CN101600601A

CN101600601A - 冲击吸收构件

Info

Publication number: CN101600601A
Application number: CNA2008800037422A
Authority: CN
Inventors: 铃木裕明; 丰口泰弘; 光山壮士
Original assignee: Inoac Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Inoac Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2028-04-24
Also published as: JP4815387B2; EP2141050A4; EP2141050A1; EP2141050B1; JP2008265694A; ATE552147T1; US8104805B2; US20100013250A1; CN101600601B; WO2008133308A1

Abstract

一种冲击吸收构件，其能减小冲击下在安装部中产生的应力。该冲击吸收构件(10A)具有：在冲击下受压的受压壁(11A)；侧壁(21A)，该侧壁设置在受压壁(11A)的与纵向方向L相交的方向H上的一端处，并且形成为沿着纵向方向L设置且从受压壁(11A)向后延伸；垂直肋(31A)，该垂直肋设置在受压壁(11A)的与侧壁(21A)所处一个端相对的另一端处，形成为以与纵向方向L相交的方式从受压壁(11A)向后延伸，并且在纵向方向L上成排布置；和凸缘部分(41A、51A)，该凸缘部分形成在侧壁(21A)和垂直肋(31A)的相应端侧上并且在与受压壁(11A)相对的侧面上。

Description

冲击吸收构件

技术领域

本发明涉及一种适于作为汽车保险杠等的组成构件的冲击吸收构件。

背景技术

如图11中所示，已存在一种合成树脂冲击吸收构件70，该冲击吸收构件70包括受压壁部71和侧壁部73、73。合成树脂冲击吸收构件70用作汽车保险杠的冲击吸收构件，并且按横截面大致呈U形来形成。合成树脂冲击吸收构件70的侧壁部73、73中每一个被形成为从受压壁部71的两个端部72、72中相关一个沿纵向方向(即在此所示示例情形中垂直于附图的方向)向受压壁部71的后面延伸，这两个端部72、72沿着与纵向方向相交的方向(即车辆的上下方向)H1设置。用作附接部的凸缘部75、75中每一个形成在与受压壁部71相对的端部75、75中相关一个处。采用附接构件85如螺栓等将凸缘部75、75固定到保险杠加固件(以下也称为保险杠梁)81的前表面。因此，冲击吸收构件70被附接到保险杠加固件81。顺便提及，采用合成树脂保险杠面罩87覆盖冲击吸收构件70，由此改进保险杠的外观。

[专利文献1]JP-T-2005-510393

发明内容

对于冲击吸收构件70，当因为与车辆等碰撞而导致受压壁部71受压时，侧壁部73、73在与受压壁部71的纵向方向相交的车辆上下方向上变形，如图12中所示。因此，冲击吸收构件70通过侧壁部73、73的变形而减缓冲击。

在冲击吸收构件70中，当受压壁部71受压时，侧壁部73、73中每一个在车辆的上下方向上变形。因此，在上下方向上作用的应力被施加到侧壁部73、73的凸缘部75、75。侧壁部73、73的变形方向彼此相同。因此，由于侧壁部中一个的变形产生的应力经由受压壁部71传到另一侧壁部。施加在凸缘部75、75中每一个上的载荷进一步增加，从而冲击吸收构件70在凸缘部75、75处变得易断裂。

考虑到防止冲击吸收构件70在凸缘部75、75处损坏，在凸缘部75附近将侧壁部73、73中每一个的厚度设大。然而，在将凸缘部75附近的厚度设大的情形下，削弱了撞击时侧壁部73、73的变形。因此，降低了冲击吸收构件70的冲击吸收能力。所以，该方法不适用于冲击吸收构件70。

此外，提出使侧壁部73、73具有预先凹凸弯曲的形状。然而，即使在该情形下，上下应力在撞击时也会被施加到凸缘部75、75。因此，增加了凸缘部75、75中每一个上的载荷。

鉴于上述方面完成本发明。本发明提供一种冲击吸收构件，该冲击吸收构件能够减小撞击时施加在用作附接部的各部件上的应力。

根据本发明的第一方面，提供一种冲击吸收构件，该冲击吸收构件包括：受压壁部；侧壁部，形成在与受压壁部的纵向方向相垂直的方向上的一个端部侧上，以沿着纵向方向向受压壁部后面延伸，以使在侧壁部的与受压壁部相对的一个端部侧上形成凸缘部；多个垂直肋，形成在受压壁部的与形成有侧壁部的一个端部侧相对的另一端部侧上，垂直肋向受压壁部后面设置，从而与纵向方向相交，且垂直肋沿纵向方向成排状布置，以使在多个垂直肋中每一个的与受压壁部相对的一个端部侧上形成凸缘部。在第一方面中，凸缘部优选大致平行于受压部形成，以连接多个垂直肋的与受压壁部相对的端部。

根据本发明的第二方面，根据本发明第一方面的构件的特征在于，在多个垂直肋中每一个的表面上形成沟槽，该表面与纵向方向相交。

根据本发明的第三方面，根据本发明第一或第二方面的构件的特征在于，侧壁部的厚度从侧壁部的对应于受压壁部的一个端部侧向侧壁部的对应于凸缘部的另一端部侧减小。

根据本发明的第一方面，当受压壁部因为撞击而受压时，在受压壁部的一个端部侧上形成的侧壁部在与侧壁部相交的方向上，即在与受压壁部的纵向方向相交的方向上变形。因此，在与受压壁部的纵向方向相交的方向上作用的应力被施加到在侧壁部一个端部侧上设置的凸缘部。另一方面，在受压壁部的相对侧上形成的垂直肋在与垂直肋相交的方向上，即在受压壁部的纵向方向上变形。此外，沿受压壁部的纵向方向作用的应力被施加到与垂直肋中每一个的端部侧相对应的凸缘部。因此，对于根据本发明的冲击吸收构件，当受压壁部因为冲击等受压时，产生在彼此相交的方向中每一个上作用的应力。因此，能够分散施加撞击时产生的应力。此外，能够减小施加到两个凸缘部中每一个上的应力。

根据本发明的第二方面，在垂直肋中每一个的表面上形成沟槽，该表面与纵向方向相交。因此，有利于垂直肋在受到撞击时弯曲。因此，垂直肋必定能够在受压壁部的纵向方向上弯曲。

根据本发明的第三方面，侧壁部的厚度从侧壁部的对应于受压壁部的一个端部侧向侧壁部的对应于凸缘部的另一端部侧减小。因此，能够防止用作附接部的凸缘部断裂。此外，能够有利于冲击吸收构件在恒定载荷下弯折扭曲。因此，能够将冲击载荷减至低水平。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的冲击吸收构件的透视图。

图2是沿着图1中所示线2-2截取的横截面视图。

图3是示出根据第一实施例的冲击吸收构件的附接状态的透视图。

图4是示出根据本发明第二实施例的冲击吸收构件的透视图。

图5是沿着图4中所示线5-5截取的横截面视图。

图6是示出根据第二实施例的冲击吸收构件的附接状态的透视图。

图7是示出根据本发明第三实施例的冲击吸收构件的透视图。

图8是沿着图4中所示线5-5截取的横截面视图。

图9是示出根据第三实施例的冲击吸收构件的附接状态的透视图。

图10是示出载荷与位移量之间关系的测量结果的曲线图。

图11是示出现有技术冲击吸收构件的附接状态的横截面视图。

图12是示出在对现有技术冲击吸收构件施加撞击时冲击吸收构件的变形的横截面视图。

附图标记和标识说明

10A、10B、10C 冲击吸收构件

11A、11B、11C 受压壁部

21A、21B、21C 侧壁部

31A、31B、31C 垂直肋

41A、41B、41C、51A、51B、51C 凸缘部

具体实施方式

下面详细描述本发明的示范性实施例。图1是示出根据本发明第一实施例的冲击吸收构件的透视图。图2是沿着图1中所示线2-2截取的横截面视图。图3是示出根据第一实施例的冲击吸收构件的附接状态的透视图。图4是示出根据本发明第二实施例的冲击吸收构件的透视图。图5是沿着图4中所示线5-5截取的横截面视图。图6是示出根据第二实施例的冲击吸收构件的附接状态的透视图。图7是示出根据本发明第三实施例的冲击吸收构件的透视图。图8是沿着图7中所示线8-8截取的横截面视图。图9是示出根据第三实施例的冲击吸收构件的附接状态的透视图。

图1至3中所示根据本发明第一实施例的冲击吸收构件10A是用于汽车保险杠的冲击吸收构件。冲击吸收构件10A被附接到保险杠加固件(也称作保险杠梁)61的前表面，该保险杠加固件设置在汽车前部或后部。冲击吸收构件10A的外部由图11中所示保险杠面罩87覆盖。

冲击吸收构件10A由合成树脂、诸如聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)制成，并且包括受压壁部11A、侧壁部21A、垂直肋31A、和凸缘部41A及51A。冲击吸收构件10A被形成为侧向伸长的形状，该形状具有横截面大致呈U形的侧表面。冲击吸收构件10A的示例是注模聚丙烯制品，该制品长度为1000mm、上下高度为100mm、前后深度为60mm。

受压壁部11A对应于冲击吸收构件10A的前表面壁，并且是接收撞击的表面。根据本实施例的受压壁部11A由侧向伸长的大致呈矩形形状的构件形成。受压壁部11A的示例是形成为1000mm长度、70mm上下高度、和5mm厚度的构件。

侧壁部21A形成在与纵向方向L相交的一个方向H上的一个端部12A侧上，以沿着纵向方向L向受压壁部11A的后面延伸。侧壁部21A由板状构件形成。在本实施例中，侧壁部21A通过从受压壁部11A的上端部侧和下端部侧中一个向受压壁部11A的后侧弯曲而形成。侧壁部21A的示例形成为厚度是3.5mm，并且在侧壁部21A与受压壁部11A之间形成的角θ1是110°。顺便提及，侧壁部21A不限于从上端部侧和下端部12A侧中一个向受压壁部11A的后面弯曲而形成，如在图1至3中所示。侧壁部21A可以被竖立在受压壁部11A的后表面上。

多个垂直肋31A形成在受压壁部11A的端部13A侧上，该端部侧与形成侧壁部21A的端部12A侧相对，由此，这些垂直肋在与纵向方向L相交的方向上延伸，向受压壁部11A的后面设置，并且在纵向方向L上成排状布置在该受压壁部上。垂直肋31A中每一个由薄板状构件形成，该薄板状构件在纵向方向L上的厚度小于在与纵向方向L相交的方向H上的厚度。根据垂直肋31A的尺寸适当地确定相邻垂直肋31A之间的间隔。垂直肋31A的示例如下：该垂直肋在纵向方向L上的厚度为3mm，在与纵向方向L相交的方向H上的宽度(上下宽度)是10mm，相邻垂直肋31A之间的各个间隔是20mm，并且在垂直肋31A与受压壁部11A之间的角θ2是110°。顺便提及，垂直肋31A不限于与受压壁部11A的端部13A一体形成，该端部13A与形成侧壁部21A的端部12A相对，如图1至3中所示。垂直肋31A可以与受压壁部11A的端部13A分开形成，以连接到受压壁部11A，该端部13A与形成侧壁部21A的端部12A相对。

凸缘部41A形成在侧壁部21A的与受压壁部11A相对的端部侧22A上。在本实施例中，凸缘部41A通过从侧壁部21A的与受压壁部11A相对的一个端部22A大致像字母“L”那样向外(向下)弯曲而形成。因此，凸缘部41A构成附接部。用作附接部的凸缘部41A被形成为大致平行于受压壁部11A延伸。凸缘部41A的示例如下：该凸缘部的宽度(在与纵向方向L相交的上下方向H上的宽度)是15mm，并且该凸缘部的厚度是3mm。

凸缘部51A形成在垂直肋31A中相关一个的端部侧32A上，该端部侧与受压壁部11A相对。在本实施例中，凸缘部51A形成在端部侧32A上，以连接多个垂直肋31A的与受压壁部11A相对的端部32A并且大致平行于受压壁部11A延伸。因此，凸缘部51A构成附接部。用作附接部的凸缘部51A的示例如下：该凸缘部在宽度方向(即与长度方向L相交的方向)上的宽度是15mm，并且该凸缘部的厚度是3mm。

冲击吸收构件10A通过如下方式形成：首先在上侧设置侧壁部21A和各垂直肋31A中一个并且在下侧设置侧壁部21A和各垂直肋31A中另一个(在本实施例中，将各垂直肋31A设置在上侧，而将侧壁部21A设置在下侧)。冲击吸收构件10A通过采用附接部件65如螺栓将凸缘部41A和51A固定到保险杠加固件61的前表面而形成，如图3中所示。

对于附接到保险杠加固件61前表面的冲击吸收构件10A，当受压壁部11A因为冲击等受压时，设置在受压壁部11A上侧和下侧的部件中一个，即设置在受压壁部下侧的侧壁部21A在与纵向方向L相交的方向H(上下方向)上弯曲变形。另一方面，与侧壁部21A相对地设置的部件，即设置在上侧的各垂直肋31A在纵向方向(侧向方向)L上弯曲变形并且吸收冲击。此时，在侧壁部21A上产生在侧壁部21A的变形方向上，即在与纵向方向L相交的上下方向上作用的应力。另一方面，在与侧壁部21A相对的各垂直肋31A上产生在各垂直肋31A的变形方向上，即沿着纵向方向L作用的侧向应力。因为在应力作用的方向方面，在侧壁部21A上产生的应力不同于在各垂直肋31A上产生的应力，所以由于冲击而产生的应力被分散。因此，能够减小施加到位于侧壁部21A侧的凸缘部41A的应力和施加到位于各垂直肋31A侧的凸缘部51A的应力。

图4到6示出根据本发明第二实施例的冲击吸收构件。根据第二实施例的冲击吸收构件10B包括受压壁部11B、侧壁部21B、垂直肋31B、以及凸缘部41B和51B。除了在各垂直肋31B中形成有弯曲沟槽33B之外，第二实施例的结构类似于根据第一实施例冲击吸收构件10A的结构。在分别表示根据第二实施例冲击吸收构件10B的部件的每一个附图标记中，除了每个数字之外所写的字母“B”指的是第二实施例中的相关部件。

弯曲沟槽33B意图在挤压受压壁部11B时有助于各垂直肋31B在受压壁部11B的纵向方向L上弯曲变形。弯曲沟槽33B形成在各垂直肋31B的表面34B中，该表面与纵向方向L相交。弯曲沟槽33B的示例如下：沟槽的宽度是2mm，并且沟槽的深度是1mm。与纵向方向L相交的表面34B是各垂直肋31B的在纵向方向L上设置的表面。弯曲沟槽33B被形成为在将冲击吸收构件10B附接到保险杠加固件61的前表面时在上下方向(与纵向方向L相交的方向H)上延伸。对应于每个垂直肋31B的弯曲沟槽33B的数量不限于一个。另外，在冲击吸收构件10B中，能够使得从受压壁部11B纵向方向L上的中央位置起垂直肋31B的一半上的各垂直肋31B的表面34B与从受压壁部11B纵向方向L上的中央位置起垂直肋31B的另一半上的各垂直肋31B的表面34B相反。形成有弯曲沟槽33B的表面34B能够被设置为是垂直肋31B的两个侧表面中的一个或每一个。

顺便提及，省略对根据第二实施例冲击吸收构件10B的其他部件的说明，因为能够通过将第一实施例说明中以各附图标记所写的“A”读作“B”来理解冲击吸收构件10B的其他部件。

冲击吸收构件10B通过如下方式形成：首先在上侧设置侧壁部21B和各垂直肋31B中一个并且在下侧设置侧壁部21B和各垂直肋31B中另一个(在本实施例中，将各垂直肋31B设置在上侧，而将侧壁部21B设置在下侧)，并且接下来采用附接部件65如螺栓将凸缘部41B和51B固定到保险杠加固件61的前表面，如图6中所示。

对于附接到保险杠加固件61前表面的冲击吸收构件10B，当受压壁部11B因为冲击等受压时，设置在受压壁部11B上侧和下侧的部件中一个，即所示示例中设置在受压壁部下侧的侧壁部21B在与纵向方向L相交的方向H(上下方向)上弯曲变形。另一方面，与侧壁部21B相对地设置的部件，即所示示例中设置在上侧的各垂直肋31B在纵向方向(侧向方向)L上弯曲变形并且吸收冲击。因为弯曲沟槽33B形成在与受压壁部11B的纵向方向L相交的各表面34B上，所以各垂直肋31B在受到撞击时必定在纵向方向L上弯曲变形。另外，能够防止各垂直肋31B在其他方向上变形。此外，能够防止对各垂直肋31B变形的阻挡。

在对冲击吸收构件10B施加撞击时，在侧壁部21B上产生在侧壁部21B的变形方向上，即在与纵向方向L相交的上下方向上作用的应力。另一方面，在与侧壁部21B相对的各垂直肋31B上产生在各垂直肋31B的变形方向上，即沿着纵向方向L作用的侧向应力。因为在应力作用的方向方面，在侧壁部21B上产生的应力不同于在各垂直肋31B上产生的应力，所以由于冲击而产生的应力被分散。因此，能够减小施加到位于侧壁部21B侧的凸缘部41B的应力和施加到位于各垂直肋31B侧的凸缘部51B的应力。

图7到9示出根据本发明第三实施例的冲击吸收构件。根据第三实施例的冲击吸收构件10C包括受压壁部11C、侧壁部21C、垂直肋31C、以及凸缘部41C和51C。除了侧壁部21C的厚度从对应于受压壁部11C的一端部侧向对应于凸缘部41C的另一个端部侧减小之外，第三实施例的结构类似于根据第一实施例冲击吸收构件10A的结构。在分别表示根据第三实施例冲击吸收构件10C的部件的每一个附图标记中，除了每个数字之外所写的字母“C”指的是第三实施例中的相关部件。

侧壁部21C的示例如下：该侧壁部的厚度是变化的，从受压壁部11C侧的4.5mm逐渐减小到更靠近与受压壁部11C相对的凸缘部41C侧的2.5mm。因此，能够防止用作附接部的凸缘部41C断裂。此外，能够利于冲击吸收构件10C在恒定载荷下弯折扭曲。因此，能够将冲击载荷减至低水平。图10示出载荷与位移量之间关系的测量结果，该测量结果是在根据第三实施例的冲击吸收构件10C上得到的，在该冲击吸收构件中，侧壁部的厚度设置为3.5mm的常数值，并且在该冲击吸收构件中，侧壁部的厚度从受压壁部侧的4.5mm逐渐减小到更靠近相对的凸缘部侧的2.5mm。从图10可以看出，在以初始载荷对根据第三实施例的冲击吸收构件10C加载之后，与侧壁部厚度为常数的冲击吸收构件相比较，在以下冲击吸收构件10C中载荷相对于位移量的增加较慢：侧壁部的厚度从该侧壁部的对应于受压壁部的一个端部侧向该侧壁部的对应于凸缘部的另一端部侧逐渐减小。

顺便提及，省略对根据第三实施例冲击吸收构件10C的其他部件的说明，因为能够通过将第一实施例说明中以各附图标记所写的“A”读作“C”来理解冲击吸收构件10C的其他部件。

本发明不限于上述实施例并且能够不偏离本发明要点而进行变化。例如，在侧壁部21A、21B、和21C的每一个中，可以形成沿着受压壁部11B的纵向方向L延伸的弯曲沟槽，由此利于在撞击时侧壁部21B在与纵向方向L相交的方向上变形。另外，与根据第三实施例的侧壁部21C相类似，根据第二实施例的侧壁部21B可以按以下方式修改：侧壁部21B的厚度从该侧壁部的对应于相关受压壁部侧的一个端部侧向该侧壁部的对应于相关凸缘部的另一端部侧减小。此外，根据本发明的冲击吸收构件不限于用于汽车保险杠，根据本发明的冲击吸收构件能够在另一种类型的设备中使用。

虽然参考具体实施例详细描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，本发明能够以各种方式进行变化或修改，而不偏离本发明的精神和范围。本申请基于2007年4月25日提交的日本专利申请No.2007-115086，在此将该申请通过引用合并到本发明。

Claims

1.一种冲击吸收构件，包括：

受压壁部；

侧壁部，该侧壁部形成在与所述受压壁部的纵向方向相垂直的方向上的一个端部侧上，以沿着所述纵向方向朝向所述受压壁部的后面延伸，并且，所述侧壁部包括在所述侧壁部的与所述受压壁部相对的一个端部侧上形成的凸缘部；

多个垂直肋，所述多个垂直肋形成在所述受压壁部的与形成有所述侧壁部的一个端部侧相对的另一端部侧上，所述垂直肋朝向所述受压壁部的后面设置，从而与所述纵向方向相交，并且，所述垂直肋成排状布置在所述纵向方向上，并且所述垂直肋包括在所述多个垂直肋中的每个垂直肋的与所述受压壁部相对的一个端部侧上形成的凸缘部。

2.根据权利要求1所述的冲击吸收构件，其中，所述凸缘部被连接到所述多个垂直肋的与所述受压壁部相对的端部上，由此，所述凸缘部大致平行于所述受压部形成。

3.根据权利要求1或2所述的冲击吸收构件，其中，在所述多个垂直肋中的每个垂直肋的表面中形成有沟槽，使得所述表面与所述纵向方向相交。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的冲击吸收构件，其中，所述侧壁部的厚度从所述侧壁部的对应于所述受压壁部的一个端部侧朝向所述侧壁部的对应于所述凸缘部的另一端部侧减小。