CN100572143C - 车辆保险杠结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆保险杠结构。在所述车辆保险杠结构中,通过采用装配单元代替采用螺栓,使后保险杠(10)的后保险杠缓冲器(20)与后臂(14)相互连接。此外,采用管部件(38)代替后保险杠加固部件(60),并且所述管部件(38)置于与所述后保险杠缓冲器(20)一起形成的凹进部分(28)内。结果,所述后保险杠缓冲器(20)与所述管部件(38)结合起来提供更高的吸能性能。使用装配步骤代替螺栓连接步骤,使得装配工作更简易。此外,由于不再需要所述后保险杠加固部件,所以提供了更轻的保险杠。
Description
技术领域
[0002]本发明涉及一种车辆保险杠结构,所述车辆保险杠结构包括沿车辆宽度方向延伸的管部件。
背景技术
[0003]近些年提出了包括管部件的车辆保险杠结构。
[0004]例如,公开号为2000-85496的日本专利申请(以下称为“JP-A-2000-85496”)说明了一种技术,该技术涉及被设计为吸收由所谓的柱撞击引起的冲击的保险杠结构。根据该技术,具有半圆截面的凹面沿车辆宽度方向在保险杠加固部件的外表面中形成,并且相对短的管部件在凹面的横向中心处焊接到保险杠加固部件。在装配好保险杠之后,管部件从保险杠加固部件的外表面半凸出。如果这种管部件与例如柱子发生碰撞,则碰撞负荷通过管部件传递,然后通过在保险杠加固部件内形成的凹面的表面扩散。
[0005]公开号为64-9857的日本实用新型申请(以下称为“JP-U-64-9857”)说明了一种涉及保险杠结构的技术,所述保险杠结构包括使前保险杠外罩与侧梁相互连接的保险杠支柱。根据所述结构,由管部件形成的保险杠预先焊接到保险杠支柱的端部。然后将保险杠放置到在前保险杠外罩的后表面上形成的水平肋条之间。之后,用螺栓将保险杠固定到这个位置。通过这种结构,车辆运动时进入车辆的气流被引入保险杠的上、下两侧。结果,气流更有效地冷却发动机。
[0006]现今,出现了对保险杠结构的改进的增长的需求,所述改进使成本降低,重量减轻,并且更容易装配,同时提供了充足水平的吸能性能。
[0007]例如,JP-A-2000-85496说明了一种技术,在该技术中管部件焊接到保险杠加固部件上。然而,这增加了车辆的重量,并且由于需要焊接程序使装配程序复杂化。根据JP-U-64-9857,使用管部件代替保险杠加固部件。然而,由于保险杠焊接到保险杠支柱的端部,上述类似问题没有得到解决。
发明内容
[0010]本发明提供一种车辆保险杠结构,所述车辆保险杠结构成本低,重量轻,并且更容易装配,同时提供了预定水平的吸能性能。
[0011]根据本发明第一方案的车辆保险杠结构包括:超长管部件,其沿车辆宽度方向延伸;保险杠缓冲部件,其沿车辆宽度方向延伸并且具有管部件放置于其中的装载空间;固定部件,其具有固定到车身的第一端部和保险杠缓冲部件固定到其上的第二端部;及保险杠外罩,其设置在保险杠缓冲部件的外侧,并覆盖保险杠缓冲部件、管部件和固定部件。
[0012]固定部件可以沿装配完成状态的车辆的纵向延伸,保险杠缓冲部件可以在车辆纵向上与固定部件连接或断开。保险杠缓冲部件与保险杠固定部件可通过装配机构相互连接。装配机构可包括在固定部件的第二端部上形成的装配孔,以及在对应于所述装配孔的位置处、与保险杠缓冲部件一体形成的的突出部。通过将突出部安装到装配孔中使可以保险杠缓冲部件固定到固定部件上。
[0013]装载空间的形成可以使管部件从车辆保险杠的上方插入装载空间,并且使用于将管部件保持在装载空间内的保持机构可以与保险杠缓冲部件一体形成。保险杠缓冲部件可以设置有多个壁部件。保持机构可以设置有多个,并且多个保持机构中的至少一个可以形成在多个壁部件上。此外,保险杠缓冲部件可以设置有朝车辆前部延伸的突起部。同样,保险杠缓冲部件可以由泡沫材料制成。
附图说明
[0014]通过下文中参照附图对示例性实施例的描述,本发明上述和另外的目的、特征和优点将变得明显,其中相同或相应的部分将由相同的附图标记表示,并且其中:
图1为根据本发明中装配完成状态下的实施例的后保险杠的立体图;
图2为图1所示的后保险杠的分解立体图;
图3为图1所示的后保险杠的水平横截面视图;
图4A为沿图3中的IVA-IVA线剖切的后保险杠的垂直横截面视图;
图4B为沿图3中的IVB-IVB线剖切的后保险杠的垂直横截面视图;
图5为显示根据本发明的实施例的后保险杠和根据比较性实例的后保险杠的各自的力冲程特性的曲线图;
图6为根据关于本发明的实施例的比较性实例的后保险杠的水平横截面视图;
图7为沿图6中的VII-VII线剖切的后保险杠的垂直横截面视图;
图8为根据关于本发明的实施例的比较性实例的后保险杠的分解立体图。
具体实施方式
[0015]以下将参照图1至图8对根据本发明的实施例的车辆保险杠结构进行说明。在图1至图8中,箭头“Rr”表示车辆的后侧,箭头“UP”表示车辆的上侧,箭头“IN”表示在车辆宽度方向上车辆的内侧。
[0016]图1是根据装配完成状态下本发明的实施例的后保险杠10的立体图。图2是后保险杠10的分解立体图。图3是装配完成的后保险杠10的水平横截面视图。图4A和图4B是装配完成的后保险杠10的垂直横截面视图。
[0017]如图1至4B所示,沿车辆宽度方向延伸的后保险杠10设置在车辆的后端部。后保险杠10装配到下后壁板12,下后壁板12基本垂直地设置在车身的后端部。更具体地,朝向车辆后部延伸的后臂14,在下后壁板12的纵向的各端部处装配到下后壁板12,并且被用作将后保险杠10固定到下后壁板12的固定部件。从上方或下方看时,各个后臂14基本呈帽形(hat-shaped),并且后臂14的基础端部朝反方向弯曲以形成成对前端凸缘部14A。在悬臂支撑状态下,成对前端凸缘部14A固定到下后壁板12,下后壁板12固定到成对后侧部件(未示出)的后端部。用螺栓16和焊接螺母18将前端凸缘部14A固定到下后壁板12。在本发明的实施例中,从上方或下方看时各个后臂14都基本呈帽形。然而,后臂14的形状不局限于此。选择性地,各个后臂14均可形成中空棱柱形状。此处,每个后臂14均可以称为本发明的“固定部件”。
[0018]沿车辆宽度方向延伸的后保险杠缓冲器20设置在上述一对后臂14的后端部14B之间。后保险杠缓冲器20由泡沫材料制成(例如,pp空心颗粒),并且形成为沿车辆宽度方向延伸的超长部件。后保险杠缓冲器20的材料不局限于泡沫材料。后保险杠缓冲器20可以被视为本发明的“保险杠缓冲部件”。
[0019]在后保险杠缓冲器20的后表面(即,朝向车辆前部的面)的预定部位,以及在后保险杠缓冲器20的纵向的各个端部(即,在对应于后臂14的后端部14B的位置)的预定部位,朝向车辆前部突出的成对突出部22与后保险杠缓冲器20一体形成。如图2所示,对应于突出部22的圆形装配孔24,在各个后臂14的后端部14B中间区域形成。后保险杠缓冲器20的突出部22装配到在后臂14的后端部14B中形成的相应的圆形装配孔24中。结果,后保险杠缓冲器20装配到后臂14。装配孔24和突出部22结合起来可以被视为本发明的“装配机构”。
[0020]朝向车辆前部突出的成对突起部26在靠近后保险杠缓冲器20的纵向的各个端部的位置处与后保险杠缓冲器20的后表面一体形成。从上方或下方看时,各成对突起部26以基本梯形形状形成。突起部26的前端部26A接触下后壁板12。选择性地,突起部26的前端部26A可以稍微离开下后壁板12。如图3所示,在后保险杠10装配完成之后,在车辆宽度方向上后臂14的位置邻近相应的突起部26并且比相应的突起部26更加向外。
[0021]沿车辆宽度方向线性延伸的凹进部分28在后保险杠缓冲器20的中间部分形成(即,后保险杠缓冲器20在车辆纵向上的中间部分)。凹进部分28朝向保险杠的上侧开口。突起部26的后端面26B以及与后端面26B正交的侧端面26C在凹进部分28的纵向上分别排列在凹进部分28的各个端部处。如下文详述,在车辆运动时,侧端面26C起到防止管部件38在车辆宽度方向上运动的止动板的作用。
[0022]从上方或下方看时,后保险杠缓冲器20的后端面朝车辆的后部凸园地弯曲(即,后保险杠缓冲器20的后端面具有弯曲形状)。多个(本实施例中是三个)垂直壁30、32和34以适当间隔排列在后保险杠缓冲器20的中间部分(即,后保险杠缓冲器20在车辆宽度方向上的中部)。所述垂直壁30、32和34的前表面(即,朝向车辆前部的面)排列在沿车辆宽度方向延伸的同一直线上。装载空间36形成在所述垂直壁30、32和34与突起部26之间。确定装载空间36的底面具有预定宽度(略微大于下文详述的管部件38的外径的宽度),该预定宽度对应于衬里凹进部分(liner recess)28的底面的宽度。直的管部件38从后保险杠10的上方插入,并放置在装载空间36内。此处,垂直壁30、32和34可以被视为本发明中的“壁部件”。装载空间36的装载面(即,衬里凹进部分28的底面)可以按平面方式形成,从而使管部件38在其整个长度上接触装载面。选择性地,装载空间36的装载面可以部分并轻微地隆起以便以预定间隔形成接触点。通过该结构,管部件38在接触点处接触装载空间36的装载面。
[0023]例如,管部件38由圆形铁管形成,并且具有预定的强度和刚性。管部件38的整个长度被设定为与装载空间36在车辆宽度方向上的长度基本相同的值。选择性地,管部件38的整个长度可以被设定为略微小于装载空间36在车辆宽度方向上的长度的值。
[0024]将管部件38保持在装配完成的位置的棘爪40与后保险杠缓冲器20的突起部26的后端面26B一体形成。按照相似的方式,与棘爪40形状相似的棘爪42(见图4A),在三个垂直壁30、32和34中的两个垂直壁30和34的前表面上形成。在突起部26的后端面26B上形成的成对棘爪40中的每一个,在管部件38纵向上的相应端部保持管部件38。此外,在两个相应的垂直壁30和34上形成的成对棘爪42中的每一个,在管部件38纵向上的中部保持管部件38。即,管部件38在车辆纵向的两侧上被牢牢地保持,并且被棘爪40和42从上方压住。以此方式,管部件38被牢牢地保持在后保险杠缓冲器20的装载空间36中。棘爪40和42可以被视为本发明的“保持机构”。
[0025]管部件38装配到后保险杠缓冲器20,并且后保险杠缓冲器20装配到后臂14。该后保险杠缓冲器20被固定到车身的后保险杠外罩44覆盖。
[0026]接下来,将对实施例的效果进行说明。
[0027]首先,将对根据本发明实施例的后保险杠10的装配步骤进行说明。如图2所示,后臂14在下后壁板12的纵向上的各个端部处装配到下后壁板12。在该步骤中,预先焊接到下后壁板12的前表面(即,朝向车辆前部的面)的焊接螺母18被排列在形成在后臂14上的螺栓孔的上方,螺栓16从车辆后侧插入相应的螺栓孔并且用焊接螺母18拧紧。选择性地,可以用普通螺母替代焊接螺母18。
[0028]接下来,后保险杠缓冲器20的成对突出部22装配到装配孔24中,装配孔24在已经装配到下后壁板12的后臂14上形成。结果,后保险杠缓冲器20装配到成对后臂14上并由其支撑。
[0029]接下来,管部件38从后保险杠缓冲器20的凹进部分28的上方插入,并且放置在装载空间36内。此时,在突起部26的后端面26B上形成的棘爪40和在垂直壁30和34的前表面上形成的棘爪42,与管部件38弹性地卡合。结果,管部件38被牢固地保持在后保险杠缓冲器20的装载空间36内。选择性地,管部件38可以被预先放置在后保险杠缓冲器20的衬里凹进部分28内,然后,后保险杠缓冲器20可以被装配到后臂14。
[0030]最后,保险杠外罩44装配并固定到车身。因此,后保险杠10的装配完成。
[0031]图6为在根据关于本发明的实施例的比较性实例的装配完成状态下的后保险杠50的水平横截面视图。图7为沿图6中的VII-VII线剖切的后保险杠50的垂直横截面视图。图8为关于本发明的实施例的后保险杠50的分解立体图。
[0032]如图8所示,特别地,为了根据比较性实例装配后保险杠50,首先,后臂54在下后壁板52的纵向上的各个端部装配到下后壁板52。在该步骤中,预先焊接到下后壁板52的前表面(即,朝向车辆前部的面)的焊接螺母58排列在形成在后臂54上的螺栓孔的上方,螺栓56从车辆后侧插入相应的螺栓孔并且用焊接螺母58拧紧。因此,至此说明的装配程序与本发明的实施例相似。
[0033]接下来,用螺栓64和焊接螺母62将具有帽形横截面的后保险杠加固部件60固定到后臂54的后端部。在所述比较性实例中,螺栓固定同样应用于后保险杠加固部件60的所述固定步骤中。即,焊接螺母62预先焊接到后臂54的后端部的后表面(即,朝向车辆前部的面)。从车辆后侧用焊接螺母62将螺栓64拧紧。以此方式,后保险杠加固部件60被装配到一对后臂54上。
[0034]最终,后保险杠外罩66被装配和固定到车身。因此,后保险杠50的装配完成。所述步骤与本发明的实施例相似。
[0035]因此,本发明的实施例与比较性实例的区别是,用来替代后保险杠加固部件60的管部件38放置在后保险杠缓冲器20的装载空间36内。因此,不再需要焊接步骤等,这简化了后保险杠的装配(即,防止了后保险杠的装配复杂化)。
[0036]下文将提供当后保险杠10与障碍物发生碰撞时,关于根据本发明实施例的后保险杠10的吸能性能的说明。
[0037]当后保险杠10与障碍物发生碰撞时,碰撞负荷施加到后保险杠外罩44,然后被传递到后保险杠缓冲器20。后保险杠缓冲器20在车辆纵向上发生弹性形变(即,压缩),以吸收碰撞能量。不能被后保险杠缓冲器20吸收的过量碰撞负荷传递到放置在后保险杠缓冲器20的装载空间36内的管部件38。管部件38是具有高强度和高刚性并且沿车辆宽度方向延伸的超长部件。因此,管部件38发生弹性形变以吸收从后保险杠缓冲器20传递的过量碰撞负荷。然后,仅有不能被管部件38吸收的另一个过量碰撞负荷通过后臂14和下后壁板12传递到后侧部件,并且最终被后侧部件吸收。如至此所述,根据本发明实施例的后保险杠结构同样可以提供充足水平的吸能性能。
[0038]图5中的曲线X示出根据本发明实施例的后保险杠10的力冲程特性。图5中的曲线Y示出根据比较性实例的后保险杠50的吸能特性,所述比较性实例未设置管部件38。从曲线X和曲线Y之间的比较可以看出,根据本发明实施例由后保险杠10吸收的能量的数量(由曲线X内的面积表示),基本等于根据比较性实例由后保险杠50吸收的能量的数量(由曲线Y内的面积表示)。从图5同样可以看出,根据本发明实施例的后保险杠10在较短的冲程内提供的吸能性能的水平与根据比较性实例的后保险杠50相同。如上所述,碰撞负荷被后保险杠缓冲器20的弹性形变和管部件38的塑性形变有效地吸收。仅有不能被后保险杠缓冲器20和管部件38吸收的另一个过量碰撞负荷通过后臂14和下后壁板12传递到后侧部件(未示出),并且最终被后侧部件吸收。因此,邻近车身排列的下后壁板12可能根本不发生形变,或者即使变形,下后壁板12的形变量可能也相当小。
[0039]在根据本发明实施例的后保险杠结构中,由于管部件38由沿车辆宽度方向延伸的超长部件形成,所以不再需要在比较性实例中用到的保险杠加固部件。因此,可以实施比后保险杠50重量轻且生产成本低的后保险杠10。
[0040]上述说明可以概括如下:根据本发明的实施例,可以实施生产成本低,重量轻,此外更容易装配,同时提供充足水平的吸能性能的后保险杠结构。
[0041]在根据本发明的实施例的后保险杠结构中,通过将后保险杠缓冲器20的突出部22装配到后臂14的装配孔24中,使后保险杠缓冲器20连接到后臂14。所述装配结构在后保险杠缓冲器20在车辆纵向上连接到后臂14并从后臂14断开的前提下实施。结果,不再需要用螺栓连接步骤和焊接步骤将后保险杠缓冲器20装配到后臂14。因此,部件和生产步骤的总数量可以减少。根据本发明的实施例,可以更有效地装配后保险杠10。此外,与比较性实例不同,不再需要螺栓连接步骤。因此,可以进一步提高装配效率并且进一步减小生产成本。
[0042]用于代替保险杠加固部件60的管部件38从后保险杠10的上方插入,并放置在后保险杠缓冲器20的装载空间36内。因此工人可以在向下看时执行所述插入步骤。这意味着可加工性良好并且工作量小。棘爪40、42与后保险杠缓冲器20一体形成。因此,当管部件38放置装载空间36内时,管部件38被棘爪40、42牢固地保持在后保险杠缓冲器20的装载空间36内。因此,当车辆在颠簸路面上行驶时,管部件38在形成于后保险杠缓冲器20上的衬里凹进部分28内不摆动。因此,根据本发明的实施例,可以减小由于管部件38的摆动产生的异常噪音。
[0043]在本发明的上述实施例中,管部件38由圆形铁管形成。然而,管部件38的材料不局限于此。选择性地,也可以应用铝合金。此外,管部件的横截面形状不局限于圆形。换句话说,具有预定强度和刚性的任何金属管部件都可以用作管部件38。
[0044]在上述实施例中,本发明应用于后保险杠10。然而,如果车身结构适于本发明的应用,则本发明可以应用于前保险杠。
[0045]虽然参照本发明的示例性实施例对本发明进行了说明,应该理解的是本发明不局限于所说明的实施例或结构。相反,本发明试图覆盖多种修改和等同配置。此外,虽然示例性实施例的各个组件以多种结合和结构表示,但其它包括更多、更少或仅包括单个组件的结合和结构也在本发明的精神和范围内。
Claims (7)
1、一种车辆保险杠结构,其包括:
管部件(38),其沿车辆宽度方向延伸;
保险杠缓冲部件(20),其沿所述车辆宽度方向延伸并且具有所述管部件(38)放置其中的装载空间(36);
固定部件(14),其具有固定到车身的第一端部(14A)和所述保险杠缓冲部件(20)固定到其上的第二端部(14B);及
保险杠外罩(44),其设置在所述保险杠缓冲部件(20)的外侧,并覆盖所述保险杠缓冲部件(20)、所述管部件(38)以及所述固定部件(14);
其中,所述管部件(38)从车辆保险杠的上方插入所述保险杠缓冲部件(20)的装载空间(36),及
用于将所述管部件(38)保持在所述装载空间(36)内的保持机构(40、42)与所述保险杠缓冲部件(20)一体形成。
2、如权利要求1所述的车辆保险杠结构,其中,
所述固定部件(14)沿装配完成状态的车辆的纵向延伸,
所述保险杠缓冲部件(20)在所述车辆纵向上与所述固定部件(14)连接或断开,及
所述保险杠缓冲部件(20)与所述固定部件(14)通过装配机构(22、24)相互连接。
3、如权利要求2所述的车辆保险杠结构,其中,
所述装配机构(22、24)包括在所述固定部件(14)的所述第二端部(14B)上形成的装配孔(24),以及在对应于所述装配孔(24)的位置处、与所述保险杠缓冲部件(20)一体形成的突出部(22),及
通过将所述突出部(22)安装到所述装配孔(24)中使所述保险杠缓冲部件(20)固定到所述固定部件(14)上。
4、如权利要求1所述的车辆保险杠结构,其中,
所述保险杠缓冲部件(20)设置有多个壁部件(30、32、34)。
5、如权利要求4所述的车辆保险杠结构,其中,
所述保持机构(40、42)设置有多个,及
所述多个保持机构(40、42)中的至少一个(42)形成在所述多个壁部件(30、32、34)上。
6、如权利要求1至3中任一项所述的车辆保险杠结构,其中,
所述保险杠缓冲部件(20)设置有朝所述车辆前部延伸的突起部(26)。
7、如权利要求1至3中任一项所述的车辆保险杠结构,其中,
所述保险杠缓冲部件(20)由泡沫材料制成。
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