JPH08509928A - 自動車のキャビン／車体の製造に用いるための強化フロント部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動車のキャビン／車体の製造に用いるためのプラスチック製の強化フロント部材（１）が提供される。この強化フロント部材は、十分な車体剛性を得るために、単一部片の自立「箱形」ユニットとして成形され、５辺が互いに補強し台う壁によって閉鎖されており、自動車の室内に対面する側が開放しており、自動車の前部、底部、ボンネット及び泥よけのための湾曲部を含む自動車のフロント部分を構成する強化フロント部材

Description

【発明の詳細な説明】 自動車のキャビン／車体の製造に用いるための強化フロント部材技術分野 本発明は、自動車のキャビン／車体の製造に用いるためのプラスチックの強化 フロント部材に関する。技術背景 自動車の製造においては、車体をできるだけ少ない部品で製造し、それによっ て自動車の製造を最大限経済的にし、合理化するという要望がある。同時に、自 動車に所要の強度を与え、なかんずく乗員・乗客及び周囲環境のための安全を与 えるために、自動車の部品の強度を最大限に高めたいという要望がある。 近年、自動車のキャビン又は車体の製造にプラスチック材が用いれれることが 益々多くなってきている。従来は、プラスチック材は、個々の部品にのみ用いら れていたが、新しい近代的なプラスチック材と現在の進歩した製造方法が、比較 的大型のプレートや車体部材を製造することを可能にし、それらを従来の技術で 組み立て、リベット止め、ねじ止め、接着等の方法によって車体のフレームに固 定することを可能にする。しかしながら、従来用いられている方法の欠点は、こ の種のプレート又はパネル部材がある程度の大きさのものである場合、それらの 部材が撓んだり、形が崩れたりする傾向があることである。 従って、車体の建造に必要とされるパネル部材の個数を三次元形状によって少 なくすることができ、しかも、三次元形状によって構造部材に最大限の固有の強 度を付与するこでる構造部品を求める要望がある。そのような三次元的設計によ って、重くてコストの高いフレームの使用を回避することができるので、軽量化 を達成することもできる。 三次元形状を有する大型の車体部材を提供することは、小型軽量車、特に、電 気モータで駆動されるか、又は小型軽量エンジンで駆動される車の開発に関連し て特に望ましい。この種の車体用形部材（車体の形状を有する部材）は、そのよ うな車のフロント部材又はリア部材を構成することができ、その究極的な目的と して、自動車の車体全体を一体の単一部材として製造することも企図され、その 場合、ドアと窓部材だけを追加すればよいことになる。発明の概要 本発明の目的は、形部材、特に、自動車の車体又はキャビンの製造に用いるた めのフロント部材であって、形状の安定性及び自動車の使用者（乗員・乗客）の 安全性に関する望ましい要件を充足するとともに、成形法により最大限に簡単な 態様で製造することができるフロント部材を提供することである。 本発明の他の目的は、剛世度及び安全性の要件を充足するとともに、極めて軽 い強化フロント部材を提供する ことである。このフロント部材は、車体のフロント部分に必要とされる各部材を 嵌め込み、取り付けるのを可能にするものである。 本発明の目的は、請求の範囲に記載ざれた特徴を有するフロント部材によって 達成される。 車体部材を比較的大量のロットで生産されるプラス材で製造することについて は、従来からいろいろな提案がなされている。例えば、ヨーロッパ特許第０ ０ ８９ ７０６号には、運転席を含むオープンカー型車体を弾性材性の立体的構造 体で製造する方法が開示されている。しかしながら、この構造体は、それ自体固 有の剛性を有しておらず、使用者の安全を図るにはフォームを充填しなければな らない。 英国特許第２ ０８８ ７９２号には、伝統的なシャーシフレームの使用に依 拠した小型自動車が開示されている。この自動車の車体部材は、下向きに開放し たプラスチック部品を含む個々の部品から成っている。しかしながら、それらの 個々の部品は、固有の安定性を有しておらず、支持フレーム構造体のプレート状 の囲い体を構成するだけであり、その囲い体にいろいろなプレート状の部品が付 設ざれている。 又、ヨーロッパ特許第０ ４９４ ５６２号は、三次元形状のプラスチック製 の車体部品を開示しているが、それらの部品は、本発明が規定する要件を充足す るものではなく、安価な、合理的で能率的な生産を可能にする ような自動車の均一な（一定規格の）フロント部材を構成するものではない。 英国特許第１ ５９４ ４８１号は、バス車体のためのプレート部品を開示し ている。それらの車体プレート部品は、車体のフロント部材とリア部材との間に 取り付けられるが、上述した各先行特許と同様であり、自動車の外殻を構成する 「カバー部品」を開示しているにすぎない。 叙上のように、従来の技術は、いずれも、本発明におけるように自動車を使用 するのに必要な機器を統合して取り付けることを可能にし、しかも、独特の設計 により優れた剛性と強度を提供するフロント部材の極めて能率的な製造を可能に する自立フロント部材を提供するものではない。 本発明によるフロント部材の特徴は、５辺の閉鎖側壁を有し、自動車の内部を 画定する１辺が開放している単一部片として成形されることである。このフロン ト部材のフロント／ボンネット側、即ち、完成車において前方上向きに向けられ る側は、フロントガラスを装着するための段部と、自動車のダッシュボード又は その下方部分を構成する凹んだ延長部分を備えている。フロント部材の両側側壁 は、泥よけを含み、所望の任意の長さにすることができる。即ち、両側側壁は、 １つには成形方法にもよるが、リア（後部）構造部材に連結するためにドアを装 着する部分で終端させてもよく、あるいは、自動車 の後端にまで延長させてもよい。 フロント部材を、湾曲表面、屈曲部分、泥よけを含む側部表面、及び、自動車 の計器パネル又はタッシュボードの計器パネルを構成する段部及び凹部を含む上 方部分を備えた形に設計することにより、その三次元形状の故に、ねじれに対し ても、正面からの荷重及び側部からの荷重に対しても優れた剛性を発揮する三次 元の、縁取りされた屈曲構造部材が得られる。本発明のフロント部材は、その底 部及び側部がエンジン又は前部サスペンションの周りの他の機器を部分的に囲包 し、それによってエンジン及びその他の機器を前部及びキャビン部分の外側に隔 離した状態に保持することによって、更に強化される。かくして、追加の部材や ビーム（梁部材）等を用いる必要なしに、車体のこの枢要部分（フロント部分） に固有の剛性を有する強化フロント部材が得られる。そのような剛性は、従来は 追加の構造部材を用いるか、あるいは、幾つかの部材を組み合わせない限り得ら れなかった。 このフロント部材に弱化（刻み）線、溝等を切設しておけば、照明器具、換気 器具及びその他の必要機器を取り付けるための所要の形状の開口部を容易に切り 込むことができる。それらの開口部は、フロント部材の表面部に形成されるので 、フロント部材自体の強度特性をほとんど阻害することがない。 ダッシュボードの後縁の終端は、ほぼ半円形の形状に 設計することが好ましい。ダッシュボードの後縁を切断した後、その後縁の終端 の裏側面を、自動車のキャビンを横切って延長する筒体等の補強用形物によって 補強することが好ましく、後縁の終端の両側端（自動車の両側に位置する端部） をロールバー又はドア補強用形物に取り付ける。（「形物」とは、特定の輪郭形 状を有する異形材のことをいう。）自動車の運転者及び前部座席の乗客を防護し 安全を守るには、補強用形物を囲繞して、又は、補強用形物の一部分に衝撃吸収 材を配設することが望ましい。 近年、自動車を含む各種製造物は、環境保護並びに資源及びエネルギー保存の 観点から廃棄材料をリサイクルすることができるようにする要求が益々高まって きている。これを達成するためには、リサイクル可能な材料を選択することが必 要要件となる。従って、本発明のフロント部材の素材としては、例えば熱硬化性 プラスチック以外のリサイクル可能なタイプのプラスチック材を使用しなければ ならない。図面の簡単な説明 図１は、本発明による自動車車体のためのフロント部材の概略側面図である。 図２は、単一部片として製造された自動車車体の概略透視図である。好ましい実施形態の説明 以下に添付図を参照して本発明の実施形態を詳しく説 明する。 図１において、１は、５辺の側壁が閉鎖し、第６辺が矢印２で示されているよ うに開放しているフロント部材を示す。開放しているのは、自動車のキャビンの 内部の方に向けられる側である。フロント部材１は、金型成形されたものであり 、フロント部材１の自動車の前部を構成する面は、上向きに上昇する表面３と、 それに連接して屈曲し、上向きに曲げられた表面／段部４を有する。反り返った 表面／段部４はダッシュボード５の基部を構成する。 ダッシュボード５を構成する部分の後縁は、ほぼ半円形の縁６として終端して いる。ダッシュボード５の半円形の後縁６は、所望ならば、衝撃吸収材で完全に 又は一部分被覆された補強形材７で補強することができる。図１では、この部分 を示すために波形線Ａで示されるようにフロント部材の一部が破除されている。 フロント部材１は、この部分でドアピラー（支柱部）９に終端し、屋根１０に連 接している。フロントガラス１１の取り付け態様については後述する。 フロント部材１の前部構成面は、更に、一体に組み込まれた、又は、湾曲部と して一体に形成された泥よけ１２を含む。照明器等を取り付けるための位置づけ 部（開口部）は、符号１３で示されている。 本発明のこの方法によれば、自動車の前部（フロント部材１）全体を金型で成 形することができ、自動車のこ の部分に望ましい補強を付与することを可能にする形状とすることができる。本 発明は、自動車のこの部分（前部）に従来みられた欠点の多くを排除する。５辺 が閉鎖した形に金型成形されたフロント部材１は、予備成形された複数のプラス チック又は鋼鉄パネルやプレートをリベット止め、溶接又は接着剤で結合するこ とによって得られた前部よりはるかに高い強度と安全性を有する。従来技術にお けるように多数の部品を結合したものは、構造を弱体化し、自動車事故や衝突の 際に乗客・乗員を危険にさらすことになる。更に、プラスチック材と金属材とは 材料の強度、膨張係数、弾性等に大きな相違が存在するので、プラスチックと金 属の異なる特性を組み合わせることは困難である。 図２には、フロント部材を車体の残部即ち後部と一体に一部片として金型成形 した本発明の第２実施形態が示されている。この実施形態の前部、即ち、符号１ で示されたフロント部分は、基本的に図１に示されたものに相当するが、後方か らみた透視図で示されている。 図２に示されるように、この車体のフロント部分１は、それに剛性を付与する ２段階湾曲表面３と、ダッシュボード５のための段部及び位置づけ部と、湾曲表 面３とタッシュボード５との間の遷移部４を有する。遷移部４は、フロントガラ スを取り付けるための取付部をも構成する。更に、図２にみられるように、フロ ント部分１は、泥よけ１２を構成する湾曲部を有し、その湾曲部がフ ロント部分に追加の剛性を付与する。又、底部は、溝付き又は波形部分１４によ って形成されている。波形部分１４の下に自動車のエンジンが設置され、自動車 の室内から隔離される。図２の実施形態においては、屋根のないオープン車体が 示されており、このようなオープン車体でも、十分な剛性を有するが、原則とし て、図示の自動車は、屋根を備えたものとして設計することができる。 図示の実施形態においては、本発明の１つの設計例が示されているが、本発明 は、ここに図示された形態以外の車体、例えば、オープン車体や、他の屈曲形状 を有する車体にも適用することができることは明らかであろう。重要な要件は、 フロント部材を、上部にダッシュボードを、そして両側に泥よけを一体に組み入 れられた単一部片として金型成形することによって、フロント部材に望ましい特 性を付与する剛性を得ることと、リサイクル可能なプラスチックを用いることで ある。従って、本発明の範囲内でいろいろな変型が可能であり、例えば、本発明 のフロント部材は、要件によっては、又用いられる成形方法によっては後方へ延 長させることができる。本発明に用いることができる成形方法としては、通常の 成形法の他に、回転式成形法や吹込成形法等がある。成形後、そのフロント部材 に、バンパー、照明器等の通常の器具を取り付けることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．自動車のキャビン／車体の製造に用いるためのプラスチック製の大きな 車体ユニットとして設計された自動車の車体又は自動車のキャビンの強化フロン ト部材であって、 単一部片の自立「箱形」ユニットとして成形され、５辺が互いに補強し合う壁 によって閉鎖されており、自動車の室内に対面する側が開放しており、自動車の 前部、底部、ボンネット及び泥よけのための湾曲部を含む自動車のフロント部分 を構成する強化フロント部材。 ２．該フロント部材の、補強のために少くとも上向きに曲げられた表面は、 湾曲部及び、又は段部と、自動車のダッシュボード又はその基部を構成するため の凹んだ部分を有し、該凹んだ部分はドアピラーの前縁にまで後方へ延長してい ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の強化フロント部材。