(57)【要約】  本発明はシェル構造（１）のそれぞれの側に配置され、その前端部にエネルギー吸収要素（３）を備えた二つの長手方向材（２）を有する自動車のシェル構造（１）に関する。乗員の衝突時保護を改善するため、衝突エネルギーを意図した方法でシェル構造（１）の他の領域へと導く追加的なエネルギー吸収手段が備えられる。
2006528580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のシェル構造（１）であって、
該シェル構造（１）のそれぞれの側に配置された実質的に平行な長手方向材（２）と、
衝突の際に衝突エネルギーを吸収し、衝突エネルギーを前記長手方向材（２）へと導く、進行方向の前方に面する前記長手方向材（２）の端部に設けられるエネルギー吸収要素（３）とを有し、
前記衝突エネルギーを意図した方法で前記シェル構造（１）の他の領域へと導く、エネルギー吸収のための追加手段が設けられていることを特徴とする自動車のシェル構造（１）。
【請求項２】
一体支持部（５）が長手方向材（２）の間に延在することを特徴とする請求項１に記載の自動車のシェル構造（１）。
【請求項３】
前記エネルギー吸収のための追加手段が、進行方向の前方に面する前記一体支持部（５）の端部に配置されていることを特徴とする請求項１あるいは２に記載の自動車のシェル構造（１）。
【請求項４】
前記エネルギー吸収のための追加手段が、クラッシュボックス（１３）として設計されることを特徴とする請求項３に記載の自動車のシェル構造（１）。
【請求項５】
一つのクラッシュボックス（１３）が、進行方向の前方に面する前記一体支持部（５）の端部のそれぞれの側に配置されることを特徴とする請求項４に記載の自動車のシェル構造（１）。
【請求項６】
前記一体支持部（５）が、その形状が前記クラッシュボックス（１３）の形状に適合している取付けソケットを有することを特徴とする請求項４あるいは５に記載の自動車のシェル構造（１）。
【請求項７】
前記クラッシュボックス（１３）が互いに横材（１４）を介して結合されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の自動車のシェル構造（１）。
【請求項８】
前記横材（１４）が複数の部品から構成されることを特徴とする請求項７に記載の自動車のシェル構造（１）。
【請求項９】
前記横材（１４）が右と左の横材部品（１５）を備え、前記二つの横材部品（１５）が前記クラッシュボックス（１３）に結合された一端、及び前記一体支持部（５）に結合された他端を有することを特徴とする請求項８に記載の自動車のシェル構造（１）。
【請求項１０】
前記横材部品（１５）が前記クラッシュボックス（１３）間の中央部で前記一体支持部（５）に結合されることを特徴とする請求項９に記載の自動車のシェル構造（１）。
【請求項１１】
前記横材（１４）がレバー配置の原理により、衝突力（Ａ）が実質的に車両の長手方向（Ｂ）において前記クラッシュボックス（１３）へと導かれるような方法で構成されることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の自動車のシェル構造（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の前段によるクラッシュ構造を備えた自動車のシェル構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１はそれぞれの側に一個ずつ延びている二つの長手方向材を有する自動車のシェル構造を開示している。エネルギー吸収要素が進行方向の前方に面している長手方向材の各端部に設けられている。エネルギー吸収要素は横材により互いに結合されている。横材はバンパ横材として設計されている。この既知の配置は進行方向の前方に面する衝突面を形成し、この衝突面は衝突の際に力を受け止めてある程度吸収するとともに、その力を意図した力の経路に沿ってシェル、特に長手方向材へと導く。
【０００３】
更に、特許文献２は両側に延びている長手方向材を有し、その構造の中で進行方向の前方に面する長手方向材の端部にサブフレーム・モジュールが配置されている、自動車のシェル構造を開示している。サブフレーム・モジュールは進行方向の前方に面する端部において長手方向材と連続しており、それらを互いに自動車の横方向に結合している。サブフレーム・モジュールの前方には同様に、衝突の際に力を受け止めてある程度吸収するとともに、その力を意図した力の経路に沿ってシェル、特に長手方向材へと導くエネルギー吸収要素が配置されている。
【０００４】
従来の技術において開示されている配置は、衝突の間に力が実質的に主要長手方向材で受け止められるという事実に注目すべきである。
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９８  １２  ７０１  Ａ１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１００  ３６  ３９６  Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この背景に対して、本発明が基づく目的は衝突の際に車両の乗員の安全を改善する自動車のシェル構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的は請求項１の特徴を有する自動車のシェル構造による本発明に従って達成される。
【０００８】
本発明による自動車のシェル構造は、二つの主要長手方向材に割り当てられたエネルギー吸収配置に加えて、衝突エネルギーをシェル構造の他の領域へと導くことを可能にする更なるエネルギー吸収手段が備えられているという事実に注目すべきである。本発明に関してシェル構造の他の領域と云う場合、それらは主要長手方向材を含む面の外側に位置するシェル構造の領域を意味する。結果として、エネルギー吸収のための追加的な力の経路が活かされる。この効果はより多くのエネルギーがシェル構造により吸収でき、それによって車両の乗員室への貫入が防止されるということである。
【０００９】
エネルギー吸収手段が、長手方向材の間に広がりホイールサスペンション要素を取付ける役割を果たしている一体支持部の上に配置されることが考えられる。長手方向材と丁度同じように、一体支持部は安定でエネルギー吸収に適したシェル構造の一部分を構成する。これは前記支持部が車両の横方向に延びている結合要素を有する場合には、一層確実である。
【００１０】
エネルギー吸収のための追加手段はクラッシュボックスとして設計されてもよい。本発明に関し、クラッシュボックスとして、その形状、構造設計及び材料が特にエネルギー吸収に適している構成要素に言及される。そのようなクラッシュボックスは、例えば鋼、アルミニウム、又はプラスチックから構成されてもよい。クラッシュボックスを押出アルミニウム型材から製作することが考えられる。それは例えばジャバラ又は回転たわみ方式、又はプラスチックの場合に特にあり得るように破壊方式で役割を果たしてもよい。上述の方式の全てにおいて、エネルギーは変形又は破壊の間に高度に吸収される。更に、クラッシュボックスは特定の仕方で該クラッシュボックスの変形挙動に影響する固有の配置のひだを有してもよい。クラッシュボックスは一つの部品又は複数の部品からなる構造のいずれでもよい。
【００１１】
そのようなクラッシュボックスは、例えば進行方向の前方に面する一体支持部の端部の両側に設けられてもよい。このように、自動車のシェル構造は二つの追加的なエネルギー吸収手段を通じて調整される。一体支持部の両側への配置は、自動車のシェル構造が応力のピークを妨げて、衝突エネルギーが均等な方法で該構造へと導かれることを確実にする対称の構成を与えられるという利点を伴う。
【００１２】
一体支持部はクラッシュボックス用の取付けソケットを有してもよい。これらの取付けソケットは、例えばその形状をクラッシュボックスに合わせてもよく、その結果、後者は一体支持部によって形状にぴったりと合った方法で受け止められる。また、クラッシュボックスと一体支持部の間が例えば、ねじ固定により取り外し可能な結合として作られることも考えられる。そのような結合は、クラッシュボックスが衝突の大きさによって簡単な方法で交換することが可能で、自動車のシェル構造の補修性を増すという利点を伴う。勿論、例えば溶接による取り外せない結合で製造することも考えられる。
【００１３】
一体支持部における取付けソケット又は固定点は特に剛性のある構造で、それによりクラッシュボックスと一体支持部の間のしっかりした結合を確保するものであってよい。この結合は衝突の間に一体支持部クラッシュボックスへと導かれる衝突力が、確実に一体支持部へ導かれるという利点を伴う。
【００１４】
更なる実施形態によれば、クラッシュボックスは横材を介して互いに結合されてもよい。横材は衝突によって導かれる衝突力の方向に関わらない広範囲のエネルギー吸収が得られることを可能にする。
【００１５】
横材は複数の部品からなる設計で右と左の横材部品を含んでもよい。ここで、二つの横材部品のそれぞれが一体支持部に結合された一端、及びクラッシュボックスに結合された他端を有することが考えられる。一体支持部への横材部品の結合は二つのクラッシュボックス間の一体支持部の中央においてなされてもよい。二つの横材部品がクランクレバーの形で追加的に配置されるとき、衝突力が導かれる方向にかかわらず、力はそれぞれの場合にレバー作用の結果として車両の長手方向にクラッシュボックス内へと導かれる。これは車両の長手方向へのクラッシュボックスの変形を起こし、従って最大のエネルギー吸収を生じる。言い換えれば、エネルギー吸収はクラッシュボックスの変形又は破壊が可能なおかげで座屈なしに増加する。この作用の形態は横材部品に関するクラッシュボックスの最適な方向設定によって改善されることがある。
【００１６】
クラッシュ横材及びクラッシュボックスが双方とも付加的なエネルギーを吸収することにより、全体のエネルギー吸収は増加する。主要長手方向材を含む面に加えて、それらは自動車のシェル構造における追加的な力の経路をもまた開き、その結果として更なるエネルギーが吸収される。
【００１７】
本発明は図面に表わされる例示的な実施形態を用いて、以下に更に詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は自動車のシェル構造１の前側領域を表わす。主要長手方向材２は図中で横方向に延び、クラッシュボックス３はその端部を進行方向（ここでは左側）の前方に向けて隣接している。自動車には二つのそのような主要長手方向材２が備えられ、それらはシェル構造のそれぞれの側に配置されている。クラッシュボックス３は例えば横材４を備えた前端部に結合されている。一体支持部５は主要長手方向材２の下方に配置されている。一体支持部５は二つの主要長手方向材２の間に広がり、とりわけホイール・サスペンション要素（図示せず）の取付けの役目を果たしている。前の車軸６もまた図１に見られる。本発明によるクラッシュ構造７は前方に面している一体支持部５の端部に隣接し、以下の図に関連してより詳細に説明される。
【００１９】
図２は一体支持部５の立体図である。前記支持部は実質的に車両の長手方向に延びている二本の部材８、及びまた車両の横方向に延びて部材８を互いに接続している二本の接続部材９を備えている。部材８及び接続部材９は長方形をなしている。
【００２０】
取付けソケット１１は進行方向の前方に面する一体支持部５の端部に、部材８の延長として備えられている。該取付けソケット１１はそれぞれ一体支持部５の最も外側の端部に備えられる。取付けソケット１１は長方形の横断面を有する。ねじ又はリベットのような締結要素用のドリル穴１２が追加的に取付けソケット１１に設けられている。
【００２１】
クラッシュボックス１３がそれぞれの取付けソケット１１に配置され、適切な接続要素を用いてドリル穴１２を通じ一体支持部５に結合されることができる。クラッシュボックス１３の横断面は同様に長方形であり、その結果としてクラッシュボックス１３は取付けソケット１１に形状をぴったりと合わせた方法で受け止められている。この形状をぴったりと合わせた取付けは、クラッシュボックス１３から一体支持部５への力の確実な伝播を促進する。
【００２２】
図３は再び二本の部材８及び二本の接続部材９を有する一体支持部５の透視図を示す。図２に関して記述された例示的な実施形態に加えて、図３に表わされている一体支持部は横材配置１４を有する。横材配置１４は二本の横材部品１５を有する。横材部品１５は前側の接続部材９と実質的に平行に延びており、一本の横材部品１５は進行方向に見て一体支持部の右側に配置され、更に一本の横材部品１５は進行方向に見て一体支持部の左側に配置されている。
【００２３】
横材部品１５はほぼＳ形になるように設計されている。中央に面している横材部品１５の端部は受け台１６により一体支持部５の接続部材９に結合されている。これに対して、横材部品１５の外側に面している端部はそれぞれのクラッシュボックス１３に結合されている。表わされている例示的な実施形態において、横材部品１５は受け台１６にねじ止めにより結合されている。横材部品１５とクラッシュボックス１３の間の結合についても同様である。このため、受け台１６及びクラッシュボックス１３は接続要素を受けるための、ドリル穴１７を伴う特別に設計された座板を有する。横材部品は、それらがクラッシュボックス１３を越えて外側に延びるような方法で構成され、その結果として全体の横材配置１４は一体支持部５よりも広い。横材部品１５のＳ形の設計は横材配置１４が中央部においては一体支持部５の非常に近くまで延び、外側に向かっては一体支持部５と横材配置１４との間のスペースは、前記スペースがクラッシュボックス１３の長さに至るまで連続的に大きくなるという影響を有する。一体支持部５に向かい、クラッシュボックスを越えて延びている横材部品１５の端部は、幾らか再度曲げ戻されている。
【００２４】
以下の本文は衝突の際の、クラッシュボックス１３に関する横材配置１４の動作モードのより詳細な説明を提供する。クランクレバーとしての横材部品１５の設計は、衝突の間に導かれる衝突力の方向に関係なく、クラッシュボックス１３が常に実質的に車両の長手方向に負荷をかけられるという効果を有する。発生する如何なる横方向の力も一体支持部５により、横材部品が受け台１６を通じてその上に支持されている結果として直接吸収される。この動作原理は図４に表わされている。衝突力が本発明による構造の中へ、矢印Ａに示すように斜めに加わる場合、長手方向に作用する衝突力成分は、クラッシュボックス１３を介して一体支持部５へと伝播する（矢印Ｂ参照）。それに反して、横方向に作用する力は矢印Ｃに示すように、横材部品１５を介して受け台１６の方向に加わり、そして後者により一体支持部５へと導かれる。結果として、クラッシュボックス１３は常に実質的に車両の長手方向の応力を受ける。これは負荷の間のクラッシュボックス１３の座屈を防止し、それによって最大量のエネルギーが常に吸収されることを確実にする。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】主要長手方向材を含む面及び一体支持部を伴う自動車のシェル構造の側面図を示す。
【図２】本発明によるクラッシュボックスを伴う一体支持部の立体的視図を示す。
【図３】本発明によるクラッシュボックスを伴う一体支持部及び横材部品の立体的視図を示す。
【図４】図３による一体支持部の平面図を示す。
【図１】
2006528580.tif 000003
【図２】
2006528580.tif 000004
【図３】
2006528580.tif 000005
【図４】
2006528580.tif 000006
【国際調査報告】
2006528580.tif 000007
2006528580.tif 000008
2006528580.tif 000009
2006528580.tif 000010