CN103112418A - 溃缩盒及包括溃缩盒的车辆保险杠装置 - Google Patents

Abstract

一种设置在车身的侧构件（10）与保险杠加强构件（30）之间的溃缩盒（20），该溃缩盒（20）包括：主体部（21），该主体部（21）沿车辆的纵向方向设置、呈管状形状并且具有第一部分（21a）和第二部分（21b）；车身附接部（22），该车身附接部（22）设置在主体部（21）的第一端部处；以及保险杠附接部（23），该保险杠附接部（23）设置在主体部（21）的第二端部处，其中，与车身附接部（22）相邻的第一部分（21a）的竖向截面为多边形形状，与保险杠附接部（23）相邻的第二部分（21b）的竖向截面为圆形形状或多边形形状，并且第二部分（21b）的竖向截面的多边形形状的顶点数量大于第一部分（21a）的竖向截面的多边形形状的顶点数量。

Description

溃缩盒及包括溃缩盒的车辆保险杠装置

技术领域

本公开总体上涉及溃缩盒（crush box）以及包括溃缩盒的车辆保险杠装置。

背景技术

JP2008-120324A和JP2009-61854A中的每个（在下文中将称作参考文献1和参考文献2）都公开了一种应用已知的溃缩盒的已知的车辆保险杠装置（参考文献1中公开的溃缩盒称作能量吸收构件）。该车辆保险杠装置被构造成使得保险杠加强构件由溃缩盒支承并由此安装至车辆的车身的侧构件（例如，溃缩盒因车辆的碰撞而溃缩并因此吸收由碰撞产生的冲击能量）。

根据参考文献1和参考文献2，车辆保险杠装置的溃缩盒被构造成稳定地达到冲击能量吸收负荷（即，用于吸收冲击能量的负荷）。然而，在参考文献1和参考文献2中的每个中所公开的溃缩盒可能没有在考虑意外的变化例如外部干扰或设计误差的情况下进行构造以抵抗这种变化（也就是说，参考文献1和参考文献2中的每个的溃缩盒都没有构造成确保稳固性）。

因此存在对于一种溃缩盒和包括该溃缩盒的车辆保险杠装置的需要，该溃缩盒和该车辆保险杠装置被构造成确保了稳固性。

发明内容

根据本公开的一个方面，一种设置在车身的侧构件与保险杠加强构件之间的溃缩盒，该溃缩盒包括：主体部，该主体部沿车辆的纵向方向设置并且形成为管状形状，该主体部具有第一部分和第二部分；车身附接部，该车身附接部设置在主体部的第一端部处并且相对于主体部定位成与车身相邻；以及保险杠附接部，该保险杠附接部设置在主体部的第二端部处并且相对于主体部定位成与保险杠加强构件相邻，其中，与车身附接部相邻的第一部分的竖向截面为多边形形状，与保险杠附接部相邻的第二部分的竖向截面为圆形形状或多边形形状，并且第二部分的竖向截面的多边形形状的顶点数量大于第一部分的竖向截面的多边形形状的顶点数量。

根据本公开的另一方面，侧构件的竖向截面为多边形形状，并且侧构件的竖向截面的多边形形状与主体部的第一部分的竖向截面的多边形形状相同。

根据本公开的又一方面，主体部的第一部分的竖向截面和侧构件的竖向截面为四边形形状，并且主体部的第二部分的竖向截面为八边形形状。

根据上述构型，溃缩盒的主体部的第一部分（对应于与侧构件相邻的多边形底部）的竖向截面呈抵抗底部破裂的多边形形状；因此，溃缩盒可确保稳固性（第一部分的多边形形状为例如四边形形状或三角形形状，具有比第二部分的竖向截面的多边形形状的顶点数量少的顶点数量）。另外，溃缩盒的主体部的第二部分的竖向截面呈具有比第一部分的竖向截面的多边形形状的顶点数量多的顶点数量的多边形形状或圆形形状。因此，当溃缩盒溃缩时所达到的冲击能量吸收负荷（即，用于吸收冲击能量的负荷）可以在较高水平处是稳定的。因此，可通过该溃缩盒获得高冲击能量吸收率和高稳固性。

根据本公开的另一方面，溃缩盒的主体部为一体形成部分。

根据上述构型，主体部由方形管或圆形管例如通过液压成形工艺一体地形成（方形管与截面呈四边形形状的管状构件相对应，圆形管与截面呈圆形形状的管状构件相对应）。因此，与溃缩盒的主体部由多个板状材料通过压制成形、焊接工艺等而形成的情况相比，溃缩盒可以以低成本形成，从而降低成本。

根据本公开的另一方面，主体部、车身附接部和保险杠附接部彼此一体地形成。

根据本公开的又一方面，一种车辆保险杠装置，包括溃缩盒，该溃缩盒对保险杠加强构件进行支承以将保险杠加强构件安装至车身的侧构件，该溃缩盒包括：主体部，该主体部沿车辆的纵向方向设置并且形成为管状形状，该主体部具有第一部分和第二部分；车身附接部，该车身附接部设置在主体部的第一端部处并且相对于主体部定位成与车身相邻；以及保险杠附接部，该保险杠附接部设置在主体部的第二端部处并且相对于主体部定位成与保险杠加强构件相邻，其中，与车身附接部相邻的第一部分的竖向截面为多边形形状，与保险杠附接部相邻的第二部分的竖向截面为圆形形状或多边形形状，并且第二部分的竖向截面的多边形形状的顶点数量大于第一部分的竖向截面的多边形形状的顶点数量。

因而，将如上所述构造的溃缩盒应用于车辆保险杠装置；从而，可通过该溃缩盒获得高冲击能量吸收率和高稳固性。

根据本公开的另一方面，侧构件的竖向截面为多边形形状，并且侧构件的竖向截面的多边形形状与主体部的第一部分的竖向截面的多边形形状相同。

根据本公开的另一方面，主体部的第一部分的竖向截面和侧构件的竖向截面为四边形形状，并且主体部的第二部分的竖向截面为八边形形状。

根据上述构型，溃缩盒的主体部的第一部分（对应于与侧构件相邻的多边形底部）的竖向截面呈抵抗底部破裂的多边形形状；因此，溃缩盒可确保稳固性（第一部分的多边形形状为例如四边形形状或三角形形状，具有比第二部分的竖向截面的多边形形状的顶点数量少的顶点数量）。另外，溃缩盒的主体部的第二部分的竖向截面呈具有比第一部分的竖向截面的多边形形状的顶点数量多的顶点数量的多边形形状或圆形形状。因此，当溃缩盒溃缩时所达到的冲击能量吸收负荷（即，用于吸收冲击能量的负荷）可以在较高水平处是稳定的。因此，可通过该溃缩盒获得高冲击能量吸收率和高稳固性。

根据本公开的又一方面，溃缩盒的主体部为一体形成部分。

根据上述构型，主体部由方形管或圆形管例如通过液压成形工艺一体地形成（方形管与截面呈四边形形状的管状构件相对应，圆形管与截面呈圆形形状的管状构件相对应）。因此，与溃缩盒的主体部由多个板状材料通过压制成形、焊接工艺等而形成的情况相比，溃缩盒可以以低成本形成，从而降低成本。

根据本公开的另一方面，主体部、车身附接部和保险杠附接部彼此一体地形成。

附图说明

根据参照附图进行的以下详细描述，本公开的前述和另外的特征和特性将变得更加明显，在附图中：

图1为应用有根据本文公开的第一实施方式的溃缩盒的车辆保险杠装置的平面图；

图2为图1中示出的溃缩盒的前视图；

图3为图1中示出的溃缩盒的右视图；

图4为图1中示出的溃缩盒的前视立体图；

图5为应用有根据本文公开的第二实施方式的溃缩盒的车辆保险杠装置的平面图；

图6为图5中示出的溃缩盒的前视图；

图7为图5中示出的溃缩盒的右视图；

图8为图5中示出的溃缩盒的前视立体图；

图9为根据本文公开的第三实施方式的溃缩盒的立体图；以及

图10为特性线的曲线图，所述特性线分别表示当溃缩盒的主体部溃缩时负荷和行程之间的关系。

具体实施方式

下面将参照附图的图示对本公开的第一实施方式进行说明。在图1至图4中示出了根据本公开的第一实施方式的溃缩盒20。在第一实施方式中，由铝合金制成的溃缩盒20被应用于设置在车辆前侧的车辆保险杠装置。车辆保险杠装置构造成使得保险杠加强构件30由溃缩盒20支承并由此安装至车辆的车身的侧构件10（一对对称的侧构件10在车辆宽度方向上设置在车辆的左侧和右侧；但在图1中示出了设置在车辆的右侧的侧构件10）。与车身的其他部分在纵向方向上的刚度相比，在宽度方向上设置在车辆的右侧（一侧）的侧构件10在车辆的纵向方向（该纵向方向在下文中将称作车辆纵向方向）上具有相对较高的刚度。侧构件10形成为竖向截面呈多边形形状，例如四边形形状。侧构件10的竖向截面的四边形形状可以具有与四边形形状不同的形状。

溃缩盒20因车辆纵向方向上的负荷而溃缩并且因此吸收由该负荷引起的冲击能量。溃缩盒20设置在侧构件10的前侧以沿着车辆纵向方向延伸。溃缩盒20包括呈管状形状的主体部21、车身附接部22和保险杠附接部23。主体部21在车辆纵向方向上设置在溃缩盒20的中间部分处。车身附接部22设置在主体部21的后侧（第一端部）处并且相对于主体部21定位成与车身相邻。保险杠附接部23设置在主体部23的前侧（第二端部）处并且相对于主体部21定位成与保险杠加强构件30相邻。

主体部21包括后部21a（与车身附接部22相邻的第一部分）和前部21b（与保险杠附接部23相邻的第二部分）。后部21a和前部21b中的每个的竖向截面均形成为多边形形状。后部21a的竖向截面为大致四边形形状，而前部21b的竖向截面为大致八边形形状。因而，前部21b的竖向截面形成为多边形形状，该多边形形状的顶点数量大于后部21a的竖向截面的多边形形状的顶点数量。这里，主体部21的后部21a的竖向截面的多边形形状与侧构件10的竖向截面的多边形形状相同或大致相同。另外，后部21a的在车辆纵向方向上的长度La设定为比前部21b的在车辆纵向方向上的长度Lb短。

根据第一实施方式，定位在主体部21的前侧并且与后部21a的四个顶点（拐角）相对应的部分加工成八边形形状；从而，形成呈八边形形状的前部21b。另外，在前部21b的右侧和左侧形成有一对对称的槽部21b1，并且在前部21b的上侧和下侧形成有一对对称的槽部21b2。例如，当冲击作用于溃缩盒20时，溃缩盒20构造成在槽部21b1和槽部21b2中的每个槽部处开始溃缩。

车身附接部22包括环形凸缘部22a和圆形连接部22b。溃缩盒20通过环形凸缘部22a附接至侧构件10。如图2和图4所示，在环形凸缘部22a中形成有四个附接孔22a1。用于将溃缩盒20固定至侧构件10的附接螺栓的轴部可以插入附接孔22a1中。环形凸缘部22a通过圆形连接部22b连接至主体部21的后部21a。

保险杠附接部23包括盘形附接部23a和圆形连接部23b。保险杠加强构件30通过盘形附接部23a附接至溃缩盒20。如图2至图4所示，在盘形附接部23a中形成有四个附接孔23a1。用于将保险杠加强构件30固定至溃缩盒20的附接螺栓的轴部可以插入附接孔23a1中。盘形附接部23a通过圆形连接部23b连接至主体部21的前部21b。圆形连接部23b构造成具有比车身附接部22的圆形连接部22b的直径小的直径。

保险杠加强构件30由在车辆的宽度方向（车辆的宽度方向在下文中将称作车辆宽度方向）上设置的一对对称的溃缩盒20支承。保险杠加强构件30由具有封闭截面的挤出件形成为预定形状，从而形成保险杠加强构件30（即，保险杠加强构件30由挤出件形成为具有朝向车辆的后侧弯曲的右侧端部和左侧端部以及大致沿着车辆宽度方向线性地延伸的中间部分）。四个螺栓插入孔形成于保险杠加强构件30中并且设置在与溃缩盒20的保险杠附接部23的附接孔23a1相对应的位置处。根据第一实施方式，保险杠加强构件30由具有封闭截面的挤出件形成。可替代地，保险杠加强构件30可以由例如具有开放截面的挤出件形成。另外，保险杠加强构件30可以通过压制成形来形成。

在第一实施方式中，溃缩盒20的除环形凸缘部22a和盘形附接部23a之外的部分由用作基础材料的方形管或圆形管例如通过液压成形工艺一体地形成（方形管与截面呈四边形形状的管状构件相对应，且圆形管与截面呈圆形形状的管状构件相对应）。也就是说，整个主体部21、车身附接部22的一部分以及保险杠附接部23的一部分由方形管或圆形管通过液压成形工艺一体地形成。在下文中，由方形管或圆形管一体地形成的部分将称作一体形成部分。另外，环形凸缘部22a和盘形附接部23a被接合（焊接）到由用作基础材料的方形管或圆形管形成的一体形成部分。

根据第一实施方式，溃缩盒20的主体部21的后部21a构造成竖向截面呈四边形形状。也就是说，主体部21包括与侧构件10相邻的多边形底部；因此，溃缩盒20可以抵抗底部的破裂以因此确保稳固性。另外，溃缩盒20的主体部21的前部21b构造成竖向截面呈八边形形状。因此，当溃缩盒20溃缩时所达到的冲击能量吸收负荷（即，用于吸收冲击能量的负荷）在较高水平处可以是稳定的（参见图10的曲线图中的连续线）。因此，根据第一实施方式，可通过溃缩盒20获得高冲击能量吸收率和高稳固性。图10的曲线图中的连续线是表示在前部21b的竖向截面为八边形形状的情况下负荷与行程（变形量）之间的关系的特性线。图10的曲线图中的虚线是表示在前部21b的竖向截面为六边形形状的情况下负荷与行程（变形量）之间的关系的特性线。图10的曲线图中的双点划线是表示在前部21b的竖向截面为四边形形状的情况下负荷与行程（变形量）之间的关系的特性线。

此外，根据第一实施方式，溃缩盒20的主体部21由一体形成部分形成（主体部21由方形管或圆形管例如通过液压成形工艺一体地形成）。因此，与溃缩盒20的主体部21由多个板状材料通过压制成形、焊接工艺等而形成的情况相比，溃缩盒20可以以低成本形成，从而降低成本。

下面将参照图5到图8对本公开的第二实施方式进行说明。根据第二实施方式的溃缩盒20，保险杠附接部23的形状与第一实施方式相比较小。此外，第二实施方式的其他构造与第一实施方式大致类似；因此，将相同的附图标记分配给与第一实施方式相同的部分，并且在下文中将省略与第一实施方式相同的部分的详细描述。此外，将与第一实施方式大致相同的构造应用于根据第二实施方式的溃缩盒20的主体部21；因此，可通过第二实施方式获得与第一实施方式类似的效果。

下面将参照图9对本公开的第三实施方式进行说明。根据第三实施方式的溃缩盒20，主体部21的前部21b形成为在溃缩盒20的前后方向上向前延伸的形状（八边形形状）。此外，第三实施方式的其他构造与第一实施方式大致类似；因此，将相同的附图标记分配给与第一实施方式相同的部分，并且在下文中将省略与第一实施方式相同的部分的详细描述。此外，将与第一实施方式大致相同的构造应用于根据第三实施方式的溃缩盒20的主体部21；因此，可通过第三实施方式获得与第一实施方式类似的效果。

在第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式中的每个实施方式中，溃缩盒20的主体部21的前部21b的竖向截面均形成为八边形形状。可理解，在本公开的实施方式的实施中，前部21b的竖向截面可以形成为这样的多边形形状：该多边形形状的顶点数量大于后部21a的竖向截面的多边形形状的顶点数量。相应地，根据第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式中的每个实施方式，后部21a的竖向截面为四边形形状；因此，可理解，前部21b的竖向截面可以形成为具有五个或更多个顶点的多边形形状。

根据第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式中的每个实施方式，溃缩盒20的主体部21的后部21a的竖向截面形成为四边形形状。可替代地，在本公开的实施方式的实施中，后部21a的竖向截面可以形成为具有高稳固性的三角形形状。另外，根据第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式中的每个实施方式，溃缩盒20的主体部21的前部21b的竖向截面形成为这样的多边形形状：该多边形形状的顶点的数量大于后部21a的竖向截面的多边形形状的顶点数量。可替代地，前部21b的竖向截面可以形成为与具有基本上最多顶点数量的多边形形状相对应的圆形形状。

根据第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式中的每个实施方式，车身附接部22的环形凸缘部22a和保险杠附接部23的盘形附接部23a一体地接合（焊接）到溃缩盒20的一体形成部分（主体部21等）。可替代地，与环形凸缘部22a和盘形附接部23a相对应的部分也可以与一体形成部分（主体部21等）例如通过液压成形工艺一体地形成。

根据第一实施方式、第二实施方式和第三实施方式中的每个实施方式，本公开的溃缩盒20应用于设置在车辆的前侧处的车辆保险杠装置。可替代地，本公开的溃缩盒20可以修改为应用于设置在车辆的后侧处的车辆保险杠装置。

Claims (10)

1.一种设置在车身的侧构件（10）与保险杠加强构件（30）之间的溃缩盒（20），所述溃缩盒（20）包括：

主体部（21），所述主体部（21）沿车辆的纵向方向设置并且形成为管状形状，所述主体部（21）包括第一部分（21a）和第二部分（21b）；

车身附接部（22），所述车身附接部（22）设置在所述主体部（21）的第一端部处并且相对于所述主体部（21）定位成与所述车身相邻；以及

保险杠附接部（23），所述保险杠附接部（23）设置在所述主体部（21）的第二端部处并且相对于所述主体部（21）定位成与所述保险杠加强构件（30）相邻，

其中，与所述车身附接部（22）相邻的所述第一部分（21a）的竖向截面为多边形形状，与所述保险杠附接部（23）相邻的所述第二部分（21b）的竖向截面为圆形形状或多边形形状，并且，所述第二部分（21b）的竖向截面的多边形形状的顶点数量大于所述第一部分（21a）的竖向截面的多边形形状的顶点数量。

2.根据权利要求1所述的溃缩盒（20），其中，所述侧构件（10）的竖向截面为多边形形状，并且，所述侧构件（10）的竖向截面的多边形形状与所述主体部（21）的所述第一部分（21a）的竖向截面的多边形形状相同。

3.根据权利要求1或2所述的溃缩盒（20），其中，所述主体部（21）的所述第一部分（21a）的竖向截面和所述侧构件（10）的竖向截面为四边形形状，并且，所述主体部（21）的所述第二部分（21b）的竖向截面为八边形形状。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的溃缩盒（20），其中，所述溃缩盒（20）的所述主体部（21）为一体形成部分。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的溃缩盒（20），其中，所述主体部（21）、所述车身附接部（22）和所述保险杠附接部（23）彼此一体地形成。

6.一种车辆保险杠装置，包括：

溃缩盒（20），所述溃缩盒（20）支承保险杠加强构件（30）以将所述保险杠加强构件（30）安装至车身的侧构件（10），

所述溃缩盒（20）包括：

主体部（21），所述主体部（21）沿车辆的纵向方向设置并且形成为管状形状，所述主体部（21）包括第一部分（21a）和第二部分（21b）；

车身附接部（22），所述车身附接部（22）设置在所述主体部

（21）的第一端部处并且相对于所述主体部（21）定位成与所述车身相邻；以及

保险杠附接部（23），所述保险杠附接部（23）设置在所述主体部（21）的第二端部处并且相对于所述主体部（21）定位成与所述保险杠加强构件（30）相邻，

其中，与所述车身附接部（22）相邻的所述第一部分（21a）的竖向截面为多边形形状，与所述保险杠附接部（23）相邻的所述第二部分（21b）的竖向截面为圆形形状或多边形形状，并且，所述第二部分（21b）的竖向截面的多边形形状的顶点数量大于所述第一部分（21a）的竖向截面的多边形形状的顶点数量。

7.根据权利要求6所述车辆保险杠装置，其中，所述侧构件（10）的竖向截面为多边形形状，并且，所述侧构件（10）的竖向截面的多边形形状与所述主体部（21）的所述第一部分（21a）的竖向截面的多边形形状相同。

8.根据权利要求6或7所述的车辆保险杠装置，其中，所述主体部（21）的所述第一部分（21a）的竖向截面和所述侧构件（10）的竖向截面为四边形形状，并且，所述主体部（21）的所述第二部分（21b）的竖向截面为八边形形状。

9.根据权利要求6至8中的任一项所述的车辆保险杠装置，其中，所述溃缩盒（20）的所述主体部（21）为一体形成部分。

10.根据权利要求6至9中的任一项所述的车辆保险杠装置，其中，所述主体部（21）、所述车身附接部（22）和所述保险杠附接部（23）彼此一体地形成。

Images