CN103465852B - 机动车的保险杠结构体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种机动车的保险杠结构体及其制造方法,实现保险杠结构体的强度提高及小型化。将前方支架构件插入贯通孔及贯通孔直至凸缘与保险杠加强件面接触,在前方支架构件的筒部的从贯通孔突出的外侧,中间支架构件的一端的缺口嵌合插入至与保险杠加强件相抵接。另外,将后方支架构件嵌合插入于中间支架构件的另一端的内侧直至中间支架构件的另一端的缺口与后方支架构件的筒部的台阶相抵接。接着,与中间支架构件和前方支架构件及中间支架构件和后方支架构件的重合部分的外周面相对地配置磁通集中器,瞬间流过大电流而利用中间支架构件的电磁缩管与前方支架构件及后方支架构件紧固连结。

Description

机动车的保险杠结构体及其制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及机动车的保险杠结构体及其制造方法。
背景技术
[0002] 在设置于乘用车、货车等机动车的前端或后端的保险杠面板内部作为增强构件设有保险杠结构体(骨架结构体)。保险杠结构体由梁状的保险杠加强件和在车身的宽度方向两处固定于车身且用于固定保险杠加强件的保险杠支架构成。而且,保险杠加强件和保险杠支架的接合以往采用利用螺栓螺母、焊接的接合方法。
[0003] 但是,从近年来的车身重量的进一步轻量化、设计的多样化的观点出发,越来越要求保险杠结构体的强度提高及小型化。利用螺栓螺母、焊接将保险杠加强件与保险杠支架接合在一起的保险杠结构体为了防止螺栓的破断、螺栓或螺母陷入保险杠加强件而导致保险杠加强件破损,考虑螺栓螺母的大型化、增大焊接的壁厚,但会产生重量增加这样的问题。
[0004] 因此,开发出专利文献I所示的利用电磁力进行扩管来进行紧固的保险杠结构体。在专利文献I所示的技术中,如图2所示,将保险杠支架的轴部嵌入保险杠加强件(相当于保险杠加强件)的孔中,将电极插入配置于保险杠支架的轴部的内部,在电极中瞬间流过大电流,从而瞬间将保险杠支架的轴部扩管,形成凸缘和鼓出部。根据专利文献I的技术,与利用螺栓螺母的以往的结构相比能减少零件个数,能防止组装工时的增加。另外,也不会由于焊接而产生较高的热,因此,也不会产生热应变的问题。
[0005]另一方面,开发出专利文献2所示的使用组合模进行扩管来接合管和被接合构件的接合方法。在专利文献2所示的技术中,将管插入接合构件的贯通孔内,利用配置于管的中空部内的模的各拼合模块将管的贯通贯通孔内的贯通部分向管的径向外方按压,从而对管的贯通部分进行扩径加工,由此将被接合构件与管接合。
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2004-237818号公报
[0008] 专利文献2:日本特开2010-51974号公报
[0009] 但是,在专利文献I所示的技术中,在利用扩管进行电磁成形时,如图2所示,在被扩管的材料的内部配置作为电极的线圈来进行扩管,但随着被扩管的管的小型化,设置的线圈的配置空间变小,因此,存在能应用的管的尺寸受限这样的问题。另外,若线圈的尺寸变小,则线圈自身的强度、耐久性变弱,存在量产化产生限度这样的问题。另外,为了保险杠结构体的高强度化,研宄作为保险杠支架的管材采用高强度材料,为了对高强度材料进行扩管,需要扩管力更高的线圈,但由于设置的线圈的配置空间受限,因此存在作为保险杠支架的管材不能采用高强度材料这样的问题。即,在专利文献I的技术中,存在不能充分应对保险杠结构体的强度提高及小型化这样的问题。
[0010]另外,在专利文献2所示的技术中,若被扩管的管的直径变小,则插入的工具变小,因此,存在不能获得足够的扩管力这样的问题。另外,由于是组合模,因此存在不能在管整周上进行均匀的扩管这样的问题。即,在专利文献2的技术中,存在不能充分应对保险杠结构体的强度提高及小型化这样的问题。
发明内容
[0011] 因此,本发明要解决的课题在于提供强度提高及小型化优异的机动车的保险杠结构体及其制造方法。
[0012] 本发明的机动车的保险杠结构体的特征在于,其包括:保险杠加强件,其沿车身宽度方向延伸,且具有在车身长度方向上从前壁贯通到后壁的贯通孔;保险杠支架,其由前方支架构件、后方支架构件和筒状的中间支架构件构成,所述前方支架构件具有筒部和自该筒部的一端的外周缘部以突出状向外方延伸设置而形成的凸缘,且该前方支架构件被以该凸缘与所述保险杠加强件的前壁呈面接触且该筒部的另一端从所述保险杠加强件的后壁突出的方式插入所述贯通孔,所述后方支架构件具有筒部和自该筒部的一端的外周缘部以突出状向外方延伸设置而形成的凸缘,所述筒状的中间支架构件的一端嵌合插入于所述前方支架构件的所述筒部的从所述保险杠加强件的后壁突出的另一端的外侧,所述筒状的中间支架构件的另一端嵌合插入于所述后方支架构件的所述筒部的另一端的外侧,在所述前方支架构件和所述中间支架构件的重合部分及所述后方支架构件和所述中间支架构件的重合部分,利用所述中间支架构件的电磁缩管,分别将所述中间支架构件与所述前方支架构件以及所述中间支架构件与所述后方支架构件紧固连结。
[0013]另外,在本发明的机动车的保险杠结构体中,也可以为,对于所述电磁缩管,以与所述前方支架构件和所述中间支架构件的重合部分以及所述后方支架构件和所述中间支架构件的重合部分的外周面相对地配置磁通集中器,对所述磁通集中器施加电磁力,而利用电磁缩管将所述中间支架构件与所述前方支架构件及所述后方支架构件紧固连结。
[0014] 本发明的机动车的保险杠结构体的制造方法的特征在于,相对于沿车身宽度方向延伸且具有在车身长度方向上从前壁贯通到后壁的贯通孔的保险杠加强件,将具有筒部和自该筒部的一端的外周缘部以突出状向外方延伸设置而形成的凸缘的前方支架构件以该凸缘与所述保险杠加强件的前壁呈面接触,且该筒部的另一端从所述保险杠加强件的后壁突出的方式插入所述贯通孔,将筒状的中间支架构件的一端嵌合插入于所述前方支架构件的所述筒部的从所述保险杠加强件的后壁突出的另一端的外侧,将具有筒部和自该筒部的一端的外周缘部以突出状向外方延伸设置而形成的凸缘的后方支架构件的该筒部的另一端嵌合插入于所述中间支架构件的另一端的内侧,与所述中间支架构件和所述前方支架构件的重合部分及所述中间支架构件和所述后方支架构件的重合部分的外周面相对地配置磁通集中器,对所述磁通集中器施加电磁力,利用电磁缩管将所述中间支架构件与所述前方支架构件及所述后方支架构件紧固连结。
[0015] 由此,将保险杠支架分为前方支架构件、中间支架构件及后方支架构件这3个构件,在前方支架构件及后方支架构件上预先设置凸缘。接着,将前方支架构件插入保险杠加强件的贯通孔直至前方支架构件的凸缘与保险杠加强件的前壁面接触,在前方支架构件的筒部的从保险杠加强件的后壁突出的外侧,将中间支架构件的一端嵌合插入至与保险杠加强件的后壁相抵接,将在一端设有与车辆固定的凸缘的后方支架构件的筒部的另一端嵌合插入于中间支架构件的另一端的内侧。而且,以覆盖的方式与前方支架构件和中间支架构件的重合部分及后方支架构件和中间支架构件的重合部分的外周面相对地配置磁通集中器,利用设置于磁通集中器外侧的线圈对磁通集中器施加电磁力,使中间支架构件电磁缩管,从而将前方支架构件与中间支架构件、后方支架构件与中间支架构件紧固连结。由此,被分为3个构件的保险杠支架利用电磁缩管而紧固连结,能强力地固定于保险杠加强件。另外,由于将磁通集中器及线圈配置于保险杠支架的外侧,因此,磁通集中器的设置空间不会受到限制,能实现保险杠支架的小型化。另外,通过以大输出使用磁通集中器进行电磁缩管加工能进行强力的紧固连结,能采用高强度材料作为保险杠支架的管材。因此,能实现保险杠结构体的强度提高及小型化。并且,通过在前方支架构件及后方支架构件上预先设置凸缘,不需要之后利用电磁扩管成形来形成凸缘,能减少制造时的工时,减轻作业负担。
[0016]另外,在本发明中,与车辆的前侧和后侧无关,将碰撞面侧作为前侧,记载为保险杠加强件的前壁及后壁。另外,在本发明中,电磁缩管是指利用电磁力进行的缩管。
[0017] 在此,在本发明的机动车的保险杠结构体中,也可以为,在所述前方支架构件及所述后方支架构件的所述筒部的另一端具有形成为封闭所述筒部的另一端侧的开口部的盖部。
[0018] 这样,保险杠支架的刚性变高,能以薄壁结构成形保险杠支架自身。而且,能实现保险杠支架的轻量化。另外,由于保险杠支架的刚性变高,因此,能在前方支架构件的盖部形成牵引钩安装构件。通过在盖部形成牵引钩安装构件,能从前方支架构件的成为凸缘侧的开口部相对于形成于盖部的牵引钩安装构件安装牵引钩而利用于车辆的牵引。
[0019]另外,在本发明的机动车的保险杠结构体中,也可以为,所述机动车的保险杠结构体具有加强板,该加强板在所述中间支架构件嵌合插入于所述前方支架构件的外侧的状态下配置于所述前方支架构件的所述筒部的外周,且位于所述中间支架构件与所述保险杠加强件之间,并且,该加强板与所述中间支架构件的端部接触。
[0020] 这样,通过在中间支架构件与保险杠加强件之间设置与中间支架构件的端部接触的加强板,即使沿车身长度方向施加有轴向载荷,中间支架构件也不会陷入保险杠加强件而是呈蛇腹状被压坏。因此,车辆碰撞时的能量吸收性能变高。
[0021]另外,在本发明的机动车的保险杠结构体中,也可以为,在所述中间支架构件上配置有多个凹部。
[0022] 这样,通过在中间支架构件上配置有多个凹部,在沿车辆长度方向施加有轴向载荷时,中间支架构件以凹部的部分为起点呈蛇腹状被压坏。因此,车辆碰撞时的能量吸收性能变高。
[0023]另外,在本发明的机动车的保险杠结构体中,也可以为,在所述前方支架构件的和所述中间支架构件重合的部分的外周面或所述中间支架构件的和所述前方支架构件重合的部分的内周面,以及所述后方支架构件的和所述中间支架构件重合的部分的外周面或所述中间支架构件的和所述后方支架构件重合的部分的外周面的至少任一方预先设置具有绝缘性的树脂层。
[0024] 这样,在对中间支架构件进行电磁缩管时,前方支架构件和后方支架构件也可能在某一程度上被缩管,但通过在中间支架构件与前方支架构件及中间支架构件与后方支架构件之间配置具有绝缘性的树脂层,能在中间支架构件与前方支架构件及中间支架构件与后方支架构件之间产生绝缘效应,在对中间支架构件进行电磁缩管时,前方支架构件及后方支架构件的缩管程度小于中间支架构件的缩管程度,能更强力地进行紧固连结。并且,在具有绝缘性的树脂层为例如在树脂的基材的表面具有粘着层的粘接带的情况下,利用粘接片的粘接力,能将中间支架构件与前方支架构件及中间支架构件与后方支架构件更强力地彡口口 O
[0025]另外,在本发明的机动车的保险杠结构体中,也可以为,所述前方支架构件及所述后方支架构件的材料由与所述中间支架构件的材料相比导电性低、刚性高的材料形成。具体而言,所述中间支架构件由铝合金材构成,所述前方支架构件及所述后方支架构件由高强度铝合金材或钢材形成。另外,所述前方支架构件及所述后方支架构件也可以由被绝缘层覆盖的钢材形成。
[0026] 这样,在对中间支架构件进行了电磁缩管时,前方支架构件和后方支架构件也可能在一定程度上被缩管,但通过前方支架构件及后方支架构件由与中间支架构件相比导电性低、刚性高的材料形成,在对中间支架构件进行了电磁缩管时,前方支架构件及后方支架构件的缩管程度小于中间支架构件的缩管程度,能强力地进行紧固连结。具体而言,中间支架构件由铝合金材(例如7N01合金)构成,前方支架构件及后方支架构件由高强度铝合金材或钢材形成,从而能将中间支架构件做成与前方支架构件及后方支架构件相比导电性高、刚性低。并且,通过前方支架构件及后方支架构件由被绝缘层覆盖的钢材形成,能在中间支架构件与前方支架构件及中间支架构件与后方支架构件之间产生绝缘效应,在对中间支架构件进行了电磁缩管时,前方支架构件及后方支架构件的缩管程度小于中间支架构件的缩管程度,能更强力地进行紧固连结。
[0027] 根据本发明的机动车的保险杠结构体及其制造方法,能提供高强度及小型化优异的保险杠结构体及其制造方法。
附图说明
[0028] 图1是表示本实施方式的机动车的保险杠结构体的图,(a)是剖视图,(b)是从车辆长度方向的车辆外侧观察到的主视图。
[0029] 图2是表示本实施方式的机动车的保险杠结构体的图,是图1(a)的A-A剖视图。
[0030] 图3是表示本实施方式的机动车的保险杠结构体的图,是图1 (a)的B-B剖视图。
[0031] 图4是表示利用电磁缩管将本实施方式的保险杠支架紧固连结的状态的剖视图。
[0032] 图5是表示本实施方式的机动车的保险杠结构体的制造方法的处理步骤的流程图。
[0033] 符号说明
[0034] I机动车的保险杠结构体;2前方支架构件;3后方支架构件;4中间支架构件;5保险杠支架;6保险杠加强件;21凸缘;22筒部;23盖部;31凸缘;32筒部;33盖部;41凹部;42加强板;61前壁;61a贯通孔;62后壁;62a贯通孔;72磁通集中器
具体实施方式
[0035] 以下,参照附图,以具体的一例说明用于实施本发明的机动车的保险杠结构体及其制造方法的方式。另外,以下说明的只不过是例示,并不表示本发明的机动车的保险杠结构体及其制造方法的应用界限。即,本发明的机动车的保险杠结构体及其制造方法并不限于下述的实施方式,能在权利要求记载的范围内进行各种变更。
[0036] 基于图1〜图4说明本实施方式的机动车的保险杠结构体。图1是表示本实施方式的机动车的保险杠结构体的图,(a)是剖视图,(b)是从车辆长度方向的车辆外侧观察到的主视图。图2是表示本实施方式的机动车的保险杠结构体的图,是图1(a)的A-A剖视图。图3是表示本实施方式的机动车的保险杠结构体的图,是图1(a)的B-B剖视图。图4是表示利用电磁缩管将本实施方式的保险杠支架紧固连结的状态的剖视图。
[0037] 如图1所示,本实施方式的机动车的保险杠结构体I由保险杠加强件6和保险杠支架5构成。而且,保险杠支架5由前方支架构件2、后方支架构件3及中间支架构件4这3个构件构成。
[0038] 保险杠加强件6利用由例如由铝合金材料构成的中空构件以在车身的宽度方向上具有长度方向的方式延伸、由前壁61、后壁62、横壁63及横壁64构成的截面矩形状的筒状构件形成。另外,保险杠加强件6以收纳在保险杠面板内的方式在其长度方向的两端部形成有朝向车身内侧(前保险杠的情况下是车身后方侧、后保险杠的情况下是车身前方侧)弯折的倾斜部。而且,在保险杠加强件6的倾斜部的前壁61及后壁62的在车辆宽度方向上分开的左右2个部位形成有中心轴与车身的长度方向的前后一致、从前壁61贯通到后壁62的圆形的贯通孔61a及贯通孔62a。另外,贯通孔61a及贯通孔62a不限于圆形,只要是能供后述的前方支架构件2的筒部22大致没有间隙地插入那样的与筒部22大致相同的形状,可以由矩形等各种形状形成。另外,如图1所示,在贯通孔61a及贯通孔62a的周围设有中心轴与车身的长度方向的前后一致、与从前壁61贯通到后壁62的后述的后方支架构件3的凸缘31的螺栓孔相对应的贯通孔,在向凸缘31插入螺栓、螺母时利用该贯通孔。
[0039] 保险杠加强件6例如利用铝合金制的挤压型材构成为截面矩形的筒状构件。另夕卜,保险杠加强件6不限于铝合金制的挤压型材成形,也可以通过对铝合金制的板材实施多次弯曲成形使其成为截面矩形而将板材的两端部对接后、利用例如焊接将对接部接合而成形。另外,保险杠加强件6不限于铝合金材,也可以由钢材成形。在保险杠加强件6由钢材成形的情况下,可以对板材实施多次弯曲成形而通过焊接将对接部接合,也可以在对多个板材实施弯曲成形之后,将截面L字状、截面3字状的板材对接配置、在对接部将多个板材相互间焊接从而成形为截面矩形的筒状构件。
[0040] 另外,根据需要,可以在保险杠加强件6的中空的内部设置I个或多个肋。通过在保险杠加强件6设置多个肋(例如截面I字状),能加强保险杠加强件6,能有效地吸收碰撞时的碰撞能量。另外,保险杠加强件6可以由I个筒状构件构成,也可以由多个筒状构件构成。在保险杠加强件6由多个筒状构件构成的情况下,将多个筒状构件沿车身前后方向、上下方向排列配置、将相邻的筒状构件间利用例如焊接接合而形成。
[0041] 而且,如图2及图3所示,本实施方式的前方支架构件2形成为由筒状构件的筒部22、自筒部22的一端的外周缘部以突出状向外方延伸设置的凸缘21和以封闭筒部22的另一端的开口部的方式设置的盖部23构成的带有檐的杯状。前方支架构件2优选是与后述的中间支架构件4相比倒导电性较低、刚性较高的材料,例如由高强度铝合金材或钢材构成。而且,前方支架构件2例如利用拉深成形形成为凸缘21、筒部22和盖部23为一体的带有檐的杯状。另外,在前方支架构件2由钢材成形的情况下,也可以凸缘21、筒部22和盖部23分别由板材成形,在对接部将相互间焊接而成形为带有檐的杯状。
[0042] 凸缘21在筒部22的一端沿整周设为圆形状,凸缘21的外径形成为大于设于前壁61的贯通孔61a的直径。在此,凸缘21不限于圆形状,只要大于贯通孔61a,可以由能收纳于前壁61的各种形状形成。
[0043] 筒部22由能大致没有间隙地插入设于前壁61的贯通孔61a及设于后壁62的贯通孔62a那样的形状形成,形成为从设有凸缘21的一端到设有盖部23的另一端截面形状大致相同。在本实施方式中,筒部22形成为具有圆形截面的圆筒状,由能大致没有间隙地插入圆形的贯通孔61a及贯通孔62a那样的外径形成。另外,筒部22形成为使中心轴线与车身的长度方向大致一致、且设有凸缘21的一端的缺口及设有盖部23的另一端的缺口具有沿着保险杠加强件6的前壁61的倾斜部的倾斜。而且,筒部22形成为,在将筒部22的设有盖部23的另一端从保险杠加强件6的前壁61依次插入贯通孔61a及贯通孔62a直至凸缘21在前壁61的贯通孔61a周围整周与前壁61a面接触的状态下,中心轴线与车身的长度方向大致一致,且从保险杠加强件6的后壁62的贯通孔62a突出规定长度。在此,规定长度是指供后述的中间支架构件4的一端嵌合插入、利用电磁缩管紧固连结中间支架构件4所必需的长度。另外,筒部22的设有盖部23的另一端的缺口也可以不形成为具有沿着保险杠加强件6的前壁61的倾斜部的倾斜,例如可以形成为与后述的后方支架构件3的凸缘31大致平行的面。
[0044] 盖部23以封闭另一端的开口部的方式在外周缘部的内侧形成为圆形。而且,在盖部23也可以形成未图示的牵引钩安装构件。通过在盖部23形成牵引钩安装构件,能从筒部22的成为凸缘21侧的开口部相对于形成于盖部23的牵引钩安装构件安装牵引用钩而利用于车辆的牵引。另外,盖部23也可以不形成,筒部22的另一端可以开放,但形成有盖部23的情况下前方支架构件2的刚性变高,能以薄壁结构成形前方支架构件2自身,能实现保险杠支架的轻量化。
[0045] 另外,如图2及图3所示,本实施方式的后方支架构件3形成为由筒状构件的筒部32、自筒部32的一端的外周缘部以突出状向外方延伸设置的凸缘31和设于筒部32的另一端的外周缘部的内侧的盖部33构成的带有檐的杯状。后方支架构件3优选是与后述的中间支架构件4相比导电性较低、刚性较高的材料,例如由高强度铝合金材或钢材构成。而且,后方支架构件3利用例如拉深成形形成为凸缘31、筒部32和盖部33为一体的带有檐的杯状。另外,在后方支架构件3由钢材成形的情况下,也可以凸缘31、筒部32和盖部33分别由板材成形,在对接部将相互间焊接而成形为带有檐的杯状。
[0046] 凸缘31在筒部32的一端沿整周设为例如矩形状。另外,在凸缘31的四角设置例如4处供螺栓贯穿的螺栓孔,在使凸缘31与车身面接触的状态下,将螺栓贯穿该螺栓孔而连结于车身或将预先设于车身的双头螺栓贯穿凸缘31的螺栓孔之后连结螺母而将后方支架构件3固定于车身。由此,保险杠支架5借助后方支架构件3支承保险杠结构体I整体。
[0047] 筒部32的设有盖部33的另一端侧由能大致没有间隙地插入后述的中间支架构件4那样的形状、即与前方支架构件2的筒部22大致相同的形状形成。本实施方式的筒部32由设有盖部33的另一端侧被缩径了的具有同心圆状的圆形截面的带有台阶的圆筒状形成。在此,使筒部32的设有盖部33的另一端侧为上段、筒部32的设有凸缘31的一端侧为下段时,筒部32的上段由能大致没有间隙地插入中间支架构件4的与前方支架构件2的筒部22大致相同的圆形截面形成,筒部32的下段由外径大于作为筒状构件的中间支架构件4的内径的圆形截面形成。通过这样地构成,嵌合插入于筒部32的上段的中间支架构件4的端部与设于筒部32的上段与下段之间的台阶的部分相抵接。另外,筒部32形成为中心轴线与车身的长度方向大致一致。另外,筒部32的设于上段与下段之间的台阶及筒部32的设有盖部33的另一端的缺口形成为与和车身面接触而被固定的凸缘31大致平行。另外,在本实施方式中,筒部32由带有台阶的圆筒状形成,但不限于此,也可以形成为从设有凸缘31的一端到设有盖部33的另一端截面形状具有大致相同的形状、例如具有与前方支架构件2的筒部22大致相同的圆形截面的圆筒状。
[0048] 盖部33在另一端的外周缘部的内侧形成为圆形。另外,盖部33也可以不形成,筒部32的另一端也可以开放,但形成有盖部33的情况下后方支架构件3的刚性变高,能以薄壁结构成形后方支架构件3自身,能实现保险杠支架的轻量化。
[0049] 另外,如图2及图3所示,本实施方式的中间支架构件4由筒状构件构成,由前方支架构件2的筒部22的设有盖部23的另一端及后方支架构件3的筒部32的设有盖部23的另一端以能大致没有间隙地插入那样的形状形成。另外,中间支架构件4形成为中心轴线与车身的长度方向大致一致、且嵌合插入于前方支架构件2的筒部22的一端的缺口具有沿着保险杠加强件6的后壁62的倾斜部的倾斜、嵌合插入于后方支架构件3的筒部32的另一端的缺口与后方支架构件3的凸缘31大致平行。
[0050] 中间支架构件4优选由导电性比前方支架构件2及后方支架构件3高的材料形成,例如由铝合金形成。本实施方式的中间支架构件4利用例如铝合金制的挤压型材形成为具有内径比前方支架构件2的筒部22的外径及后方支架构件3的筒部32的上段的外径稍大的圆形截面的圆筒状。
[0051] 另外,在中间支架构件4上配置有多个凹部41,在沿车辆长度方向施加有轴向载荷时,中间支架构件4以凹部41的部分为起点呈蛇腹状被压坏。因此,车辆碰撞时的能量吸收性能变高。多个凹部41利用电磁扩管、电磁缩管、液压成形、辊轧成形等预先形成于中间支架构件23。
[0052] 另外,与保险杠加强件6同样地,也能通过在中间支架构件4的中空内部设置I个或多个肋来进行加强。
[0053] 在此,中间支架构件4将其一端嵌合插入至,在将筒部22的设有盖部23的另一端从保险杠加强件6的前壁61依次插入贯通孔61a及贯通孔62a直至前方支架构件2的凸缘21在前壁61的贯通孔61a周围整周与前壁61a的前面侧面接触的状态下,在筒部22的从后壁62的贯通孔62a突出的另一端的外侧,其一端的缺口与后壁62相抵接。而且,中间支架构件4将其另一端嵌合插入至,在后方支架构件3的筒部32的另一端的外侧,其另一端的缺口与后方支架构件3的筒部32的台阶(在筒部32没有台阶的情况下是后方支架构件3的凸缘31)相抵接。
[0054] 在此,如图2所示,优选在中间支架构件4的一端的缺口与保险杠加强件6的后壁62之间配置加强板42。加强板42具有规定的厚度,形成为具有能大致没有间隙地插入前方支架构件2的筒部22的外侧的程度的贯通孔的中空圆形状。利用加强板42,即使沿车身长度方向施加有轴向载荷,中间支架构件4也不会陷入保险杠加强件6而是被以蛇腹状压坏。因此,车辆碰撞时的能量吸收性能变高。
[0055] 接着,如图4所示,在如上述那样构成的保险杠支架5的外侧配置电磁成形器7。电磁成形器7设有与电源相连接的线圈71和使由线圈71产生的磁通在线圈71的内侧集中的磁通集中器72。磁通集中器72形成为能分割,与中间支架构件4和前方支架构件2的重合部分的外周面及中间支架构件4和后方支架构件3的重合部分的外周面相对地配置(在图4的例子中,配置于中间支架构件4和前方支架构件2的重合部分的外周面)。
[0056] 在线圈71流动有来自电源的瞬间大电流时,由线圈71产生的磁通在磁通集中器72的、与中间支架构件4和前方支架构件2的重合部分的外周面及中间支架构件4和后方支架构件3的重合部分的外周面相对的面集中。而且,在中间支架构件4作用有扩大中间支架构件4和前方支架构件2的重合部分的外周面及中间支架构件4和后方支架构件3的重合部分的外周面与磁通集中器72之间的间隔那样的力、即在中间支架构件4和前方支架构件2的重合部分及中间支架构件4和后方支架构件3的重合部分对中间支架构件4进行缩管那样的力。
[0057] 在此,在对中间支架构件4进行电磁缩管时,前方支架构件2和后方支架构件3也可能在一定程度上被缩管,但由于中间支架构件4由导电性比前方支架构件2及后方支架构件3高的材料形成,前方支架构件2及后方支架构件3由刚性较高的材料形成,因此,配置于外侧的中间支架构件4由电磁缩管引起的变形量大于配置于内侧的前方支架构件2及后方支架构件3由电磁缩管引起的变形量,因此,中间支架构件4和前方支架构件2的重合部分及中间支架构件4和后方支架构件3的重合部分通过中间支架构件4的电磁缩管而被紧固连结。
[0058] 另外,在图4的例子中,磁通集中器72与中间支架构件4和前方支架构件2的重合部分的外周面相对配置,需要利用中间支架构件4的电磁缩管分别对中间支架构件4和前方支架构件2的重合部分与中间支架构件4和后方支架构件3的重合部分进行紧固连结。但是,磁通集中器72也可以由同时与中间支架构件4和前方支架构件2的重合部分的外周面及中间支架构件4和后方支架构件3的重合部分的外周面双方相对那样的形状成形,利用电磁成形器7同时通过中间支架构件4的电磁缩管进行紧固连结。
[0059] 另外,利用电磁成形器进行的电磁缩管是在线圈中瞬间流动例如20kA以上的等级的大电流而制造强力的磁场、利用在配置于磁场中的被成形体中流过的涡电流和磁场的相互作用成形的方法,例如公开于日本特开2010-126832号公报、日本特开平10-314869号公报。
[0060] 接着,基于图5说明本实施方式的机动车的保险杠结构体的制造方法。图5是表示本实施方式的机动车的保险杠结构体的制造方法的処理步骤的流程图。
[0061] 首先,分别成形上述的保险杠加强件6和构成上述的保险杠支架5的前方支架构件2、后方支架构件3及中间支架构件4 (SI)。
[0062] 接着,将前方支架构件2的筒部22的设有盖部23的另一端从保险杠加强件6的前壁61依次插入设于保险杠加强件6的贯通孔61a及贯通孔62a,直至凸缘21在保险杠加强件6的前壁61的贯通孔61a的周围整周与前壁61a的前面侧面接触(S2)。
[0063] 因此,将中间支架构件4嵌合插入至一端的缺口在前方支架构件2的筒部22的从保险杠加强件6的后壁62的贯通孔62a突出的另一端的外侧与后壁62相抵接(S3)。
[0064] 另外,将中间支架构件4嵌合插入至另一端的缺口在后方支架构件3的筒部32的另一端的外侧与后方支架构件3的筒部32的台阶(在筒部32没有台阶的情况下是后方支架构件3的凸缘31)相抵接(S4)。
[0065] 然后,以磁通集中器72与中间支架构件4和前方支架构件2的重合部分及中间支架构件4和后方支架构件3的重合部分的外周面相对的方式配置电磁成形器7 (S5)。
[0066] 在电磁成形器7的线圈71中流动来自电源的瞬间大电流,由线圈71产生的磁通在磁通集中器72的、与中间支架构件4和前方支架构件2的重合部分及中间支架构件4和后方支架构件3的重合部分相对的面集中,从而能利用中间支架构件4的电磁缩管将中间支架构件4和前方支架构件2的重合部分及中间支架构件4和后方支架构件3的重合部分紧固连结(S6)。
[0067] 这样,根据本实施方式的机动车的保险杠结构体I及其制造方法,将保险杠支架5分为前方支架构件2、中间支架构件4及后方支架构件3这3个构件,在前方支架构件2及后方支架构件3预先设置凸缘21、31。接着,将前方支架构件2插入保险杠加强件6的贯通孔61a、62a直至前方支架构件2的凸缘21与保险杠加强件6的前壁61面接触,在前方支架构件2的筒部22的从保险杠加强件6的后壁62突出的外侧,中间支架构件4的一端嵌合插入至与保险杠加强件6的后壁62相抵接,在一端设有与车辆固定的凸缘31的后方支架构件3的筒部32的另一端嵌合插入于中间支架构件4的另一端的内侧。然后,将磁通集中器72以覆盖的方式配置为与前方支架构件2和中间支架构件4的重合部分及后方支架构件3和中间支架构件4的重合部分的外周面相对,利用设置于磁通集中器72外侧的线圈71对磁通集中器72施加电磁力,使中间支架构件4电磁缩管,从而将前方支架构件2与中间支架构件4、后方支架构件3与中间支架构件4紧固连结。由此,被分为3个构件的保险杠支架5利用电磁缩管被紧固连结,能强力地固定于保险杠加强件6。另外,由于将磁通集中器72及线圈71配置于保险杠支架5的外侧,因此,磁通集中器72及线圈71的设置空间不受限制,能谋求保险杠支架5的小型化。另外,通过以大输出使用磁通集中器72来进行电磁缩管加工,能进行强力的紧固连结,能采用高强度材料作为保险杠支架5的管材。因此,能实现保险杠结构体I的强度提高及小型化。另外,通过在前方支架构件2及后方支架构件3预先设置凸缘21、31,不需要之后利用电磁扩管成形来形成凸缘21、31,能减少制造时的工时,能减轻作业负担。
[0068] 以上说明了本发明优选的实施方式,但本发明不限定于所述实施方式,能在权利要求所述的范围内进行各种变更。
[0069] 在本实施方式中,前方支架构件2的筒部22的截面形状、后方支架构件3的筒部的截面形状、中间支架构件4的截面形状、设于保险杠加强件6的贯通孔61a及贯通孔62a的形状为圆形,但不限于此,例如也可以形成为矩形或多边形。通过这样地形成,能强化相对于筒状体的中心轴线方向的压缩力的强度,能确保车身前后方向的耐冲击性。
[0070] 另外,也可以在中间支架构件4与前方支架构件2的重合部分,在中间支架构件4的内侧与前方支架构件2的外侧的至少任一方预先设置具有绝缘性的树脂层。同样地,也可以在中间支架构件4和后方支架构件3的重合部分,在中间支架构件4的内侧与后方支架构件3的外侧的至少任一方预先设置具有绝缘性的树脂层。在该情况下,中间支架构件4形成为具有内径比在前方支架构件2的筒部22设置了树脂层的情况下的外径及在后方支架构件3的筒部32的上段设置了树脂层的情况下的外径稍大的圆形截面的圆筒状。而且,在中间支架构件4的内侧与前方支架构件2的外侧的至少任一方和中间支架构件4的内侧与后方支架构件3的外侧的至少任一方设置了树脂层的状态下,将中间支架构件4嵌合插入于前方支架构件2的筒部22的另一端的外侧,嵌合插入于后方支架构件3的筒部32的另一端的外侧,在中间支架构件4和前方支架构件2的重合部分及中间支架构件4和后方支架构件3的重合部分,对中间支架构件4进行电磁缩管。由此,在对中间支架构件4进行了电磁缩管时,前方支架构件2和后方支架构件3也可能在某种程度上被缩管,但由于在中间支架构件4与前方支架构件2及中间支架构件4与后方支架构件3之间设置具有绝缘性的树脂层,因此,能在中间支架构件4与前方支架构件2及中间支架构件4与后方支架构件3之间产生绝缘效应,在对中间支架构件4进行了电磁缩管时,前方支架构件2及后方支架构件3的缩管程度小于中间支架构件4的缩管程度,能更强力地进行紧固连结。并且,在树脂层为例如在树脂的基材的表面具有粘着层的粘接带的情况下,利用粘接片的粘接力,能将中间支架构件4与前方支架构件2及中间支架构件4与后方支架构件3更强力地接合。
[0071] 另外,也可以将前方支架构件2及后方支架构件3由被绝缘层覆盖的钢材形成。由此,在对中间支架构件4进行电磁缩管时,前方支架构件2和后方支架构件3也可能在某种程度上被缩管,但通过前方支架构件2及后方支架构件3由被绝缘层覆盖的钢材形成,能在中间支架构件4与前方支架构件2及中间支架构件4与后方支架构件3之间产生绝缘效应,在对中间支架构件4进行了电磁缩管时,前方支架构件2及后方支架构件3的缩管程度小于中间支架构件4的缩管程度,能更强力地进行紧固连结。

Claims (10)

1.一种机动车的保险杠结构体,其特征在于,所述机动车的保险杠结构体包括: 保险杠加强件,其沿车身宽度方向延伸,且具有在车身长度方向上从前壁贯通到后壁的贯通孔; 保险杠支架,其由前方支架构件、后方支架构件和筒状的中间支架构件构成, 所述前方支架构件具有筒部和自该筒部的一端的外周缘部以突出状向外方延伸设置而形成的凸缘,且该前方支架构件被以该凸缘与所述保险杠加强件的前壁呈面接触且该筒部的另一端从所述保险杠加强件的后壁突出的方式插入所述贯通孔, 所述后方支架构件具有筒部和自该筒部的一端的外周缘部以突出状向外方延伸设置而形成的凸缘, 所述筒状的中间支架构件的一端嵌合插入于所述前方支架构件的所述筒部的从所述保险杠加强件的后壁突出的另一端的外侧,所述筒状的中间支架构件的另一端嵌合插入于所述后方支架构件的所述筒部的另一端的外侧, 在所述前方支架构件和所述中间支架构件的重合部分及所述后方支架构件和所述中间支架构件的重合部分,利用所述中间支架构件的电磁缩管,分别将所述中间支架构件与所述前方支架构件以及所述中间支架构件与所述后方支架构件紧固连结。
2.根据权利要求1所述的机动车的保险杠结构体,其特征在于, 在所述前方支架构件及所述后方支架构件的所述筒部的另一端具有形成为封闭所述筒部的另一端侧的开口部的盖部。
3.根据权利要求1或2所述的机动车的保险杠结构体,其特征在于, 对于所述电磁缩管,以与所述前方支架构件和所述中间支架构件的重合部分以及所述后方支架构件和所述中间支架构件的重合部分的外周面相对地配置磁通集中器,对所述磁通集中器施加电磁力,而利用电磁缩管将所述中间支架构件与所述前方支架构件及所述后方支架构件紧固连结。
4.根据权利要求1或2所述的机动车的保险杠结构体,其特征在于, 所述机动车的保险杠结构体具有加强板,该加强板在所述中间支架构件嵌合插入于所述前方支架构件的外侧的状态下配置于所述前方支架构件的所述筒部的外周,且位于所述中间支架构件与所述保险杠加强件之间,并且,该加强板与所述中间支架构件的端部接触。
5.根据权利要求1或2所述的机动车的保险杠结构体,其特征在于, 在所述中间支架构件上配置有多个凹部。
6.根据权利要求1或2所述的机动车的保险杠结构体,其特征在于, 在所述前方支架构件的和所述中间支架构件重合的部分的外周面或所述中间支架构件的和所述前方支架构件重合的部分的内周面的至少任一方,以及所述后方支架构件的和所述中间支架构件重合的部分的外周面或所述中间支架构件的和所述后方支架构件重合的部分的内周面的至少任一方都预先设置具有绝缘性的树脂层。
7.根据权利要求1或2所述的机动车的保险杠结构体,其特征在于, 所述前方支架构件及所述后方支架构件的材料由与所述中间支架构件的材料相比导电性低、刚性高的材料形成。
8.根据权利要求7所述的机动车的保险杠结构体,其特征在于, 所述中间支架构件由销合金材料构成, 所述前方支架构件及所述后方支架构件由钢材或高强度铝合金材料形成。
9.根据权利要求8所述的机动车的保险杠结构体,其特征在于, 所述前方支架构件及所述后方支架构件由被绝缘层覆盖的钢材形成。
10.一种机动车的保险杠结构体的制造方法,其特征在于, 相对于沿车身宽度方向延伸且具有在车身长度方向上从前壁贯通到后壁的贯通孔的保险杠加强件,将具有筒部和自该筒部的一端的外周缘部以突出状向外方延伸设置而形成的凸缘的前方支架构件以该凸缘与所述保险杠加强件的前壁呈面接触,且该筒部的另一端从所述保险杠加强件的后壁突出的方式插入所述贯通孔, 将筒状的中间支架构件的一端嵌合插入于所述前方支架构件的所述筒部的从所述保险杠加强件的后壁突出的另一端的外侧, 将具有筒部和自该筒部的一端的外周缘部以突出状向外方延伸设置而形成的凸缘的后方支架构件的该筒部的另一端嵌合插入于所述中间支架构件的另一端的内侧, 与所述中间支架构件和所述前方支架构件的重合部分及所述中间支架构件和所述后方支架构件的重合部分的外周面相对地配置磁通集中器,对所述磁通集中器施加电磁力,利用电磁缩管将所述中间支架构件与所述前方支架构件及所述后方支架构件紧固连结。
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