寄与する。
【００１０】
用語の視角妨害は、Ａピラーが広範囲の視界、すなわち、運転者の視角を遮る範囲の程度を示す。異なる運転者の異なる着座位置や、その結果生じる異なる視角妨害を考慮して、再現可能な形で視角妨害を画定する複雑な演算モデルが準備される。これらのモデルの１つは、ＥＥＣ指令７７／６４９であり、もう１つのモデルはＳＡＥＪ１０５０に見られる。
【００１１】
本発明によるＡピラーは、ＥＥＣ７７／６４９による視角妨害の減少を略２〜３度まで得られることを可能にする。
【００１２】
本発明の実施形態において、フロントガラスフランジは、Ａピラーの空洞断面内の、Ａピラーに沿って延びる、くぼみで形成される。この実施形態は、フロントガラスが外側からＡピラーに簡単に配置され、接着接合されることを可能にする。Ａピラー内のこのくぼみの有利な実施形態において、フロントガラスフランジは完全にこのくぼみで形成される。
【００１３】
Ａピラーは、それが鋳鋼から製造される場合、特に高強度を有する。鋼の鋳造はまた、有利にフロントガラスの領域のＡピラーの本発明による一体製造を容易にする。
【００１４】
特に高強度及び十分な耐食性は、Ａピラーがクロムニッケル特殊鋼から製造される場合に得られる。
【００１５】
Ａピラー用の適当な製造法は、特に、鋼がガス圧力によって鋳型に押し込まれる、低圧鋳造法である。この方法は、比較的薄い肉厚の、例えば、Ａピラーのような、大きな構成部品を簡単に製造するのに特に適している。本発明によるＡピラー用に実現される肉厚は、一般に１．６ｍｍ〜８ｍｍの間、好ましくは１．６ｍｍ〜４ｍｍの間、より好ましくは１．６ｍｍ〜３ｍｍの間である。
【００１６】
本発明の有利な実施形態を以下の図で詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は典型的なＡピラー２を示す。Ａピラー２の図は、ここではＡピラー２の上部領域に制限されている。原則的に、Ａピラー２(ここでは図示せず)は、それが自動車の下部領域に延び、そこでシルに接続されるように一体構造のものであっても良い。このように構成されたＡピラーは、図３の従来技術の形で例として描かれている。
【００１８】
図３に示されたＡピラーは、従来技術によるＡピラーを示す。それは、ここでは参照番号が付されていない複数の個々の板金シェル及び板金部品から構成されている。鋼管は組み立てられた板金シェルに尚も挿入されてＡピラーを強化する。図３による板金部品が接合され、一般にスポット溶接によって行われるとき、接合折り曲げ部が常に必要となる。この接合折り曲げ部は、Ａピラーの空洞から見ると外側に向いている。一般に、この接合折り曲げ部は、フロントガラス用のフランジとして使用される。
【００１９】
それに反して、図１のＡピラー２は一体構造のものである。それは、フロントガラス６(図１に示されず)を挿入できる、フロントガラスフランジ４を有する。
【００２０】
図２は、Ａピラー及びフロントガラスについての断面を示す。Ａピラー２は、この実施形態では、くぼみ１２の形で示されているフロントガラスフランジ４を有する。フロントガラスフランジ４を形成する壁領域８は同時にＡピラー２の中空断面１０を画定する。このことは、フロントガラスフランジ４が、付加的な折り曲げ部の形成が省かれて、Ａピラーの中空断面１０に一体化されるということである。
【００２１】
図２はさらに、フロントガラス６がフロントガラスフランジ４に挿入される状況を示す。フロントガラス６は、フロントガラスフランジ４に接着接合されることが好ましい。破線１３は、描かれた運転者位置１４から見た視角がＡピラー２で遮られる範囲を示す。この場合、２本の破線１３が囲む角度が視角妨害と同一ではないことに注目すべきである。
【００２２】
図１及び２に示されるように、Ａピラー２の製造は、低圧鋳造法で行われることが好ましい。ここでの１つの可能な方法は「ＦＯＮＴＥ  ＭＩＮＣ（ＦＭ）」である。これは、砂型を使用する、重力に逆らって鋳造する低圧法である。この鋳造法の利点は、低乱流で型に高速充填できることである。低圧鋳造により生まれる他の可能性は、溶融物側にガス圧力を加えることであり、そのガス圧力によって溶融物が砂型内で押し込まれるようにする。
【００２３】
これらの低圧鋳造法は、特に鉄類が使用されるときに適している。ここでは特殊鋼、たとえば、特殊鋼ニトロニック（Ｎｉｔｒｏｎｉｃ）１９Ｄのような、高合金クロムニッケル鋼を有利に鋳造することも可能である。この製造法も同様に、鋼の鋳造では普通でない薄い肉厚を実現できる。図１で示された本発明によるＡピラー２の肉厚は、１．６ｍｍ〜６ｍｍの間である。しかしながら、Ａピラーの最大領域は、１．６ｍｍ〜３ｍｍの間の肉厚を有する。実質的に２００ＫＮ／ｍｍ２の弾性率を備えた６００Ｎ／ｍｍ２を超える引張強さ（Ｒｍ）を有する、非常に高い強度の鋼の使用と組合せた、低肉厚によって、非常に小型構成のＡピラーとなる。
【００２４】
薄い肉厚を有する小型構成のＡピラーは、構成要素の重量の著しい減少につながる。この方法は、４ｋｇ〜６ｋｇの間の重さがあるＡピラーを製造するのに使用できる。同時に、小型構成のＡピラーは、従来型の自動車の場合に普通であるような、６度の視角妨害が、４度まで低減されることにつながる。ＥＥＣ指令７７／６４９がこの測定の基準とされた。
【００２５】
図２に示されるように、Ａピラーは、コンピュータ支援最適化（ＣＡＯ）法に従って又はソフトキルオプション（Ｓｏｆｔ  Ｋｉｌｌ  Ｏｐｔｉｏｎ、ＳＫＯ）法に従って生体工学的に最適化される。このことは、通常の荷重状態に基づいて、Ａピラー内の力線が計算され、構成要素の肉厚がその力線に沿って増大されるということである。計算済み力線の外部では、材料の肉厚は最小限に抑えられる。このことは次にこのポイントの材料がより薄くなるように、又は完全に開いた状態にでもできることになる。このことは、次に、例えば、図１の切欠１６につながり、これらはＡピラー２内に示される。これらの最適化法は、構成要素の重量と、視角妨害の改良に寄与するＡピラーの断面との両者をさらに低減することを可能にする。
【００２６】
原則的に、本発明によるＡピラー２は、他の製造法によっても製造できる。例えば、「内部高圧成形（ＩＨＦ）」が製造法として適している。しかしながら、この方法は、均一な肉厚しか得られない欠点があり、このことは生体工学的最適化の利点が採用される可能性がなくなる。このことは次に、Ａピラーの領域の全てが最大限必要な肉厚で構成されるので、構成要素の重量の増加をもたらす。
【００２７】
本発明によるＡピラーの製造に適している他の方法は、例えば、アルミニウム又はマグネシウムダイカストである。しかしながら、マグネシウムやアルミニウム材料の比強度を考慮に入れると、Ａピラーは鋳鋼と比べて重量の利点が浪費され、アルミニウムやマグネシウムのＡピラーがゆえに鋼鋳造から製造されたものよりも重くなるほどその壁領域の肉厚が大きな構成のものになってしまう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】Ａピラーの概略図を示す。
【図２】一体形フロントガラスフランジを有するＡピラー及びフロントガラスの断面図を示す。
【図３】先行技術による従来形の多部品構成のＡピラーを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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