CN103085739A

CN103085739A - 保险杠加强装置

Info

Publication number: CN103085739A
Application number: CN2012104354171A
Authority: CN
Inventors: 土田恭久; 北恭一; 大林环; 松井恭辅
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Keikinzoku Co Ltd
Current assignee: Aisin Keikinzoku Co Ltd; Aisin Corp
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2032-11-02
Also published as: US20130113224A1; JP5864217B2; JP2013095346A; DE102012110424A1; US8708380B2; CN103085739B

Abstract

提供了一种保险杠加强装置（10），其包括端部部分（10a，10b）和中间部分（10c），其中，所述保险杠加强装置由包括中空横截面的轻合金挤出材料（Wo）制成并且被构造成设置于车辆，所述保险杠加强装置（10）被构造成在朝向车身侧弯曲的每个所述端部部分处组装在支承构件（20，30）上并且由所述支承构件支承，所述中空横截面在所述中间部分处包括封闭横截面并且在每个所述端部部分处包括设置有开口（A）的开口横截面，每个所述端部部分形成为使得其中空横截面在车辆前后方向上的厚度（T）朝端部逐渐减小，并且每个所述开口被构造成至少部分地通过所述支承构件的连接部分（23c，33c）封闭从而被限制扩张。

Description

保险杠加强装置

技术领域

本公开内容总体上涉及一种保险杠加强装置。

背景技术

在JP2006-151095A（下文中称为专利参考文献1）中公开了一种用于车辆的保险杠设备的已知的保险杠加强装置。专利参考文献1中所公开的已知的保险杠加强装置是由铝合金挤出材料制成的且包括中空截面，并且设置于车辆而沿着车辆的宽度方向延伸。该已知的保险杠加强装置包括端部部分，每个端部部分在弯制过程中被朝向车身弯曲。该已知的保险杠加强装置安装在端部部分处的支承构件上并且由支承构件支承。支承构件可以对应于车身的侧部构件或者附接至侧部构件的支柱（替代性地，可以使用用于吸收由冲压产生的冲击或振动的溃缩盒（crush box））。

专利参考文献1中所公开的已知的保险杠加强装置是由包括中空截面的铝合金挤出材料制成的，并且在车辆处设置成沿着车辆的宽度方向延伸。该已知的保险杠加强装置包括端部部分朝向车身弯曲的本体部分和联结至本体部分的车辆外侧端部分的一对加强构件。根据已知的保险杠加强装置，在实施弯曲的每个车辆外侧端部分处形成有斜切部分（即，切掉的量朝向车辆外侧端部分的端部逐渐增加的切除部分），并且加强构件联结至每个斜切部分。因而，获得了与车辆的设计相匹配的倾斜表面而不需要使本体部分的端部部分弯曲很大程度。另外，通过联结至斜切部分的加强构件来补偿切掉本体部分的端部部分所造成的强度减小。

根据专利参考文献1中所公开的已知保险杠加强装置，加强构件需要通过焊接或者机械连接而联结至设置在本体部分的每个端部部分处的斜切部分，因而，部件的数量和制造的工作量增加，这会导致成本增加。另外，因为加强构件联结至本体部分的车辆外侧端部分，所以斜切部分的形状或构型会劣化。

因而存在对于确保必要且足够的强度的保险杠加强装置的需要，在该保险杠加强装置中，通过减少部件的数量和制造工作量而减少了成本，并且在该保险杠加强装置中，保持了原材料的外形并因此限制了形状的劣化。

发明内容

根据本公开的一方面，保险杠加强装置包括：端部部分；以及设置在所述端部部分之间的中间部分，其中，所述保险杠加强装置由包括中空横截面的轻合金挤出材料制成、并且被构造成设置于车辆而沿着车辆宽度方向延伸，所述保险杠加强装置被构造成在朝向车身侧弯曲的每个所述端部部分处组装在支承构件上并且由所述支承构件支承，所述轻合金挤出材料的所述中空横截面在所述中间部分处包括封闭横截面，并且在每个所述端部部分处包括开口横截面，所述开口横截面设置有形成在所述中空横截面的车身侧处的开口，每个所述端部部分形成为使得所述端部部分各自的所述中空横截面在车辆前后方向上的厚度朝向所述端部部分各自的端部逐渐减小，并且每个所述开口被构造成至少部分地通过所述支承构件的连接部分封闭从而被限制扩张。

根据上述结构，当保险杠加强装置的每个端部部分朝向车身侧弯曲时，开口有效地起作用，从而有助于弯曲。因而，容易获得与车辆的设计相对应的倾斜表面。另外，因为开口构造成至少部分地被组装在弯曲部分上的支承构件的连接部分所封闭，所以通过限制开口扩张补偿了会由形成在保险杠加强装置处的开口引起的强度的弱化。保险杠加强装置的中间部分的中空横截面对应于封闭横截面，因而适当地确保了中间部分的强度。

根据上述结构，每个端部部分的车辆外侧在被弯曲之后形成为弯曲构型，但是，端部部分的外形保持轻合金挤出材料的外形，因此不会引起形状的劣化。另外，可以通过加工轻合金挤出材料（例如，通过形成开口，通过弯曲，通过增加厚度的渐变）来制造保险杠加强装置而不需要单独的构件，即，与轻合金挤出材料分开提供的构件，因而，不需要将单独的构件联结至轻合金挤出材料。因此，减少了部件的数量，并且（通过省去将轻合金挤出材料与单独的构件彼此联结的联结过程）减少了制造的工作负荷，从而导致成本降低。

根据本公开的另一方面，保险杠加强装置还包括上壁部分和下壁部分，其中，上壁部分和下壁部分构造成在保险杠加强装置的组装在支承构件上的部位处由相应的支承构件的保持部分来保持。

根据上述结构，在保险杠加强装置的附接至支承构件的部位处，保险杠加强装置的上壁部分和下壁部分由保持部分保持。在这种情况下，在小的叠加冲击或偏移碰撞的影响下，支承构件限制扭转发生于保险杠加强装置。因此，可以增强保险杠加强装置的功用。

根据本公开的另一方面，中间部分的封闭横截面的形状在中间部分的纵长方向上是一致的。

根据上述结构，适当地确保了中间部分的强度。

根据本公开的另一方面，车辆保险杠设备，包括：保险杠加强装置；以及支承构件，其中，所述保险杠加强装置由包括中空横截面的轻合金挤出材料制成并且被构造成设置于车辆而沿着车辆宽度方向延伸，所述保险杠加强装置包括端部部分，每个所述端部部分朝向车身侧弯曲，所述保险杠加强装置的所述端部部分被构造成经由所述支承构件组装在车身上，所述保险杠加强装置的轻合金挤出材料的所述中空横截面在设置于所述端部部分之间的中间部分处包括封闭横截面，并且在每个所述端部部分处包括开口横截面，所述开口横截面设置有形成于所述中空横截面的车身侧的开口，每个所述端部部分形成为使得所述端部部分各自的所述中空横截面在车辆前后方向上的厚度朝向所述端部部分各自的端部逐渐减小，并且所述支承构件包括连接部分，并且所述保险杠加强装置的每个所述开口至少部分地通过所述连接部分封闭从而被限制扩张。

根据上述结构，当保险杠加强装置的每个端部部分朝向车身侧弯曲时，开口有效地起作用，从而有助于弯曲。因而，容易获得与车辆的设计相对应的倾斜表面。另外，因为开口至少部分地被组装在弯曲部分上的支承构件的连接部分所封闭，所以通过限制开口扩张补偿了会由形成在保险杠加强装置处的开口引起的强度的弱化。保险杠加强装置的中间部分的中空横截面对应于封闭横截面，因而适当地确保了中间部分的强度。

根据本公开的另一方面，所述支承构件包括上板部分和下板部分，所述上板部分与对应于所述保险杠加强装置的上表面的所述保险杠加强装置的上壁部分相符，所述下板部分与对应于所述保险杠加强装置的下表面的所述保险杠加强装置的下壁部分相符，并且所述保险杠加强装置的所述上壁部分和所述下壁部分在所述支承构件的所述上板部分和所述下板部分处被保持成使得所述上壁部分和所述下壁部分被夹持在所述上板部分与所述下板部分之间。

根据上述结构，例如，在小的叠加冲击或偏移碰撞的影响下，发生于保险杠加强装置的扭转被支承构件限制。因此，可以增强保险杠加强装置的功用（强度）。

根据本公开的另一方面，保险杠加强装置的中间部分的封闭横截面的形状在中间部分的纵长方向上是一致的。

根据上述结构，适当地确保了中间部分的强度。

附图说明

根据参照附图所考虑的以下详细描述，本公开的上述及另外的特征和特性将变得更加清楚，附图中：

图1为俯视平面图，其示出了根据本文中所公开的实施方式的保险杠加强装置；

图2为图1中所示出的保险杠加强装置和溃缩盒的后视图；

图3为图1中所示出的保险杠加强装置和溃缩盒的后视立体图；

图4为图1至图3中所示出的保险杠加强装置的在保险杠加强装置构造成在安装于其上的车辆的宽度方向上的中央部分的放大剖视图；

图5为图1至图3中所示出的保险杠加强装置的要附接至溃缩盒的附接部分（端部部分）的放大剖视图；

图6为立体图，其示意地示出了图1中所示出的保险杠加强装置的原材料（具有中空截面的铝合金挤出材料）；

图7为立体图，其示出了在根据本实施方式的保险杠加强装置的原材料的每个端部部分处、在每个端部部分的面向车身侧的部分处形成预定切口的状态；

图8为立体图，其示出了根据本实施方式的保险杠加强装置的每个端部部分朝向车身侧弯曲的状态；

图9为立体图，其示出了根据本实施方式的保险杠加强装置的每个端部部分形成为包括添加了渐变的预定构型的状态；

图10为立体图，其示出了根据本实施方式的保险杠加强装置的每个端部部分设置有插入孔和螺栓附接孔的状态。

具体实施方式

下面将参照附图的图示对本公开的实施方式进行说明。图1至图3中的每个示出了根据本公开的实施方式的车辆保险杠设备100，车辆保险杠设备100设置有保险杠加强装置10和成对地设置在左右侧上的溃缩盒20、30。根据本实施方式的车辆保险杠设备100构造成设置在车辆的前侧处。车辆保险杠设备100构造成使得由铝合金挤出材料制成并且呈细长形状的保险杠加强装置10经由溃缩盒20、30安装在车身的侧部构件上并且被支承在车身的侧部构件处。车身的侧部构件设置在车辆的在车辆的宽度方向上（在车辆宽度方向上）的相应的侧向侧部部分处。与车身的其他部分在车辆的前后方向上（在车辆前后方向上）的刚度相比，每个侧部构件具有相对较高的在车辆前后方向上的刚度。

在载荷施加于车辆的情况下，溃缩盒20、30受到载荷在车辆前后方向上的冲压并且因此吸收由载荷所引起的冲击能量。溃缩盒20、30分别设置在侧部构件的前侧处而沿着车辆前后方向延伸。溃缩盒20、30包括各自形成为管状的主体部分21、31、车身附接部分22、32、以及保险杠附接部分23、33。主体部分21、31定位在溃缩盒20、30的在车辆前后方向上的相应的中间部分处并且沿车辆前后方向设置。车身附接部分22、32设置在主体部分21、31的相应的后侧处并且固定地附接至主体部分21、31。保险杠附接部分23、33设置在主体部分21、31的相应的前侧处并且固定地附接至主体部分21、31。

每个主体部分21、31形成为竖向横截面呈多边形形状（例如，六边形形状）。分别在主体部分21、31的多个期望部位设置多个加强肋21a、31a。车身附接部分22、32通过焊接固定至主体部分21、31的相应的后端部分，并且构造成附接至侧部构件的相应的前端部分。保险杠附接部分23、33中的每个包括：竖直板部分23c、33c，竖直板部分23c、33c沿着保险杠加强装置10的后表面，即，与保险杠加强装置10的后表面相符；上板部分23a、33a，上板部分23a、33a沿着保险杠加强装置10的上表面，即，与保险杠加强装置10的上表面相符；以及下板部分23b、33b，下板部分23b、33b沿着保险杠加强装置10的下表面，即，与保险杠加强装置10的下表面相符，从而保险杠附接部分23、33中的每个形成为呈三边矩形形状。保险杠附接部分23、33通过焊接固定至主体部分21、31的相应的前端部分。另外，保险杠附接部分23、33中的每个例如通过三个螺栓41和三个螺母42附接至保险杠加强装置10。螺母42通过焊接固定至保险杠附接部分23、33的竖直板部分23c、33c的相应的后表面。螺栓41通过设置在保险杠加强装置10处的螺栓插入孔11、12和螺栓附接孔13、14（参照图10）与相应的螺母42螺纹接合或者旋入到相应的螺母42中，因此，溃缩盒20、30和保险杠加强装置10成整体地彼此连接。

保险杠加强装置10设置成在车辆宽度方向上延伸，并且保险杠加强装置10在保险杠加强装置10的端部部分10a、10b处由成对地设置在左右侧上的溃缩盒20、30支承。如图1至图4中所示，设置在端部部分10a、10b之间并且具有直线构型的中间部分10c的中空横截面对应于封闭横截面，并且该封闭横截面在中间部分10c的纵向方向上是一致的。如图1至图3和图5所示，端部部分10a、10b中的每个的中空横截面对应于开口横截面，该开口横截面包括形成在中空横截面的车身侧处的开口A。端部部分10a、10b中的每个形成为包括中空横截面在车辆前后方向上的厚度T的渐变，使得厚度T被设定成朝向端部部分10a、10b中的每个的端部逐渐减小。中空横截面的厚度T在中间部分10c的大致中央部分处被设定成T1（参照图4），并且在端部部分10a、10b中的每个的大致中央部分处被设定成T2（T1>T2）（参照图5）。

如图2和图3所示，根据本实施方式的保险杠加强装置10，每个开口A的在车辆宽度方向上的中间部分至少部分地被溃缩盒20、30的保险杠附接部分23、33的竖直板部分23c、33c封闭，以便限制每个开口A扩张。保险杠附接部分23、33的竖直板部分23c、33c中的每个用作连接部分，将端部部分10a、10b中的每个的竖直壁部B1与端部部分10a、10b中的每个的竖直壁部B2相连接。竖直壁部B1和竖直壁部B2分别位于开口A的上方和下方。在保险杠加强装置10的组装在溃缩盒20、30上的各个部位处，保险杠加强装置10的上壁部分10d和下壁部分10e由保险杠附接部分23、33的上板部分23a、33a（保持部分）和下板部分23b、33b（保持部分）（以夹持在中间的方式）保持或把持（使得上壁部分10d和下壁部分10e被夹持在上板部分23a、33a与下板部分23b、33b之间）。本文所使用的表达“以夹持在中间的方式被保持在一个构件与另一构件之间”包括在该一个构件与该另一构件之间设置有间隙的状态。

通过第一过程、第二过程、第三过程、第四过程和第五过程来制造保险杠加强装置10。在第一过程中，用作轻合金挤出材料的铝合金挤出材料Wo（原材料）被制备成预定的长度L（通常，通过切割将原材料设定成预定长度）（参照图6）。铝合金挤出材料Wo在竖向截面中包括中空且封闭的横截面。在第一过程后，在第二过程中，在铝合金挤出材料Wo的端部部分Wa、Wb中的每个的车身侧的部分处形成包括预定形状的切口N（例如，在车辆宽度方向上的V形切口）（参照图7）。在第二过程后，在第三过程中，通过进行弯曲加工，将铝合金挤出材料Wo的每个端部部分Wa、Wb朝向车身侧弯曲（参照图8）。在第三过程后，在第四过程中，将铝合金挤出材料Wo的端部部分Wa、Wb中的每个形成为包括预定的构型（使得端部部分Wa、Wb中的每个的中空横截面在车辆前后方向上的厚度均逐渐变化，即，朝向端部部分Wa、Wb中的每个的端部逐渐减小）（参照图9）。在第四过程后，在第五过程中，在铝合金挤出材料Wo的端部部分Wa、Wb中的每个处设置螺栓插入孔11、12和螺栓附接孔13、14（参照图10）。在第四过程中，分别位于开口A上方和下方的竖直壁部B1和竖直壁部B2被挤压成使得如图5所示处于用虚线被画出的状态的竖直壁部B1和竖直壁部B2被挤压成用实线被画出的状态。图6至图10中示意地示出了保险杠加强装置10的制造过程，因此，例如图6至图10中示出的原材料（Wo）的形状和构型可以与图1至图5中示出的保险杠加强装置10的形状和构型不同。

根据本实施方式的保险杠加强装置10，在由原材料Wo制成的端部部分Wa、Wb中的每个被朝向车身侧弯曲的弯曲加工期间（在第三过程期间），在第二过程中形成的切口N有效地发挥作用，从而有助于弯曲加工。因而，容易获得与车辆的设计相对应的倾斜表面（即，在弯曲加工中被弯曲的部分的形状）。另外，因为开口A构造成至少部分地通过组装于在弯曲加工中被弯曲的部分上的溃缩盒20、30的保险杠附接部分23、33的相应的竖直板部分23c、33c进行封闭，所以通过限制开口A扩张来补偿由形成在原材料Wo处的切口N（即，开口A）所引起的强度的弱化。保险杠加强装置10的中间部分10c的中空横截面对应于封闭横截面，并且中间部分10c的封闭横截面的形状在中间部分10c的纵长方向上是一致的。因此，适当地确保了中间部分10c的强度。

根据本实施方式的保险杠加强装置10，端部部分Wa、Wb中的每个的车辆外侧在弯曲加工中被形成为弯曲的构型。但是，端部部分的外部形状和构型保持原材料Wo的外部形状，因此不会引起形状的劣化。另外，可以通过对原材料Wo进行加工（例如，通过切割、通过在原材料Wo处形成切口、通过弯曲和/或通过应用厚度的逐渐变化）来制造保险杠加强装置10而不需要单独的构件，即，不需要与原材料Wo分开提供的构件，因而不需要将单独的构件联结至原材料Wo。因此，减少了部件的数量，并且（通过省去将原材料与单独的构件彼此联结的联结过程）减少了制造的工作负荷，导致成本降低。

根据本实施方式的保险杠加强装置10，在保险杠加强装置10的附接至溃缩盒20、30的部位，保险杠加强装置10的上壁部分10d和下壁部分10e由上板部分23a、33a（各自用作保持部分）和下板部分23b、33b（各自用作保持部分）（以夹持在中间的方式）保持。因而，例如，在小的叠加冲击或偏移碰撞的情况下，发生于保险杠加强装置10的扭转被溃缩盒20、30限制。因此，可以增强保险杠加强装置10的功用（强度）。

根据本实施方式，保险杠加强装置10构造成通过溃缩盒20、30被组装在车身的侧部构件上并且由溃缩盒20、30支承（即，溃缩盒20、30构造成用作保险杠加强装置10的支承构件）。然而，保险杠加强装置10可以构造成直接组装在车辆的侧部构件上（即，车辆的侧部构件构造成用作保险杠加强装置10的支承构件）。根据本实施方式，保险杠加强装置10构造成通过螺栓41和螺母42组装在溃缩盒20、30上。然而，可以适当地改变保险杠加强装置与支承构件的组装结构，使得保险杠加强装置例如通过焊接附接至支承构件。

根据本实施方式的保险杠加强装置10，保险杠加强装置10由铝合金制成，然而，保险杠加强装置10可以由轻金属合金制成，例如，可以由镁合金制成。根据本实施方式，保险杠加强装置应用于安装在车辆前侧上的车辆保险杠设备，然而，本实施方式的保险杠加强装置可以以与本实施方式中所说明的方式类似的方式或者以修改的方式应用于安装在车辆的后侧处的车辆保险杠设备。

例如通过第一过程、第二过程、第三过程和第四过程来制造本实施方式的保险杠加强装置10。在第一过程中，包括中空横截面的铝合金挤出材料Wo（原材料）被制备成预定的长度L（通常通过切割将原材料设定成预定长度）。在第一过程后，在第二过程中，在由铝合金挤出材料Wo制成的端部部分Wa、Wb中的每个的车辆外侧的部分处形成包括预定形状的切口N。在第二过程后，在第三过程中，通过进行弯曲加工，将由铝合金挤出材料Wo制成的端部部分Wa、Wb中的每个朝向车身侧弯曲。在第三过程后，在第四过程中，将由铝合金挤出材料Wo制成的端部部分Wa、Wb中的每个形成为包括增加了渐变的预定的构型（使得端部部分Wa、Wb中的每个的中空横截面的在车辆前后方向上的厚度T逐渐变化成厚度T朝向端部部分Wa、Wb中的每个的端部减小）。

Claims

1.一种保险杠加强装置（10），包括：

端部部分（10a，10b）；以及

设置在所述端部部分（10a，10b）之间的中间部分（10c），其中，

所述保险杠加强装置（10）由包括中空横截面的轻合金挤出材料（Wo）制成，并且被构造成设置于车辆而沿着车辆宽度方向延伸，所述保险杠加强装置（10）被构造成在朝向车身侧弯曲的每个所述端部部分（10a，10b）处组装在支承构件（20，30）上并且由所述支承构件（20，30）支承，

所述轻合金挤出材料（Wo）的所述中空横截面在所述中间部分（10c）处包括封闭横截面，并且在每个所述端部部分（10a，10b）处包括开口横截面，所述开口横截面设置有形成在所述中空横截面的车身侧处的开口（A），

每个所述端部部分（10a，10b）形成为使得所述端部部分（10a，10b）各自的所述中空横截面在车辆前后方向上的厚度（T）朝向所述端部部分（10a，10b）各自的端部逐渐减小，并且

每个所述开口（A）被构造成至少部分地通过所述支承构件（20，30）的连接部分（23c，33c）封闭从而被限制扩张。

2.根据权利要求1所述的保险杠加强装置（10），还包括：

上壁部分（10d）和下壁部分（10e），其中，

所述上壁部分（10d）和所述下壁部分（10e）被构造成在所述保险杠加强装置（10）的组装在所述支承构件（20，30）上的各个部位处通过相应的支承构件（20，30）的保持部分（23a，23b，33a，33b）来保持。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的保险杠加强装置（10），其中，所述中间部分（10c）的所述封闭横截面的形状在所述中间部分（10c）的纵长方向上是一致的。

4.一种车辆保险杠设备（100），包括：

保险杠加强装置（10）；以及

支承构件（20，30），其中，

所述保险杠加强装置（10）由包括中空横截面的轻合金挤出材料（Wo）制成并且被构造成设置于车辆而沿着车辆宽度方向延伸，所述保险杠加强装置（10）包括端部部分（10a，10b），每个所述端部部分（10a，10b）朝向车身侧弯曲，所述保险杠加强装置（10）的所述端部部分（10a，10b）被构造成经由所述支承构件（20，30）组装在车身上，

所述保险杠加强装置（10）的轻合金挤出材料（Wo）的所述中空横截面在设置于所述端部部分（10a，10b）之间的中间部分（10c）处包括封闭横截面，并且在每个所述端部部分（10a，10b）处包括开口横截面，所述开口横截面设置有形成于所述中空横截面的车身侧的开口（A），

所述支承构件（20，30）包括连接部分（23c，33c），所述保险杠加强装置（10）的每个所述开口（A）至少部分地通过所述连接部分（23c，33c）封闭从而被限制扩张。

5.根据权利要求4所述的车辆保险杠设备（100），其中，

所述支承构件（20，30）包括上板部分（23a，33a）和下板部分（23b，33b），所述上板部分（23a，33a）与对应于所述保险杠加强装置（10）的上表面的所述保险杠加强装置（10）的上壁部分（10d）相符，所述下板部分（23b，33b）与对应于所述保险杠加强装置（10）的下表面的所述保险杠加强装置（10）的下壁部分（10e）相符，并且

所述保险杠加强装置（10）的所述上壁部分（10d）和所述下壁部分（10e）在所述支承构件（20，30）的所述上板部分（23a，33a）和所述下板部分（23b，33b）处被保持成使得所述上壁部分（10d）和所述下壁部分（10e）被夹持在所述上板部分（23a，33a）与所述下板部分（23b，33b）之间。

6.根据权利要求4和5中任一项所述的车辆保险杠设备（100），其中，

所述保险杠加强装置（10）的所述中间部分（10c）的所述封闭横截面的形状在所述中间部分（10c）的纵长方向上是一致的。