JP2000025543A

JP2000025543A - ロ―ルバ―

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Publication number: JP2000025543A
Application number: JP11114130A
Authority: JP
Inventors: Hartwig Mueller; ハルトヴィク・ミューラー; Robert Schweier; ロベルト・シュヴァイアー
Original assignee: Blechformwerke Bernsbach GmbH
Current assignee: Blechformwerke Bernsbach GmbH
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1999-04-21
Publication date: 2000-01-25
Anticipated expiration: 2019-04-21
Also published as: JP3247661B2; US6179327B1

Abstract

(57)【要約】【課題】自動車ボディに固定的または伸縮自在に取り
付け可能なように適合されている、自動車、特に屋根な
しの自動車用ロールバーを提供する。【解決手段】その種類、サイズおよび幾何学的配置が
複数の異なる荷重方向および／またはロールバー（Ｂ）
に作用する複数の種類の荷重（Ｄ，Ａ）に適合されてい
る成形構造体（Ｆ）が備えられている少なくとも１つの
主表面（Ｈ）を含むシェル構造ロールバー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の節に開
示された種類のロールバーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】転倒事故の場合の自動車の乗客を保護す
るロールバーは、自動車レースの分野だけでなく、屋根
のない自動車あるいはコンパーチブル（キャブリオレー
あるいはロードスター）においてもまた公知である。ロ
ールバーは、一人の自動車の乗客だけに関連するかある
いは自動車の幅を並んで座っている２人の乗客に橋渡し
をすることができる。ロールバーは、固定して据えつけ
られるかあるいは突然に所定の位置に配置され、危険な
運転状況でロックされるかのいずれかである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】公知のロールバーは、
スティールあるいは軽金属製であり、それの上に形成さ
れた固定点を有するＵ字状の中空チューブからなる。そ
れまでロールバーが耐えなければならない荷重制限は、
特定の場合および典型的な場合の荷重および荷重方向に
対して自動車メーカーによって予め決められている。主
要な荷重の形は、上部から先端領域上に作用する圧力荷
重およびロールバーの平面に横に作用する曲げ荷重であ
る。曲げ荷重に対する破断荷重は、通常、圧力荷重に対
する破断荷重の半分よりも小さい。金属管からなる公知
のロールバーが曲げ荷重条件を満たす場合、このロール
バーは、圧力荷重条件に関して、必ずしも十分でない
が、約２倍だけ大きくされる。さらに、公知の管状ロー
ルバーは重い。高い重荷は、自動車ボディーに安定した
固定を必要とするかあるいは伸縮自在のロールバーの場
合、強力な駆動機構を必要とする。管の断面が、自動車
がロールバー上にスライドする事実による摩滅によって
あらわにされる場合、この条件は比較的早く、もはや満
たされない。

【０００４】本発明の目的は、始動時に公知のロールバ
ーよりも実質的にあまり重くなく、その構造設計が１種
類の荷重に対する寸法を大きくしないで荷重指向である
上記の種類のロールバーを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目
的は請求項１の特徴によって実行される。管状の構造を
拒否して、主要表面に成形された構造体を有するシェル
構造を使用することによってロールバーに最適荷重指向
構造設計を提供することを可能にし、かなりの重量が管
状ロールバーに対して節約される。シェル構造の種類の
ロールバーに適している材料は、特に繊維複合材料であ
り、この種の材料は、一般に、例えば、自動車レースの
分野、スティールシートあるいは軽金属シートあるいは
他の平面複合材料でも使用される。予想したＦＥＭ計算
と組み合わせる最新の製造技術によってロールバーの正
確な荷重指向構成を可能にする。すなわち、このロール
バーは、主荷重の場合の中の１つに対する非使用可能な
寸法を大きくすることを受け入れる必要性は少しもな
く、主荷重の場合の圧力および曲げに関して自動車メー
カーによって形成された条件に適合できる。シェル構造
の長所が一貫して利用される場合、それは、かなりの重
量が節約され、それによってあまり強力でないためにあ
まり重くなく、ロールバーを延ばし、ロックする自動車
のより簡単な固定手段および／または駆動機構で使用で
きる。

【０００６】請求項２によれば、ロールバーは、一体の
単一シェル構成要素あるいは二重シェル構成要素のいず
れかとして実現され、荷重条件はロールバーで形成され
た成形構造によって最適の方法で満たされる。

【０００７】請求項３によれば、シェルの主表面の成形
構造は、例えば、材料特性、材料の厚さ等に関するＦＥ
Ｍ計算によって文字どおり始めから主荷重の場合に適合
されている。シェルはそれぞれの荷重に必要である正確
な材料量を含むだけである。すなわち、最大の重量が節
約される。

【０００８】いくつかの自動車メーカーは、自動車が転
覆する場合、自動車がロールバー上をスライドする事故
の場合、圧力および曲げに関する条件が摩滅が摩擦によ
り生じる場合になお満たされなければならないと定め
る。請求項４によれば、これは、所望されるならば、付
加的成形構造を有する上部摩滅ゾーンおよび／または摩
滅防止インサートによってシェル構造ロールバーに対し
て保証される。この接続において、エネルギー消費する
変形領域としてシェルの摩滅ゾーンを備え、所望される
ならば、インサートを上部に取り付けることは当を得て
いるかあるいはこのようなインサートが文字どおり始め
から衝撃力に直接さらされないように摩滅ゾーンあるい
は変形ゾーンの下にこのようなインサートを備えること
がさらによい。

【０００９】前記シェル構造ロールバーが繊維複合材料
からなる場合、管状ロールバーと同様に有効であるシェ
ル構造ロールバーの重さの５０％あるいはそれ以上ま
で、節約できる。繊維複合材料は今日では容易に加工さ
れ、生態系上無害の方法で、あとで再使用できる。

【００１０】請求項６によれば、織物の層のよこ糸およ
びたて糸を有する特に、ガラス繊維、炭素繊維あるいは
アラミド繊維は優れた好適な材料である。

【００１１】請求項７によれば、プラスティックマトリ
ックスは、熱可塑性材料あるいはデュロプラスティック
材料からなってもよい。ポリアミドあるいはＰＥＴは特
にこの目的に適している。織物の層を固定するマトリッ
クスとして金属フォームを使用することも想像可能であ
る。熱可塑性材料は、これらの材料が摩擦（熱）の影響
の下で部分的にプラスティックで加工しているために特
に耐摩滅である追加長所があり、潤滑効果が生じる。

【００１２】熱成形、例えば請求項８による熱の影響の
下での加圧による扱いにくい断面形状の場合さえ、ロー
ルバーの容易で、非常に形状にぴったりとした製造が可
能である。

【００１３】請求項９によれば、もしエッジ領域が成形
構造体として提供されるならば、エッジ領域もロールバ
ーの補強に寄与している。前記エッジ領域上に形成され
たフランジは、多シェル構造設計の場合にシェルに接続
するのに役立つ。

【００１４】請求項１０によれば、主表面に形成された
ビードはロールバーへの荷重を最適化するのに役立つ。
このビードの断面、配置および形状は、主荷重の場合に
関するＦＥＭ計算によって適切な方法で的確に最適化さ
れる。

【００１５】請求項１１によれば、最少量の材料を使用
する場合、荷重が、分散され、均一に集中し、所定の方
法で自動車ボディーの支持点に伝達されることを保証す
る形状がビードには備えられている。

【００１６】請求項１２によれば、ロールバーの中心に
対するビードの意図的釣り合いおよび非釣り合いのそれ
ぞれは荷重を最適化するのに寄与する。この点で、ロー
ルバーが、圧力を中心に、おおよそ上部から対称的に直
角に集中させるかあるいはだいたい請求項１２によれ
ば、自動車の中心の方へ上から外側に斜角で傾斜された
横荷重方向のために実現できることを指摘すべきであ
る。

【００１７】それは、請求項１３によれば、ビードが主
表面の同じ面から前記主表面に押し付けられるとき、製
造技術の面から当を得ている。すなわち、これは特に２
つのシェル構造設計に役立つ。しかしながら、単一シェ
ル構造設計の場合、より広い全断面のために安定性を増
加させるように主表面の異なる面から前記主表面に交互
にあるいは集団で押し付けることは考えられることであ
る。

【００１８】請求項１４によれば、摩滅ゾーンが先端領
域に備えられ、前記摩滅ゾーンは最も重要な荷重の場合
に対する荷重制限を損なうことなしに摩滅荷重によって
消耗されるように適合されている。

【００１９】その代わりに、少なくとも１つの摩滅防止
材料のインサートは請求項１５によるロールバー上ある
いはロールバーの中に備えられている。

【００２０】ロールバーへの荷重を最適化するために、
特定の荷重の集中あるいはむしろ特定の集中の働きを実
行するように主荷重方向へ織物の層によこ糸および／ま
たはたて糸を配置することも役に立つかもしれない。

【００２１】ロールバーの技術的特性を隠すためにおよ
び／または自動車の乗客の保護を改善するために、弾性
カバーが請求項１７により装備することができる。

【００２２】シェル構造ロールバーが使用される場合、
自動車の所定の位置にロールバーを固定する固定手段
は、請求項１８によりさらに考慮することができる。そ
のようにする際に、成形構造体によって達成できる安定
性あるいは剛性の増加は当を得た方法で再度利用される
べきである。主表面も、装飾あるいは他の理由のために
貫通穴に形成されてもよい。前記貫通穴は荷重の下で殆
ど応力を生じない領域内に形成されるべきである。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の主題の実施例は図面を参
照して説明される。図１の中心面Ｎに対してほぼ鏡像対
称であるシェル構造ロールバーＢは、基本的には平たい
Ｕ字状形状を有する。図１のロールバーＢは、適切なよ
うに繊維複合材料Ｋ（あるいはシート材料あるいはある
他の平面の複合材料）からなってもよく、フランジ４の
中で境を成す内部エッジ領域１によって範囲を定められ
る主表面Ｈが備えられている一体シェルＳである。前記
主表面は、ロールバーＢに必要な強度を与えるようにそ
れの中に形成された成形構造体Ｆを有している。ロール
バーＢの頂点領域８は、例えば、本来は前記主表面Ｈの
方向に垂直圧力荷重Ｄを受ける。前記圧力荷重は、ほぼ
中心面の方向におよび／または両方向矢印Ａの方向に有
効な曲げモーメントに有効である。両方の荷重の場合、
ロールバーＢは所定の荷重限界まで耐えなければならな
い。

【００２４】シェルＳの主表面Ｈに形成された成形構造
体Ｆは、既に述べられているそのフランジ２を有するエ
ッジ領域１および３、ならびに適切な方法で前記主表面
Ｈの同じ面から主表面Ｈの中に全て形成され、示された
実施例において少なくとも中心面Ｎに関してほぼ鏡像対
称配置で分布されている複数のビード５、９、１３であ
る。ロールバーＢの各脚部において、広いビード５は比
較的深く延び、前記ビードは、丸い、望ましくは半円の
断面を有し、脚部端６で始まり、内部屈曲部１０の位置
まで、内部屈曲部１０の位置を越えて先端領域８の方向
へ延び、エッジ領域３内にある領域７で終わる。他のビ
ード９は、鈍角で曲げられ、その下部端１１は、ビード
５と内部屈曲部１０の下の内部エッジ領域１との間のＶ
字状領域の中に延びる。ビード９の上部端１２は、外部
エッジ領域３内部に、内部屈曲部１０に対して、先端領
域８の方へビード５のエッジ７よりも高い位置に置かれ
ている。ビード５の端部７は、ビード９の屈曲部に置か
れ、前記ビード９は、最初に斜角で中心面Ｎの方へ上向
きに延び、それから丸くなった湾曲部に沿って、前記中
心面から離れて、斜角で外側へ延びている。このビード
５および９は中心面Ｎの両側に配置されている。２つの
ビード９間には、その下部端１４がほぼ内部屈曲部１０
の上に置かれ、その上部端１５が先端領域８の先端の外
部エッジ領域１に近接して置かれている中央にある本来
はまっすぐなビード１３が備えられている。エッジ領域
１および３は、丸い等方向湾曲の主表面Ｈから離れて曲
げられる。主表面Ｈは、それの中に形成された複数の固
定点１６を有する。主表面Ｈは、それの中に形成された
少なくとも１つの自由貫通穴（図示せず）を有する。

【００２５】それから一体シェルＳが形成される繊維複
合材料Ｋがいわゆるプリプレグ、すなわちプラスティッ
ク材料が含浸された織物の層からなり、よこ糸およびた
て糸として編み込まれるガラス繊維、炭素繊維あるいは
アラミド繊維からなる場合は都合がよい。図１によるシ
ェルＳは、所望されるならば、いくつかの層からなって
もよい予熱シェル半加工品上に作用する圧力および温度
の影響の下でほぼ平たいシェル半加工品から、例えば加
熱圧縮成形モールドに形成される。圧縮成形のために、
織物の層は、プラスティックマトリックスに埋め込ま
れ、図１から分かる主表面Ｈの成形構造体を有する断面
形状が得られる。主表面Ｈは基本的には平坦であっても
よい。しかしながら、図１のライン網によって輪郭が描
かれているような前記主表面Ｈに空間湾曲を与えること
も考えられる。

【００２６】図２において、非対称ロールバーＢ（ある
いは働きを与える非対称荷重を有する対称ロールバー）
の輪郭を際立されている。一体シェルＳの成形構造体Ｆ
は、本来は３つのわずかに曲がったビード１８，２０お
よび２１ならびに前記ビードのように丸くされた外部エ
ッジ領域３である。主表面Ｈに対して曲げられる図１に
よる内部エッジ領域１はこの実施例の場合にもまた装備
することができるけれども、内部屈曲部１０の領域に
は、ますます平たくなるエッジ１７が示されている。主
表面Ｈは、ロールバーＢの脚部毎にそれに形成された２
つの固定点１６を有している。すなわち、所望されるな
らば、これらの固定１６には、主表面Ｈに統合されるか
あるいはそれに対して変形される穴補強材が装備されて
もよい。３つのビードの最大ビード１８は、２つの他の
ビード間に延び、図２の左下部脚部を構成する脚部端で
始まる。このビードは、内部屈曲部１０を通過し、ほぼ
圧力荷重Ｄの導入（圧力の非対称導入）点の方へおよび
両方向矢印Ａの方へもまた向けられているように先端領
域８の方へ延びている。ビード１８は、屈曲部１０の周
りにわずかに曲げられる。ロールバーＢの左脚部のビー
ド１８と外部エッジ領域３との間の鎌型領域で、ほぼ前
記ビード１８に平行に延び、先端領域８の方へも向けら
れるビード２０が始まる。第３のビード２１は、固定点
１８間の右脚部で始まり、わずかの湾曲を有する内部屈
曲部１０の周りに延び、２２のビード１８からのわずか
な距離で終わる。前記ビード２１および前記ビード１８
はおよそ８０°の角度を含む。

【００２７】図３のロールバーＢは、例えば、一緒に溶
接される、繊維複合材料Ｋの２つのシェルＳから製造さ
れ、上部シェルＳは、内部屈曲部１０と先端領域８との
間の下部シェルの領域をここでカバーする。各シェルＳ
は、主表面Ｈおよび成形構造体Ｆを有する。上部シェル
Ｓの場合、前記成形構造体Ｆは、本来は下部シェルＳの
外部エッジ領域３のフランジ４に接続するフランジで境
を成す曲げられた外部エッジ領域２３のみにある。下部
シェルＳは、図１のシェルＳの場合に備えられている成
形構造体Ｆと同様である成形構造体Ｆを有する。ビード
５が主表面Ｈに形成されていることが分かる。

【００２８】図４によれば、ロールバー（水平部の内部
屈曲部１０の上に輪郭をつけられている）は、シェルＳ
の主表面Ｈに形成される成形構造体Ｆを有する単一シェ
ル構成要素として一体で提供されるかあるいは成形構造
としてビードを備えられているシェルＳおよびエッジ領
域（２シェル構造）だけで変形される他のシェルＳから
なる（図３による）二重シェル構成要素として提供され
るか、あるいは（図１の場合のように）同様にあるいは
異なるかのいずれかに実現されている２つのシェルＳ
（はるか右側に示されている）からなるかのいずれかで
ある。しかしながら、両方のシェルＳには、成形構造体
Ｆが備えられている。２シェル構造の場合、シェルは接
着剤で接合できるかあるいは一緒に溶接できる。図３に
おいて、ロールバーＢがプラスティック材、発泡材等の
保護および／または装飾カバー２６を有することが示さ
れている。

【００２９】図５および図６は、プラスティックマトリ
ックスＭの織物Ｇの層が、中心面Ｎに対して斜角α、β
で延びるよこ糸およびたて糸２４，２５を含んでいるの
で、力が最適の方法で取り除かれることを示している。
この角度αおよびβは、例えば、±２０〜４０°の範囲
に及んでもよく、前記角度に対する適切な値は約±２５
°である。

【００３０】図６は、自動車ボディーでほぼ垂直方向に
延びる平面Ｎに対して非対称であるロールバー８の輪郭
を示している。織物Ｇの層あるいは織物の少なくとも１
つの層のよこ糸およびたて糸２４，２５は、再度約２５
°である角度°γが例えばよこ糸と平面Ｎとの間に得ら
れるように配置されるのに対して、たて糸は、ほぼ前記
平面Ｎの方向に延びている。図５，６に関して示された
角度は例だけである。本質的な点は、ロールバーＢの力
の集中の働きが力導入方向に対してよこ糸および／また
はたて糸の配置によって影響を及ぼすことができること
である。

【００３１】織物Ｇの全ての層において同じ糸配置ある
いは異なる糸配置を選択することが考えられる。

【００３２】図７において、外部ビードを有するカバー
（発泡詰物あるいはカバー）を有するロールバーが示さ
れている。ロールバーＢの脚部は、自動車ボディーに固
定されるかあるいはロールバーＢを延長するかあるいは
それを垂直の位置に向を変える駆動手段（図示せず）に
接続されている。カバー２６は、（美感に関する理由の
ため、自動車の乗客を保護するため、大気影響に対する
保護として）おそらく未処理の表面の大部分をカバーす
る。

【００３３】図８において、摩滅ゾーン２８は、シェル
構造構成要素として繊維複合材料で形成されるのが適切
であるロールバーＢの所定の支持高さｈの上に備えられ
ている。すなわち、摩擦力（破線によって示される）の
影響の下で、この摩滅ゾーン２８は、ロールバーＢの圧
力および曲げ荷重の制限を危なくしないで消耗すること
ができる。図８の関連側面では、摩滅ヘッド２８が、摩
擦エネルギーの最大可能量を消耗するようにおよび／ま
たは犠牲にされる変形ゾーンとして役立つように２９の
シェルのねじれによって形成される成形構造体２９を有
する。

【００３４】図９において、ロールバーＢのシェルＳあ
るいは２つの相互接続されたシェルＳは、そこに挿入さ
れた摩擦防止材、例えば、スティール、セラミックス、
編んだ繊維織物、軽金属あるいは例えば、十分スライド
するかあるいはすぐれたスライド特性を有するように備
えられているプラスティック材の少なくとも１つのイン
サート３０を有する。このインサート３０は、シェルＳ
に一体にされる（埋め込まれる）。インサート３０が、
摩滅の影響の下で前記シェル上に留まり、力を押しつけ
るようにシェルの肩部あるいはくぼみの所定の位置に確
実に固定されるときも役に立つ。ロールバーの両外部側
面のこのようなインサート、すなわち−各側面の一体イ
ンサートあるいは複数の個別のインサートのいずれかを
重さを節約するために備えることが考えられる。インサ
ート３０は、わずかにより低い高さ（図示されているよ
うに）に備えられるべきであるので、変形ゾーンになら
ってただ有効になり、まさしく始めから地上の衝撃力に
直接さらされない。

【００３５】図１０において、インサート３０は、例え
ば、リベット３３によって、ロールバーＢの少なくとも
１つの外部側面に取り付けられているかあるいは中間空
間によって分離されているいくつかのインサートが備え
られている。最上部で、インサートは、装飾カバー３２
あるいはすぐれたスライド特性を有するカバー３２によ
ってカバーすることができるかあるいは図８に輪郭が描
かれている摩滅ヘッド２８によってカバーされてもよ
い。

【００３６】図１１は、ロールバーＢのシェルのそれぞ
れの断面図において、インサート３０がＵ字状断面を有
するキャップにならって（先端領域８の）シェルの上に
置かれるかあるいは図８による摩滅ゾーン２９，２８は
インサート３０を規定するキャップ３５と結合されてい
ることを示している。

【００３７】図１２において、摩滅防止インサート３０
をロールバーＢのシェルＳ上の所定の位置に固定する２
つの他の変形例が示されている。左側の図において、キ
ャップ３６のようなロールバーの先端領域を含み、それ
の１つの支持脚部は、インサートが荷重の下で外れない
ように壁を通って内側に延びる。これは、２つのシェル
からなるロールバーに対して適切であるかもしれない固
定モードである。図１２の右側の図において、図８の犠
牲摩滅ゾーン２９は、摩滅ゾーンの下のシェルの内部屈
曲部に挿入されるインサート３０と結合され、前記イン
サート３０は、丸いコーナーに接近して取り付け、例え
ば前記１２で輪郭が描かれているリベット接続部によっ
てそれの中に保持されているので、前記インサートは荷
重の下でシェルＳからそれ自体分離できない。

【００３８】シェル構造に関して、いろいろなロールバ
ーの概念の荷重適合の幾何学的構造設計を行うことがで
きる。さらに、曲げの場合、構造設計は、問題の曲げモ
ーメントに適合され、圧力荷重に対してサイズを大きく
された寸法は避けられる。各シェルの製造は、熱成形
（圧縮成形）によって必ずしも行う必要がなく、レイア
ップ、ＲＴＭあるいはＳＭＣ方法もしくは他の方法を使
用することもまた可能である。

【００３９】図７に輪郭が描かれているカバー２６、例
えば、発泡詰物は、例えば、頭の強打の場合に改良され
た自動車乗客保護をもたらし、達成されるべき所望の光
学的効果あるいは装飾的効果を可能にする。このカバー
は、例えば炭素繊維強化の光学的効果を生じる特別の上
部層をそれに接触させる。固定点１６は、加圧を減らす
ためにおよび力の分布を改良するためにシート金属要素
によっても強化できる。管状ロールバーとの比較におい
て、シェル形状は、それぞれの荷重の場合に関してその
成形構造体によって正確に最適化できる。繊維複合材料
Ｋからなるロールバーの重さは、ほんの約１．２ｋｇで
あるのに対して、スティール管ロールバーは例えば２．
８ｋｇの重さを有する。直立した位置まで延びるかある
いは軸回転できるロールバーの場合、これは、ロールバ
ーのより短い延長時間を生じ（より安全）、駆動機構
は、簡単にし、あまり重くないように設計できる。

【００４０】シェルは、乗客室と構造面ならびに装飾的
面からの外皮の概念により容易に組み込むことができ
る。各シェルは、人間工学的面および／または美感的面
に基づいて比較的自由に設計できる。スティール管ロー
ルバーが使用される場合、摩滅は、断面寸法を弱体化
し、それによって破断荷重はほぼ減少される。本出願に
記載されている構造設計を有するロールバーの場合、摩
滅は、破断荷重にいくらの本質的影響も及ぼさない。シ
ェル構造は、自動車の全幅に橋渡しするロールバーのた
めにも使用することができる。しかしながら、この場
合、複数の別々に製造されるシェル構成要素あるいは／
または管状構成要素を結合することによってロールバー
を製造することは当を得てるかもしれない。生じる衝撃
は、乗客にとってはあまり過激でなく、あまり危険でな
いために、エネルギー消費の働きは予め決定可能であ
り、管状ロールバーの場合よりも有利である（制動ある
いは遅延エネルギー消費）。

【００４１】図１３および図１４の実施例は、中央の３
つの成形構造体が省かれている点で図１の実施例と異な
っている。またこの場合、十分な剛性を得るため、図１
３および図１４のＶで示されているように、ロールバー
の中央部でシエルの壁厚が増されている。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、本発明は、自動車用、特
に屋根のない自動車用のロールバーであって、当該自動
車のボディーに固定的または伸縮自在に取り付けること
が可能なように設計されているロールバーにおいて、シ
ェル構造ロールバーとして提供され、かつ、種類、大き
さおよび幾何学的配置が複数の異なる荷重方向および／
または当該ロールバーに作用する複数の種類の負荷に適
合されている成形構造体が備えられている少なくとも１
つの主表面を含むことを特徴とするロールバーである。
したがって、本発明によれば、始動時に公知のロールバ
ーよりも実質的にあまり重くなく、その構造設計が１種
類の荷重に対する寸法を大きくしないで荷重指向である
上記の種類のロールバーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】単一シェルロールバーの透視概略図を示してい
る。

【図２】単一シェル、例えば、非対称ロールバーの透視
図を示している。

【図３】２つのシェルロールバーの概略透視図を示して
いる。

【図４】ロールバーの単一シェル構造あるいは２つのシ
ェル構造に対する３つの断面形状を示している。

【図５】各々が織物の層の特定の繊維の配置を有する対
称および非対称のロールバーを示している。

【図６】各々が織物の層の特定の繊維の配置を有する対
称および非対称のロールバーを示している。

【図７】発泡性材料のカバーを装備されたロールバーの
正面図を示している。

【図８】摩滅ゾーンを装備されたロールバーのシェル構
造の正面図および関連側面図を示している。

【図９】摩滅防止インサートを有するシェル構造ロール
バーの関連断面側面図を示している。

【図１０】他の実施例の断面図および関連正面図を示し
ている。

【図１１】摩滅防止インサートを有する他の実施例によ
る断面を示している。

【図１２】摩滅防止インサートを有する他の実施例によ
る断面を示している。

【図１３】さらに他の実施例の透視図、および線ＸＩＶ
−ＸＩＶから見た断面図を示している。

【図１４】さらに他の実施例の透視図、および線ＸＩＶ
−ＸＩＶから見た断面図を示している。

【符号の説明】

１内部エッジ領域２フランジ３，４外部エッジ領域５，９ビード６脚部８先端領域１０内部屈曲部ＢロールバーＨ主表面Ｆ成形構造体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロベルト・シュヴァイアードイツ連邦共和国ノイキルッヘン，アン・デル・アルテン・ツィーゲライ 11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動車用、特に屋根のない自動車用のロ
ールバー（Ｂ）であって、当該自動車のボディーに固定的または伸縮自在に取り付
けることが可能なように設計されているロールバーにお
いて、シェル構造ロールバーとして提供され、かつ、種類、大
きさおよび幾何学的配置が複数の異なる荷重方向および
／または当該ロールバーに作用する複数の種類の負荷
（Ｄ，Ａ）に適合されている成形構造体（Ｆ）が備えら
れている少なくとも１つの主表面（Ｈ）を含むことを特
徴とするロールバー。
【請求項２】一体の単一シェル構成要素、または、一
緒に溶接される２つの同一若しくは異なるシェル（Ｓ）
からなる二重シェル構成要素のいずれかとして提供され
ることを特徴とする、請求項１に記載のロールバー。
【請求項３】前記シェル（Ｓ）の前記主表面（Ｈ）内
の前記成形構造体（Ｆ）が、それの先端領域（８）の上
からの前記ロールバー（Ｂ）に作用する圧力荷重（Ｄ）
および前記主表面（Ｈ）に横切って前記ロールバー
（Ｂ）に作用する曲げモーメント（Ａ）に適合されてい
ることを特徴とする、請求項１に記載のロールバー。
【請求項４】摩擦荷重（Ｒ）が負荷される前記先端領
域（８）内の領域において、成形構造体を有する付加摩
滅ゾーン（２８）および／または少なくとも１つの摩滅
防止インサート（３０）が備えられていることを特徴と
する、請求項１に記載のロールバー。
【請求項５】プラスティックマトリックス（Ｍ）に埋
め込まれた繊維織物（Ｇ）の層を有する繊維複合材料
（Ｋ）からなることを特徴とする、請求項１〜４のいず
れか１項に記載のロールバー。
【請求項６】前記繊維織物（Ｇ）の層が、ガラス繊
維、炭素繊維あるいはアラミド繊維を含む繊維織物、ま
たは各々がよこ糸およびたて糸（２４，２５）を含むこ
れらの種類の繊維の混合織物からなることを特徴とす
る、請求項５に記載のロールバー。
【請求項７】前記プラスティックマトリックス（Ｍ）
が、熱可塑性材、あるいはデュロプラスティック材、ポ
リアミドあるいはＰＥＴからなることを特徴とする、請
求項５に記載のロールバー。
【請求項８】前記ロールバー（Ｂ）が、プリプレグの
形のプラスティック材で含浸された前記繊維織物（Ｇ）
の層の熱成形、圧縮成形によって製造されることを特徴
とする、請求項１に記載のロールバー。
【請求項９】前記シェルの前記主表面（Ｈ）が、その
内部境界および／または外部境界上で前記ロールバー
（Ｂ）のＵ字構造を規定するエッジ領域（１，３，１
７）によって境界が定められ、前記エッジ領域（１，
３，１７）が、成形構造体（Ｆ）として前記主表面
（Ｈ）から変形され、かつ前記主表面（Ｈ）に対して変
位されるフランジで境を成すことが好ましいことを特徴
とする、請求項１に記載のロールバー。
【請求項１０】前記主表面（Ｈ）が、成形構造体
（Ｆ）として形成され、丸くされた断面領域および前記
ロールバー（Ｂ）の前記外部先端領域（８）の方へ向け
られた縦の配置を有している複数のビード（５，９，１
３，１８，２０，２１）を有し、かつ前記ビードが前記
主表面（Ｈ）の前記エッジ領域（１，３，７）内で終わ
ることを特徴とする、請求項１に記載のロールバー。
【請求項１１】前記主表面（Ｈ）内の前記ビード
（５，９，１３，１８，２０，２１）が、本来はまっす
ぐで、鈍角で曲げられているこのような特性の形状を有
することを特徴とする、請求項１０に記載のロールバ
ー。
【請求項１２】前記主表面（Ｈ）内で互いに分離され
る前記ビード（５，９，１３，１８，２０，２１）が、
前記ロールバーの中心（Ｎ）に対してほぼ鏡像対称（ビ
ード５，９，１３）あるいは非対称（ビード１８，２
０，２１）であるように配置されていることを特徴とす
る、請求項１０に記載のロールバー。
【請求項１３】前記ビード（５，９，１３，１８，２
０，２１）が、前記主表面（Ｈ）内の同じ面から、前記
主表面（Ｈ）の中に圧縮成形されることを特徴とする、
請求項１０に記載のロールバー。
【請求項１４】前記先端領域（８）において、前記ロ
ールバー（Ｂ）の必要な支持高さ（ｈ）を越えて突き出
て、前記成形構造体が備えられている一体摩滅ゾーン
（２８）が備えられていることを特徴とする、請求項１
に記載のロールバー。
【請求項１５】摩滅防止材料の少なくとも１つのイン
サート（３０）が、前記シェル（Ｓ）に組み込まれる
か、または前記シェルの少なくとも１つの外側に固定さ
れるか、またはキャップにならって前記先端領域（８）
の上に置かれることを特徴とする、請求項４または請求
項１４に記載のロールバー。
【請求項１６】織物（Ｇ）の各層の前記よこ糸および
たて糸（２４，２５）が、前記主荷重方向（Ｄ，Ａ）に
対して所定の角度（α，β，γ）で配置されていること
を特徴とする、請求項１〜１４の少なくとも１項に記載
のロールバー。
【請求項１７】前記ロールバー（Ｂ）には、少なくと
もそれの所定の領域上に、発泡プラスティックあるいは
エラストマからなる弾性カバーが備えられていることを
特徴とする、請求項１〜１６前述の請求項の少なくとも
１つに記載のロールバー。
【請求項１８】前記主表面（Ｈ）が、それに形成され
た固定手段（１６）および／または貫通穴、成形構造体
によって囲まれた貫通穴を有することを特徴とする、請
求項１に記載のロールバー。
【請求項１９】中央部には成形構造体がなく、壁厚が
増されていることを特徴とする、請求項１〜請求項１８
の１つに記載のロールバー。