(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンバーチブル型自動車(Ｃ)の乗員用の保護装置(Ｓ)であって、
車体の横方向隔壁(Ｗ)の一方の側に装着されるべき構造ユニット(Ｅ)であって、繊維複合プラスチック材料から成る成形品を少なくとも備えているものと、
２つの延出入可能な転覆バー(Ｕ)であって、繊維複合プラスチック材料から成るモジュールビーム(Ｍ)と横方向隔壁(Ｗ)との間において、構造ユニット(Ｅ)内に位置させられているものと、
を具備しており、
モジュールビーム(Ｍ)は、横方向隔壁(Ｗ)の上部領域に沿って、車両の縦方向に対して十字をなすようにして延在しており、且つ、モジュールビーム(Ｍ)は、力を伝達する態様で、横方向隔壁(Ｗ)と車体(Ｈ)とにおいて支持されている、
前記保護装置において、
カセット又はカセット型ハウジング(Ｋ)によって形成されている少なくとも１つの力伝達部(Ｔ)が、横方向隔壁(Ｗ)に沿ってモジュールビーム(Ｍ)から直接的に車体底部(Ｂ)まで連続的に下方へ延びており、
カセット又はカセット型ハウジング(Ｋ)の上端部が、モジュールビーム(Ｍ)の内側へ固定されており、
カセット又はカセット型ハウジング(Ｋ)の下端部が、車体底部(Ｂ)において支持されており、
カセット又はカセット型ハウジング(Ｋ)が、少なくとも１つの転覆バー(Ｕ)を収容しており、且つ、
構造ユニット(Ｅ)の転覆バー(Ｕ)が延出させられている状態にあるコンバーチブル型自動車(Ｃ)が転覆している間、カセット又はカセット型ハウジング(Ｋ)が、モジュールビーム(Ｍ)を車体底部においても支持する、
ことを特徴とする保護装置。
【請求項２】
カセット又はカセット型ハウジング(Ｋ)が、繊維複合プラスチック材料で作られている成形品であることを特徴とする請求項１の保護装置。
【請求項３】
カセット又はカセット型ハウジング(Ｋ)が、Ｕ字形断面で形成されており、このＵ字形断面の高さが、車体底部における支持足部(９)を形成すべく、車体底部に向かって増大していることを特徴とする請求項１の保護装置。
【請求項４】
カセット又はカセット型ハウジング(Ｋ)が、Ｕ字形断面で形成されており、このＵ字形断面の高さが、モジュールビームと車体底部との間で均一であることを特徴とする請求項１の保護装置。
【請求項５】
１つのカセット又はカセット型ハウジング(Ｋ)が、このカセット又はカセット型ハウジングと横方向隔壁との間に受容されている１つの転覆バー(Ｕ)を覆っており、且つ、カセット又はカセット型ハウジング(Ｋ)が、転覆システムの機械装置又は電気機械装置又は電子装置をも覆っていることを特徴とする請求項１の保護装置。
【請求項６】
カセット又はカセット型ハウジング(Ｋ)が、モジュールビーム(Ｍ)と横方向隔壁(Ｗ)と車体底部(Ｂ)とに装着されていることを特徴とする請求項１の保護装置。
【請求項７】
２つのカセット(Ｋ)が、少なくとも１つの支柱構造体(１３)により、車体の横方向において互いに他方と接続されていることを特徴とする請求項５の保護装置。
【請求項８】
Ｕ字形断面のコーナーセクション(１２)の肉厚が、カセットの壁部(６’，６，７)の肉厚よりも厚く、且つ、カセットの後壁部(６’)の縁部領域が、突出しているリブ(１４)で形成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４の保護装置。
【請求項９】
肉厚が、Ｕ字形断面の脚壁部(７)において且つＵ字形断面のコーナーセクション(１２)において、カセットの後壁部(６，６’)におけるよりも厚いことを特徴とする請求項３又は請求項４の保護装置。
【請求項１０】
カセットの後壁部(６，６’)が、成形補強ビード(１１)を形成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４の保護装置。
【請求項１１】
Ｕ字形断面の肉厚が、モジュールビーム(Ｍ)から車体底部(Ｂ)に向かう方向において、変化していることを特徴とする請求項３又は請求項４の保護装置。
【請求項１２】
カセット又はカセット型ハウジング(Ｋ)の繊維複合プラスチック材料成形品が、無端のガラス繊維をポリプロピレンの母材内に含んでいることを特徴とする請求項２の保護装置。
【請求項１３】
横方向隔壁(Ｗ)であって、この横方向隔壁に装着されている構造ユニット(Ｅ)を備えているものが、事前に組み立てられたユニットを構成していることを特徴とする請求項１の保護装置。
【請求項１４】
カセット又はカセット型ハウジング(Ｋ)が、車体底部(Ｂ)の中空横方向ビーム構造体(Ｐ)の高くされた上側部まで、下方に延びていることを特徴とする請求項１の保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバーチブル型自動車の乗員用の保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ＤＥ Ｕ ２０１ ０３ ００１号(ＰＣＴ/ＥＰ ０１/０６５１５号)に記載されている保護装置においては、繊維複合プラスチック材料で作られているモジュールビームが、構造ユニットにおける単一の横方向隔壁だけで十分であるように、車体とその横方向隔壁とを補剛しており、そして、材料の選択により、在来の金属シート構造体と比較して、重量が、著しく減らされている。在来の構造によると、殆ど全ての場合において、分離させられている２つの横方向隔壁が、設けられており、これらの横方向隔壁の間に、構造ユニットが、挿入されている。しかしながら、モジュールビームが、主要な力伝達構成要素を構成しており、そして、衝突した場合、このモジュールビームには、曲げ応力による荷重だけでなく、捩り応力による荷重も、掛かり、このため、モジュールビームは、非常に頑丈に設計されなければならない。
【０００３】
ＤＥ ４１ ００ ５０６ Ａ号に記載されている保護装置は、堅固な金属案内フレームを備えており、この金属案内フレームは、転覆バー(rollover bar)を受容していると共に、転覆バーの下部と駆動機構と転覆バー用制御手段とに結び付いているカバーによって完成させられている。案内フレームは、横方向隔壁に装着されていると共に、車体における螺子接続部によって両側部において固定されている。弾性ゴム軸受が、車体底部と案内フレームとの間に設けられている。この構成は、不都合なほどに重い保護装置を結果的にもたらす。車両の転覆の場合、力は、横方向においてのみ、車体内に導入される。
【０００４】
ＥＰ １ ０２８ ０５０ Ａ号に記載されている保護装置においては、構造ユニットの底板が、主搭載エレメントを構成しており、同時に、車体における横方向隔壁を構成している。底板は、上側底板部と下側底板部とに中空横方向形材ビームを有している。転覆バーは、上側形材ビームにおいて且つ底板の前側(車両の移動方向における)において案内される。転覆バーは、上側形材ビームに固定されている補強ブロックによって受容される。各補強ブロックは、斜めのカバー壁によって下方に引き延ばされており、そのカバー壁の下端部は、底板の下側形材ビームにおいて固定されている。転覆バーの案内エレメントは、上方から下側形材ビーム内へ挿入される。構造ユニットの全ての構成要素は、押出軽金属形材である。これは、結果的に重量を重くする。車体底部は、保護装置からの力を吸収するのには使用されていない。
【０００５】
本発明の目的は、上述したタイプの保護装置であって、ＤＥ-Ｕ-２０１ ０３ ００１号に係る既知の保護装置と比較して、転覆事故に対する同じ高安全基準を維持しつつ、重量を減らすことを可能にするものを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、コンバーチブル型自動車の乗員用の保護装置であって、車体の横方向隔壁の一方の側に装着され且つ繊維複合プラスチック材料から成る成形品を少なくとも備えている構造ユニットと、２つの延出入可能な転覆バーとを具備しており、これらの転覆バーは、繊維複合プラスチック材料から成るモジュールビームと横方向隔壁との間において、構造ユニット内に位置させられており、モジュールビームは、横方向隔壁の上部領域において、車両の縦方向に対して十字をなすようにして延在しており、モジュールビームは、力を伝達する態様で、横方向隔壁と車体とに接続可能であり、モジュールビームは、カセット又はカセット型ハウジングによって形成されている少なくとも１つの力伝達部であってカセット又はカセット型ハウジングは少なくとも１つの転覆バーを収容しているものを介して、補足的に、車体底部において直接支持されている、ものにより、達成される。
【０００７】
転覆保護システムにおけるモジュールビームが、少なくとも１つの力伝達部を介して、力を伝達する態様で、車体底部において直接支持されているので、転覆事故の場合に、モジュールビームは、著しい捩り荷重を受けることはない。そうではなく、モジュールビームの捩りを引き起こし得る荷重は、力伝達部を介して、車体底部に直接導かれる。このため、モジュールビームは、より脆いデザインを有し得、もって、モジュールビームは、少なくとも１つの力伝達部によって追加される重量よりも大きい重量を、減らされ得る。更に、力伝達部は、構造ユニットとコンバーチブル型自動車の車体に特に適している車両とを補足的に補剛し、そのコンバーチブル型自動車の車体は、より容易に歪む傾向を本質的に有している。
【０００８】
好適に、力伝達部は、大きい面積において力を吸収するカセットによって形成されていると共に、力を車体底部へ伝達し且つ導く。更に、構造ユニットは、車両の後端部に面している、横方向隔壁の後ろ側に組み込まれている。重量を著しく減らすために、カセットは、好適に、繊維複合プラスチック材料の成形品である。その材料は、簡単な方法で任意の形状及び輪郭になされ得、非常に大きい強度を有しており、しかも、極端に軽い。カセットは、予想される荷重に適合させられている連続的Ｕ字形断面として、最少材料量で形成され得る。
【０００９】
この場合、Ｕ字形断面は、実質的に均一な高さで連続的に延びており、又は、Ｕ字形断面の高さは、車体底部に向かう方向において増大し得、これにより、足部が、好適に形成される。転覆事故の場合、足部は、大きい面積を介して力を伝達すると共に、構造ユニット全体の安定した支持を底部においてもたらす。各転覆バーに対して同じ力伝達条件をもたらすために、各転覆バーは、そのようなカセット又はカセット型ハウジングによって覆われなければならない。
【００１０】
安定した複合構造をもたらすために、カセットは、モジュールビームと横方向隔壁と車体底部とにしっかりと固定されている。それぞれの適切な接続方法が、採用され得る。
【００１１】
カセット又はカセット型ハウジングに、車両の縦方向に対して十字をなすようにして支柱をかうことも、可能である。しかしながら、構造的に分離させられているカセットでも、同様に十分であり、しかも、それらは、重量を減らしさえする。
【００１２】
好適に、それぞれのカセットは、下側からモジュールビーム内へ導入されると共に、モジュールに及び/又はモジュールビームの内側の横方向隔壁に接続される。カセットは、この領域内において、転覆バーを摺動可能に案内すべく機能すると共に、延出した転覆バーを固定すべく機能する掛止機構の構成要素を収容し得る。カセットは、力が転覆バーから伝達されるところの位置において、力を直接吸収する。
【００１３】
構造的にシンプルな方法で、カセットは、Ｕ字形脚部の縁部における固定フランジ又は固定ドームを有している。カセットは、固定フランジ又は固定ドームにより、横方向隔壁に好適に固定され得る。
【００１４】
効果的な力伝達に鑑み、また、重量の軽減に鑑み、カセットのＵ字形断面の少なくともコーナー領域は、例えば一体化された耐圧支柱を形成するために、隣接している壁領域よりも、厚い肉厚を有しているべきである。任意に、カセットの後壁部の縁部が、突出している補剛リブとして形成され得る。
【００１５】
あるいは、できるだけ重量を減らすために、肉厚は、Ｕ字形脚部において且つコーナー領域において、後壁部におけるよりも厚くされ得る。
【００１６】
比較的薄い後壁部における座屈変形を避けるために、一体化補強ビード(例えばＸ字形に十字をなしているビード対)が、後壁部を補剛すべく設けられるべきである。
【００１７】
カセットは、モジュールビームから車体底部までのその高さ延伸部に沿って、例えば曲げモーメントに合わせて肉厚を変化させつつ、形成され得る。それぞれの用途に依存して、肉厚は、底部近傍におけるよりもモジュールビームの領域において、又はモジュールビームの領域におけるよりも底部近傍において、又はそれらの間において、より厚くなされ得る。
【００１８】
最高荷重に対して使用される材料量を最少にするために、繊維複合プラスチック材料から成る成形品は、ポリプロピレンの母材内に埋設されている無端のガラス繊維を含んでいるべきである。（なお、用語「無端のガラス繊維」は、成形品内においては端の無い即ち途切れることなく成形品内を延びているガラス繊維を意味する。）この場合、任意に、それぞれの繊維の主要な方向は、成形品の縦方向に実質的に延びているべきである。ガラス繊維は、織物内に又は一方向織物内に含まれ得る。特に、無端のガラス繊維がポリプロピレンの母材内で対を成している材料が、そのような保護装置における用途に対して最適である。
【００１９】
組立体をそれぞれの適用ケースに合理的に適合させるために、カセットは、螺子接続により、折曲げ接続により、リベット接続により、溶着により、又は接着により、固定され得る。そのような接続原理は、選択的に、互いに組み合わされ得る。
【００２０】
車両のタイプに依存して、構造ユニットが装着されるところの横方向隔壁は、車体の固定された構成要素であってよい。あるいは、横方向隔壁は、構造ユニットの構成要素であってよく、車体に構造ユニットと共に装着される。いずれにせよ、横方向隔壁は、必ずしも補剛構造を備えているシート状金属壁である必要はなく、横方向隔壁は、繊維複合プラスチック材料から成る成形品であってもよい。
【００２１】
車体底部が、カセット又はカセット型ハウジング用の支持領域内に、中空の横方向ビーム構造体を設けられている場合において、車両内への特に向上させられた力伝達が、達成され得る。そのような横方向ビーム構造体は、車両に関する他の理由に対しても適切であり得る。更に、中空の横方向ビーム構造体は、短いカセット又はカセット型ハウジングの使用を可能にする。何故ならば、車体底部が、言わば、カセットに向かって近付くからである。
【００２２】
カセットは、繊維複合プラスチック材料の問題とならない形状多様性を用いて、製造されつつある際の追加の作業に対しても用意され得る。例えば、カセットの表面は、例えば上張りの助けを借りてエネルギーを散逸させるように、形成され得、その上張りは、視覚的に魅力的な部分トリミングを車両のトランク内に構成していると共に、トランク内に格納されている物体によって引き起こされる衝撃による損傷から転覆装置を保護する。カセットの表面は、車両のリアシートの背もたれを形成し又は搭載するようにさえ、形成され得る。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１に概略的に示されているコンバーチブル型自動車Ｃ(２人乗り又は４人乗り)は、車体Ｈを有しており、この車体Ｈには、車両が転覆した場合に乗員を保護するための保護装置Ｓが、シートの後ろにおいて、横方向隔壁Ｗに組み込まれている。保護装置Ｓは、２つの転覆バーＵを備えており、これらの転覆バーＵは、車両のシートの後ろにおいて、車両の横方向に並設されている。転覆バーは、在来の態様で、実線で上方に示されている静止位置から、破線で示されている衝突位置へ移動することができる。保護装置Ｓは、構造ユニットＥを備えており、この構造ユニットＥは、車体Ｈの横方向隔壁Ｗに組み込まれているか又は車体Ｈにおける横方向隔壁Ｗと共に組み込まれているかのいずれかである。保護装置Ｓは、後述のように、力を伝達する態様で、車体底部Ｂに接続されており又は車体底部Ｂにおいて少なくとも支持されている。
【００２４】
それぞれの車両タイプのデザインに応じて、保護装置は、本質的に、垂直に又は斜めに及びフロントシートの後ろに又はリアシートの後ろに組み込まれ得る。
【００２５】
図２において、保護装置Ｓは、例えば、横方向隔壁Ｗの後ろ側(車両の後端部に面している側)に装着されている。あるいは、保護装置は、横方向隔壁Ｗの前側に組み込まれていてもよい。保護装置Ｓは、繊維複合プラスチック材料から作られているモジュールビームＭを備えている。モジュールビームＭは、横方向隔壁の上部領域に位置させられていると共に、車両の縦方向に対して十字をなすようにして延在している。モジュールビームＭは、力を伝達する態様で、横方向隔壁Ｗと接続されていると共に、車体の側部部品にも接続されている。横方向隔壁Ｗと共に、モジュールビームＭは、転覆バーＵ用の受口部及び案内部を形成しており、それらの転覆バーＵは、モジュールビームＭを越えて下方に延びている。モジュールビームＭは、車体底部Ｂに対する力伝達部Ｔによって補足的に支持されている。力伝達部Ｔは、少なくとも１つのカセット又はカセット型ハウジングＫであり、このカセット又はカセット型ハウジングＫは、無端のガラス繊維を、繊維の主要な方向が頂部から底部に延在するようにして、ポリプロピレンの母材内に好適に用いることにより、繊維複合プラスチック材料から作られている。カセットＫは、開口５を介して、モジュールビームＭ内へ下方から導入されると共に、例えば箇所１において、力を伝達する態様で、モジュールビームＭ及び/又は横方向隔壁Ｗに接続されている。
【００２６】
在来の掛止装置Ｖが、モジュールビームＭの内側に、特に、カセットＫの上端部の内側に設けられ得る。掛止装置Ｖは、延出している転覆バーＵを衝突位置にロックすべく機能する。カセットＫの内部は、それぞれの転覆バーＵ用の移動案内部を形成している。カセットＫの内部に、転覆バーを延入させるための在来の駆動部品及び検知部品Ａが、保護された態様で受容され得る。更に、カセットＫは、例えば固定箇所２において、横方向隔壁Ｗに接続されている。好適に、カセットＫは、更に、例えば固定箇所３において、車体底部Ｂに接続されている。車体底部Ｂは、カセットＫを支持する領域において高くされ得ると共に、一体化された中空横方向ビーム構造体Ｐを有し得る。
【００２７】
カセットＫは、連続的なＵ字形断面(図４に示されている)を有していると共に、このカセットＫは、モジュールビームＭから底部Ｂまで実質的に均一な高さで延在し(破線で示されている)、又は、安定な支持部を生成するのに役立つ足部９を画成すべく、その底部において高さが大きくなるようにして形成される。
【００２８】
図３における斜視図において、両方のカセットＫは、足部９をそれぞれ備えているものとして示されている。均一な高さを備えているカセットの上述したバージョンが、図３において右側に破線で示されている。
【００２９】
各カセットＫは、実質的に平坦な後壁部６を有しており、そして、その後壁部６は、比較的薄い肉厚を有しており、このため、一体化されているビード(例えば、Ｘ字形構造として示されているビード１１)によって好適に補剛されている。更に、カセットＫは、その側部におけるＵ字形脚壁部７と、これらのＵ字形脚壁部７において形成されている固定フランジ８とを有している。あるいは、代わりの幾つかの単一固定ドーム(図示せず)が、設けられ得、この場合、横方向隔壁Ｗとの固定箇所２が、設けられ得る。足部９は、後ろに延出している固定タブ９'を有し得る。カセットＫの上端部が、参照符号１０で指示されており、この場合、カセットＫは、モジュールビームＭの内側に固定されている。
【００３０】
図４を参照するに、カセットのＵ字形断面のコーナーセクション１２に多量の材料を供給して一体化耐圧支柱を形成するのは、好適であり、一方、後壁部６の肉厚は、比較的薄い。Ｕ字形脚壁部７も、後壁部６における肉厚よりも厚い肉厚で形成され得る。
【００３１】
図３は、変形実施形態を破線で示しており、この変形実施形態においては、両方のカセット又はカセット型ハウジングが、接続支柱１３により、横方向において互いに他方と接続されている。しかしながら、重量の理由で、両方のカセットＫを分離させる方が、好ましい。
【００３２】
図３において右側に示されているカセットＫは、可能な代替実施形態として設計されており、この場合、後壁部６'の縁部が、縦方向リブ(即ち一体化耐圧支柱又は補剛リブ)１４を形成している。
【００３３】
カセット又はカセット型ハウジングＫであって、力を伝達する態様で、モジュールビームＭ、横方向隔壁Ｗ及び車体底部Ｂと一体化されているものは、底部Ｂへの及び横方向隔壁Ｗへの追加の荷重伝達路であって、転覆の間に追加の荷重を伝達するためのものを画成している。この構造は、また、正常な走行条件に関して、車両を著しく補剛する。それらの追加の荷重伝達路を介して伝達される力は、モジュールビームＭにおける捩り応力を避け、もって、モジュールビームＭは、曲げ応力によって荷重を掛けられるだけである。これは、構造ユニットＥの主要構成要素を画成しているモジュールビームＭであって、比較的脆く、このため、比較的軽量であるものを形成することを、可能にする。モジュールビームＭによって減らされ得る重量は、カセットＫ又はカセット型ハウジングによる追加重量よりも大きい。転覆バーＵ、モジュールビームＭ及びカセットＫに繊維複合プラスチック材料を使用している本発明に係る保護装置を採用することにより、金属から作られている又は押出軽金属形材から作られている在来の構造と比較して、衝突事故に対して達成されている安全基準は少なくとも等しいか又はより良好でさえあるにも拘わらず、数キログラムが、節約され得る。
【００３４】
カセットＫは、プレプレグを用いることにより且つ熱圧プロセスにおいて、適正なコストで且つ形状又は輪郭に対する大きな自由度で、繊維複合プラスチック材料から形成され得る。カセットの意図されている種々の機能に必要な全ての構造的な特徴は、一度に形成即ち成形され得る。カセットの肉厚は、高さ方向において均一に選択され得る。あるいは、カセットを荷重条件に最高に適合させるべく、高さ方向(モジュールビームから底部への方向)における肉厚を変化させることも、可能であり、もって、最適な荷重伝達が、最少材料量で保証される。カセットＫが車両のトランクに面している場合においては、それは、成形プロセスの間に前処理され得及び/又は上張りを設けられ得、この上張りは、トランクにおけるライニング又は表面トリミングと同様又は同等である。上張りは、エネルギーを散逸させてトランク内に格納されている物体の激しい衝突に起因する損傷から転覆システムを保護するように、形成され得る。横方向隔壁の前側に位置させられるようにしてカセットが装着されている場合には、それは、同時に、リアシートの背もたれ用のキャリヤーとしても機能し得、又は、重量及び装着スペースを減らすべく、リアシートの背もたれを形成し得る。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来の保護装置と比較して、転覆事故に対する同じ高安全基準を維持しつつ、重量を減らすことを可能にする保護装置が、得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内蔵型保護装置を備えているコンバーチブル型自動車の概略側面図である。
【図２】保護装置の概略側面図である。
【図３】車両の後端部から見た、内蔵型保護装置を備えている車体の部分概略斜視図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿う概略断面図である。
【符号の説明】
１  箇所
２  固定箇所
３  固定箇所
５  開口
６  後壁部
７  Ｕ字形脚壁部
８  固定フランジ
９  足部
１０  上端部
１１  ビード
１２  コーナーセクション
１３  接続支柱
１４  縦方向リブ
Ａ  駆動部品及び検知部品
Ｂ  車体底部
Ｃ  コンバーチブル型自動車
Ｅ  構造ユニット
Ｈ  車体
Ｋ  カセット又はカセット型ハウジング
Ｍ  モジュールビーム
Ｐ  中空横方向ビーム構造体
Ｓ  保護装置
Ｔ  力伝達部
Ｕ  転覆バー
Ｖ  掛止装置
Ｗ  横方向隔壁
【図１】
0003773052.tif 000002
【図２】
0003773052.tif 000003
【図３】
0003773052.tif 000004
【図４】
0003773052.tif 000005