CN103648849A

CN103648849A - 车辆用保险杠加强件

Info

Publication number: CN103648849A
Application number: CN201280033716.0A
Authority: CN
Inventors: 谷口刚士
Original assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Current assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2012-04-17
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2032-04-17
Also published as: WO2013005465A1; EP2730468A4; EP2730468A1; JP2013018297A; US9114768B2; JP5689034B2; CN103648849B; US20140152029A1

Abstract

能够得到优异的碰撞能量吸收性能，并且能够不招致零件数量和重量的增加地得到防止车辆冲上、钻入另一车辆的功能。在相对于车宽方向上的中心对称的两个部位设置有低强度的弯曲部18，因此，在该弯曲部18容易产生变形，载荷因载荷输入部位的压曲而一下子下降的情况受到抑制，从而能够得到优异的碰撞能量吸收性能。在该情况下，由于弯曲部18由单一的突出部40构成，所以其相对于来自突出部40的突出方向（车辆前方）的碰撞载荷的强度降低，由于分别向车辆上下方向上的上方和下方扩大宽度，所以能够通过该弯曲部18得到防止车辆冲上、钻入另一车辆的功能，能够不招致零件数量和重量的增加地抑制车辆冲上、钻入车俩下方。

Description

车辆用保险杠加强件

技术领域

本发明涉及车辆用保险杠加强件，尤其涉及具有防止车辆冲上（乗り上げ）、钻入（潜り込み）另一车辆的功能的保险杠加强件的改良。

背景技术

提出了一种车辆用保险杠加强件，其由金属板材构成并且被冲压加工成具有在车辆上下方向上隔开并向车辆外侧突出的多个突出部，该车辆用保险杠加强件为在车宽方向上较长的长条形状。专利文献1所记载的装置是其中一例，通过热压成形（热冲压成形）来得到抗拉强度高的高强度的保险杠加强件。在专利文献2中提出了一种如下技术：在通过热压成形进行淬火硬化的情况下，为了防止载荷因载荷输入部位的压曲（折弯）而一下子下降，设置局部地缓和了淬火的低强度部，从而能够抑制载荷的急剧下降而得到优异的碰撞能量吸收性能。另外，在专利文献3中提出了一种将用于防止车辆钻入另一车辆的高度提升壁一体地固定设置于保险杠加强件的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-38756号公报

专利文献2：日本特开2007-290582号公报

专利文献3：日本特开2009-1199号公报

发明内容

发明要解决的问题

因此，通过将引用文献2所述的技术应用于引用文献1，能够得到优异的碰撞能量吸收性能，但不能得到防止车辆冲上和钻入另一车辆的功能，若如引用文献3那样固定设置其他构件，则存在会招致零件数量和重量的增加而不一定能够充分满足要求这一问题。

本发明是以上述情况为背景而完成的发明，其目的在于，得到优异的碰撞能量吸收性能，并且不招致零件数量和重量的增加地得到防止车辆冲上、钻入另一车辆的功能。

用于解决问题的技术方案

为了达成这样的目的，第1发明是一种车辆用保险杠加强件，由金属板材构成并且被冲压加工成具有在车辆上下方向上隔开并向车辆外侧突出的多个突出部，该车辆用保险杠加强件为在车宽方向上较长的长条形状，其特征在于，在多个部位设置有低强度部，所述低强度部向车辆上下方向扩大宽度并且形成为所述突出部的数量少或者该突出部的突出尺寸小，所述多个部位在车宽方向上比固定于车体的一对支撑部更靠内侧且相对于车宽方向上的中心对称。

第2发明，在第1发明的车辆用保险杠加强件中，其特征在于，（a）在除了所述低强度部之外的一般部设置有一对所述突出部，从而车辆上下方向上的所述一般部的截面形成为M字形，（b）另一方面，在所述低强度部中，所述突出部的突出尺寸与所述一般部相同但数量为一个，所述低强度部具有在车辆上下方向上延伸的倒置的浅碟形的截面，（c）所述一般部和所述低强度部的车辆上下方向上的截面长度大致相同。

第3发明，在第1发明或第2发明的车辆用保险杠加强件中，其特征在于，所述低强度部向车辆上下方向上的上方或下方扩大宽度。

发明的效果

在这样的车辆用保险杠加强件中，由于在多个部位设置有低强度部，所以在该低强度部容易产生变形，载荷因载荷输入部位的压曲而一下子下降的情况受到抑制，从而能够得到优异的碰撞能量吸收性能，所述多个部位比一对支撑部更靠内侧且相对于车宽方向上的中心对称。在该情况下，由于本发明的低强度部形成为突出部的数量少或者该突出部的突出尺寸小，所以其相对于来自该突出部的突出方向的碰撞载荷的强度降低，由于向车辆上下方向扩大宽度，所以能够通过该低强度部来得到防止车辆冲上、钻入另一车辆的功能，能够不招致零件数量和重量的增加地抑制车辆冲上、钻入另一车辆。

在第2发明中，在除了低强度部之外的一般部设置有一对突出部，从而该突出部的截面形成为M字形，与此相对，低强度部的突出部为一个，从而低强度部具有在车辆上下方向上延伸的倒置的浅碟形的截面，因此，该低强度部相对于碰撞载荷的强度与一般部相比适当地降低。另外，由于该一般部和低强度部的车辆上下方向上的截面长度大致相同，所以能够使用车辆上下方向上的坯料宽度尺寸一定的金属板材来进行冲压加工，从而提高材料利用率并降低制造成本。

附图说明

图1是表示作为本发明的一实施例的车辆用保险杠加强件的图，（a）是立体图，（b）是（a）的IB-IB截面的放大图，（c）是（a）的IC-IC截面的放大图。

图2是表示图1的车辆用保险杠加强件的图，（a）是在设置于车辆的状态下从上方观察的俯视图，（b）是从车辆的前侧观察的主视图。

图3是表示作为图1的车辆用保险杠加强件的坯料的长方形的金属板材的俯视图。

图4是对使用图1的车辆用保险杠加强件和比较品来对载荷和EA量（能量吸收量）的特性进行调查而得到的结果进行说明的图，（a）是对试验方法进行说明的图，（b）是表示试验结果的图。

图5是表示图4的试验所使用的比较品的立体图。

图6是表示图4的试验后的测试件的图，是分别与图1（a）、图5相对应的立体图，（a）是本发明品，（b）是比较品。

图7是对本发明的其他实施例进行说明的图，是与图1（c）相对应的弯曲部（低强度部）的剖视图。

图8是对本发明的另外的其他实施例进行说明的图，是与图1相对应的图，（a）是立体图，（b）是（a）的VIIIB-VIIIB截面的放大图，（c）是（a）的VIIIC-VIIIC截面的放大图。

图9是表示图8的实施例的车辆用保险杠加强件的图，是与图2相对应的图，（a）是在设置于车辆的状态下从上方观察的俯视图，（b）是从车辆的前侧观察的主视图。

图10是对本发明的另外的其他实施例进行说明的图，是与图1相对应的图，（a）是立体图，（b）是（a）的XB-XB截面的放大图，（c）是（a）的XC-XC截面的放大图。

图11是表示图10的实施例的车辆用保险杠加强件的图，是与图2相对应的图，（a）是在设置于车辆的状态下从上方观察的俯视图，（b）是从车辆的前侧观察的主视图。

具体实施方式

本发明的车辆用保险杠加强件既能够应用于安装在车辆前侧的保险杠也能够应用于安装在车辆后侧的保险杠，但仅应用于任一方也无妨。

另外，保险杠加强件的长度方向的形状、即从车辆的上方观察的俯视的形状例如形成为平滑地弯曲的形状，以使得中央部向车辆的外方（前方或后方）突出，但也可以是大致直线状，还可以是仅使两端部向车体侧倾斜或者弯曲等各种形态。

多个低强度部例如以从中心离开的方式设置在相对于车宽方向上的中心对称的两个部位，但也可以设置在四个部位以上。优选，该低强度部设置为从一般部平滑地进行形状变化例如向车辆上下方向鼓出为圆弧状，以使得在与低强度部以外的一般部的边界不会产生应力集中。低强度部以外，可以包括支撑部在内为M字形等相同的截面形状，但也可以在支撑部设为不同的截面形状。

低强度部例如第2发明那样构成为突出部为一个且具有在车辆上下方向上延伸的倒置的浅碟形（碟的底部侧向车辆外侧突出的形状）的截面，但也可以：突出部的数量与一般部相同，减小突出部的突出尺寸而向车辆上下方向扩大宽度。另外，在第2发明中，一般部和低强度部的车辆上下方向上的截面长度大致相同，但在实施第1发明时，不需要使一般部和低强度部的车辆上下方向上的截面长度相同，能够适当地确定。另外，在第2发明中，一般部和低强度部的突出部的突出尺寸是相同的，但也能够为使低强度部的突出部的突出尺寸比一般部小等各种形态。

在第3发明中，向车辆上下方向上的上方或下方扩大宽度而设置有低强度部，但也可以分别向车辆上下方向的上方和下方扩大宽度而设置低强度部。由低强度部所实现的防止车辆冲上、钻入另一车辆的功能不一定需要得到防止车辆冲上另一车辆和防止车辆钻入另一车辆这两种作用，只要能够得到防止车辆冲上另一车辆和防止车辆钻入另一车辆中的至少一种作用即可。只要分别向车辆上下方向上的上方和下方扩大宽度而设置低强度部，就能够得到防止车辆冲上另一车辆和防止车辆钻入另一车辆这两种作用。

用于形成保险杠加强件的冲压加工例如可以以弯曲加工为主体来进行，但也可以包括拉深加工的要素，优选，使用具有目标截面形状的成形面的一对模具，通过一次冲压加工来形成保险杠加强件。在保险杠加强件的车辆上下方向上的两侧部，也可以根据需要以向车辆的上方侧和下方侧突出的方式设置平坦的凸缘。作为金属板材，适于使用能够通过热压成形使其淬火硬化的热压成形用钢板。

实施例1

以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。

图1的车辆用保险杠加强件（以下，也简称为保险杠加强件）10设置于车辆的前侧，（a）是立体图，（b）是（a）的IB-IB截面的放大图，（c）是（a）的IC-IC截面的放大图。图2同样是表示保险杠加强件10的图，（a）是在设置于车辆的状态下从上方观察的俯视图，（b）是从车辆的前侧观察的主视图。另外，图3是表示作为保险杠加强件10的坯料的长方形的金属板材12的俯视图，在本实施例中使用如下热压成形用钢板：通过热压成形而被弯曲加工为预定形状，并且通过淬火硬化被高强度化到抗拉强度为1400MPa以上。

保险杠加强件10形成为在图2（a）的左右方向即车宽方向上较长的长条形状，并且在图2的（a）所示的俯视视角下具备：直线部14，其位于车宽方向上的中央部分；一对倾斜部16，其位于两端部；以及一对弯曲部18，其将该直线部14与倾斜部16平滑地连接。该保险杠加强件10构成为相对于车宽方向上的中心左右对称，两端的一对倾斜部16在向车体侧后退的部分经由保险杠托架20固定于作为车体侧构件的左右的纵梁22。倾斜部16中固定于保险杠托架20的部分相当于支撑部。并且，在这样的保险杠加强件10的外侧设置有合成树脂制的保险杠主体24。

在上述保险杠加强件10中，在直线部14和一对倾斜部16中，如图1的（b）所示，向车辆外侧（在本实施例中前方）突出为倒U字形的一对突出部30、32设置为隔着连接部34在车辆上下方向上隔开，从而整体上形成为M字型截面形状，并且，在保险杠加强件10的两端部、即车辆上下方向上的上下的侧部分别以上下突出的方式设置有平坦的凸缘36、38。M字型截面的各折弯部分均被弯曲加工成比较带有棱角，一对突出部30、32分别形成为越靠近顶端侧则宽度尺寸越窄的梯形。另外，连接部34是一直线即平坦面，与凸缘36、38位于共同的平面内，它们被配置为大致垂直的姿势。此外，图1（b）的左方是车辆前侧。

保险杠加强件10的一对弯曲部18设置在相对于车宽方向上的中心对称的两个位置，并且，根据图1（c）所示的车辆上下方向上的截面可知，该一对弯曲部18由单一的突出部40构成。该突出部40向车辆前方突出的尺寸与上述突出部30、32相同，但车辆上下方向上的宽度尺寸大，在图1（c）所示的车辆上下方向上的截面中形成为倒置的浅碟形。即，该弯曲部18的上下方向尺寸比上述直线部14和倾斜部16大，分别向车辆上下方向上的上方和下方扩大宽度，但根据图1（a）和图2（b）可知，弯曲部18分别向上方和下方平滑地鼓出为圆弧状，以与该直线部14和倾斜部16的上下的端缘平滑地连接。图1的（b）和（c）所示的车辆上下方向上的截面形状的截面长度大致相同，如图3所示，能够通过对车辆上下方向上的坯料宽度尺寸（图3的上下方向上的宽度尺寸）一定的长方形的金属板材12进行冲压加工来制造。另外，在上述弯曲部18的上下的两端，上述凸缘36、38设置为从上述直线部14、倾斜部16连续。在本实施例中，由单一的突出部40构成的弯曲部18是低强度部，具有一对突出部30、32的直线部14和倾斜部16相当于一般部。图1的（b）和（c）的中心线S是（b）所示的直线部14和倾斜部16的上下方向上的中心线，（c）的弯曲部18向上下方向大致均等地扩大宽度。

在这样的本实施例的车辆用保险杠加强件10中，由于在相对于车宽方向上的中心对称的两个部位设置有低强度的弯曲部18，所以在该弯曲部18容易产生变形，并且载荷因载荷输入部位的弯折而一下子降低的情况受到抑制，从而能够得到优异的碰撞能量吸收性能。在该情况下，由于弯曲部18由单一的突出部40构成，所以其相对于来自突出部40的突出方向（车辆前方）的碰撞载荷的强度降低，由于弯曲部18向车辆上下方向扩大宽度，所以能够通过该弯曲部18得到防止车辆冲上、钻入另一车辆的功能，能够不招致零件数量和重量的增加地抑制车辆冲上、钻入另一车辆。在本实施例中，由于分别向车辆上下方向上的上方和下方扩大宽度，所以能够适当地得到防止冲上另一车辆和防止钻入另一车辆这两种作用。

另外，在本实施例中，在除了低强度的弯曲部18之外的直线部14和倾斜部16中设置有一对突出部30、32，截面形成为M字形，与此相对，弯曲部18由单一的突出部40构成，具有在车辆上下方向上延伸的倒置的浅碟形的截面，因此，该弯曲部18相对于碰撞载荷的强度与直线部14和倾斜部16相比适当地降低。

另外，在本实施例中，由于上述直线部14、倾斜部16以及弯曲部18的车辆上下方向上的截面长度大致相同，所以能够使用车辆上下方向上的坯料宽度尺寸一定的金属板材12来进行冲压加工，从而提高材料利用率并降低制造成本。

图4是对使用本实施例的保险杠加强件10和图5所示的比较品50来对碰撞能量吸收性能的不同进行调查而得到的结果进行说明的图。在比较品50中，弯曲部52的截面形状与上述直线部14、倾斜部16相同，如图1（b）所示那样为M字形截面。图4的（a）是对试验方法进行说明的图，将上述倾斜部16的支撑部附近载置在一对支撑台60上并进行固定，使顶端为半圆弧形状的碰撞片62以预定速度与车宽方向上的中央部分碰撞，对此时的载荷变化进行测定而求出了EA量（能量吸收量）。EA量相当于载荷的积分值。

图4的（b）是试验结果，本发明品（保险杠加强件10）即有低强度部的情况由实线表示，比较品50即无低强度部的情况由虚线表示。根据该结果，在无低强度部的比较品50的情况下，由于强度高，所以载荷急剧上升，但从在车宽方向上的中央的载荷输入部开始压曲（折弯）的位移70mm附近开始，载荷急剧降低而EA量的增长变缓。与此相对，由于有低强度部的本发明品具有低强度的弯曲部18，所以通过该弯曲部18变形而使载荷的上升缓和，但载荷的峰值平缓且比较长，成为平滑的载荷特性，并且最终的EA量是与比较品50相同程度以上，从而能够得到优异的碰撞能量吸收性能。另外，图6是试验后的试验品的立体图，（a）是本发明品（保险杠加强件10），（b）是比较品50，比较品50在作为载荷输入部的直线部14的中央附近发生压曲，与此相对，在本发明品中，虽然弯曲部18逆向变形，但直线部14不发生压曲而只是缓和地弯曲。

实施例2

接着，对本发明的其他实施例进行说明。此外，在以下的实施例中，对与上述实施例实质上共同的部分标注相同的标号而省略详细说明。

上述实施例的弯曲部18由单一的突出部40构成，但在如图7所示的弯曲部70那样通过比较浅的连接部76将一对突出部72、74连接的情况下，相对于来自车辆前方的碰撞载荷的强度也比上述直线部14、倾斜部16低，从而能够作为低强度部来使用。图7是与上述图1的（c）对应的剖视图。

实施例3

另外，在图8以及图9所示的车辆用保险杠加强件80的弯曲部82中，图8（c）所示的截面形状本身与上述弯曲部18相同，但在仅向上方侧扩大宽度的方面不同。在该情况下，虽然不能得到防止车辆冲上前方车辆的作用，但由于向上方突出的尺寸比弯曲部18大，所以能够更加适当地得到防止车辆钻入前方车辆的作用，例如能够积极地应用于保险杠位置低的车辆。图8和图9是与上述图1和图2相对应的图。

实施例4

图10和图11所示的车辆用保险杠加强件90的弯曲部92与上述弯曲部82相反而仅向下方侧扩大宽度，虽然不能得到防止车辆钻入前方车辆的作用，但由于向下方突出的尺寸比弯曲部18大，所以能够更加适当地得到防止车辆冲上前方车辆的作用，例如能够积极地应用于保险杠位置高的车辆。图10和图11是与上述图1和图2相对应的图。

以上，基于附图对本发明的实施例进行了详细说明，但这些到底也只是一实施方式，本发明能够基于本领域技术人员的知识以添加了各种变更、改良的方式来实施。

附图标记说明

10、80、90：车辆用保险杠加强件；12：金属板材；14：直线部（支撑部、一般部）；16：倾斜部（一般部）；18、70、82、92：弯曲部（低强度部）；30、32、40、72、74：突出部。

Claims

1.一种车辆用保险杠加强件，由金属板材构成并且被冲压加工成具有在车辆上下方向上隔开并向车辆外侧突出的多个突出部，该车辆用保险杠加强件为在车宽方向上较长的长条形状，其特征在于，

在多个部位设置有低强度部，所述低强度部向车辆上下方向扩大宽度并且形成为所述突出部的数量少或者该突出部的突出尺寸小，所述多个部位在车宽方向上比固定于车体的一对支撑部更靠内侧且相对于车宽方向上的中心对称。

2.根据权利要求1所述的车辆用保险杠加强件，其特征在于，

在除了所述低强度部之外的一般部设置有一对所述突出部，从而车辆上下方向上的所述一般部的截面形成为M字形，

另一方面，在所述低强度部中，所述突出部的突出尺寸与所述一般部相同但数量为一个，所述低强度部具有在车辆上下方向上延伸的倒置的浅碟形的截面，

所述一般部和所述低强度部的车辆上下方向上的截面长度大致相同。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用保险杠加强件，其特征在于，

所述低强度部向车辆上下方向上的上方或下方扩大宽度。