CN104010886B - 车辆用保险杠梁 - Google Patents

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Abstract

一种车辆用保险杠梁，能够无需另外的支承板而容易地安装于车体，并且能够既确保预定的刚度又使形状简化，从而减少制造成本。由于在冲击吸收部(24)一体地设置有安装部(26)，所以能够无需另外的支承板而安装于纵梁(12)，从而安装作业性提高，并且零件个数变少而制造成本减少。由于树脂制梁(20)的梁主体(22)经由弯曲成曲轴状的弯折部(32)一体地连结于安装部(26)，并且金属梁(40)被设置为从梁主体(22)的中间弯曲部(30)经过弯折部(32)到达冲击吸收部(24)，所以能够既确保预定的刚度又省略树脂制梁(20)的加强肋等而使形状简化，在这一点也能够减少制造成本。

Description

车辆用保险杠梁
技术领域
本发明涉及车辆用保险杠梁，尤其涉及在树脂制梁一体地固定设置有金属梁的混合型的车辆用保险杠梁的改良。
背景技术
提出了一种混合型的车辆用保险杠梁，具有：(a)树脂制梁，其一体地具备沿车辆宽度方向配设的长条状的梁主体和在该梁主体的长度方向的两端部沿车辆前后方向设置的一对筒状的冲击吸收部；和(b)金属梁，其配设在该树脂制梁的车辆前后方向的外侧和内侧的任一方并一体地固定设置在该树脂制梁。专利文献1所记载的装置是其中一例，在冲击吸收部的内部填充有金属泡沫，并且该冲击吸收部的端部经由另外准备的支承板固定于车体。
现有技术文献
专利文献1：日本特表2005-520735号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在这样使用另外准备的支承板安装于车体的情况下，存在零件个数增加而安装作业繁琐并且成本升高这样的问题。另外，在冲击吸收部与梁主体的连接部和/或梁主体设置有多个加强肋，形状会复杂化而导致金属模具构造的复杂化和/或成形性的降低，在这一点上也可能会使制造成本增加。
本发明是以以上情况为背景而完成的发明，其目的在于，使得能够无需另外的支承板而容易地安装于车体，并且能够既确保预定的刚度又使形状简化，从而减少制造成本。
用于解决问题的手段
为了达到这样的目的，第1发明是一种车辆用保险杠梁，是具有树脂制梁和金属梁的混合型的车辆用保险杠梁，(a)所述树脂制梁一体地具备沿车辆宽度方向配设的长条状的梁主体和在该梁主体的长度方向的两端部沿车辆前后方向设置的一对筒状的冲击吸收部，(b)所述金属梁配设于该树脂制梁的车辆前后方向的外侧并一体地固定设置于该树脂制梁，其特征在于，(c)在所述冲击吸收部的车辆前后方向的内侧的端部一体地设置有用于安装于车体的平坦的安装部，(d)所述梁主体经由以从所述安装部向车辆前后方向的外侧延伸的方式弯曲成曲轴状的弯折部一体地连结于该安装部，另一方面，(e)所述金属梁以与所述梁主体的中间部分的外侧面接触的方式与该外侧面重叠，并一体地固定设置于该外侧面，(f)该金属梁的两端部跨所述弯折部而架设于左右两侧的所述冲击吸收部，一体地固定设置于该冲击吸收部的顶端部分，在该冲击吸收部、该金属梁以及该弯折部之间形成有空间。
第2发明根据第1发明的车辆用保险杠梁，其特征在于，所述金属梁由在热压成形后通过酸处理去除了表面的氧化锌膜的熔融镀锌钢板构成，并且通过嵌件成形一体地固定设置于所述树脂制梁，以与所述梁主体的中间部分的外侧面紧贴并重叠。
发明的效果
在这样的车辆用保险杠梁中，由于在冲击吸收部一体地设置有安装部，所以能够无需另外的支承板而安装于车体，安装作业性提高，并且零件个数变少而制造成本减少。另外，由于梁主体经由弯曲成曲轴状的弯折部一体地连结于上述安装部，所以能够得到高的刚度，并且载荷从梁主体直接传递至安装部，另一方面，由于金属梁被设置为从梁主体的中间部分经过弯折部到达左右两侧的冲击吸收部，所以能够整体上确保预定的刚度并且省略树脂制梁的加强肋等而使形状简化，在这一点上也能够减少制造成本。
特别是，由于金属梁配设在车辆前后方向的外侧，以与梁主体的中间部分接触的方式与该中间部分重叠并一体地固定设置于该中间部分，并且跨弯折部而架设于冲击吸收部，一体地固定设置于该冲击吸收部的顶端部分，所以载荷经由金属梁传递至冲击吸收部，能够适当地得到冲击吸收作用。另外，由于在冲击吸收部、金属梁以及弯折部之间形成有空间，所以刚度进一步提高，能够省略树脂制梁的加强肋等而进一步使形状简化。
在第2发明中，由于金属梁由在热压成形后通过酸处理去除了表面的氧化锌膜的熔融镀锌钢板构成，并且通过嵌件成形而一体地固定设置于树脂制梁，以与梁主体的中间部分紧贴并重叠，所以能够得到预定的面接合强度，减少机械性接合部而进一步使形状简化。即，虽然熔融镀锌钢板会通过热压成形时的淬火而形成镀锌与钢板的固溶层并在表面形成微小凹凸，但同时会在表面形成氧化锌膜而妨碍与树脂的紧贴性，因此，通过利用酸处理去除该氧化锌膜，能够利用微小凹凸的锚固效果而以预定的接合强度固定设置于树脂制梁。
附图说明
图1是将作为本发明的一实施例的车辆用保险杠梁与保险杠及纵梁一起示出的图，是从车辆的上方观察到的概略俯视图。
图2是表示图1的车辆用保险杠梁的左半部分的立体图。
图3是图2的III-III剖视图。
图4是图2的IV-IV截面的放大图。
图5是图2的V-V截面的放大图。
图6是对图1的车辆用保险杠梁的制造工序进行说明的图。
具体实施方式
本发明的车辆用保险杠梁既可以配设在车辆前侧又可以配设在车辆后侧，也可以仅应用于其中任一方。另外，保险杠梁的长度方向的形状、即从车辆的上方观察到的俯视形状例如是以中央部向车辆的外方向(在前侧的保险杠梁中为前方，在后侧的保险杠梁中为后方)突出的方式平滑地弯曲的形状，但也可以是大致直线状，还可以是仅两端部向车体侧倾斜或弯曲等各种方式。即，梁主体的弯折部的延伸尺寸被设定为中间部分在车辆前后方向上与冲击吸收部的顶端部大致相同或者向外侧突出。
树脂制梁优选使用例如聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)等热塑性树脂。作为金属梁，优选使用能够通过热压成形使其淬火固化的熔融镀锌钢板等热压成形用钢板。这些树脂制梁和金属梁的例如与长度方向垂直的车辆上下方向的截面适合为有棱角的扁平的U字形状(コ字形状)和/或帽形截面形状，这些树脂制梁和金属梁以开口侧朝向车辆内侧的姿势配置。在树脂制梁上可以根据需要设置加强肋。两者的接合可以采用粘合剂、螺栓、铆钉、一体地设置在树脂制梁的凸起等的铆接、或者将金属梁的一部分埋设于树脂制梁的嵌件成形等各种固定手段。
所谓车辆前后方向的外侧、内侧，对于车辆前侧的保险杠梁而言，车辆前方侧为外侧，车辆后方侧为内侧，对于车辆后侧的保险杠梁而言，车辆后方侧为外侧，车辆前方侧为内侧。
安装部可以是从筒状的冲击吸收部的端部大致垂直地向外侧呈凸缘状延伸且在冲击吸收部的内部开设有孔的构件，但只要是从冲击吸收部向外侧延伸且能够通过螺栓等固定设置于车体(纵梁等)，则冲击吸收部的内部开不开孔都无妨。冲击吸收部适合为截面四边形和/或八边形等方筒形状，可以是具有向内侧凹陷的凹槽等各种形态。在筒状的冲击吸收部的内部，如所述专利文献1那样根据需要填充有金属泡沫等，但也可以采用内部为空腔的冲击吸收部。
以从安装部向车辆前后方向的外侧延伸的方式弯曲成曲轴状的弯折部例如被设置为不与冲击吸收部接触，但也可以根据需要在与该冲击吸收部之间设置加强肋等。
在第2发明中，利用酸处理去除氧化锌膜，但也可以采用研磨处理和/或激光清洗等其他的表面洁净化处理。在利用酸处理进行去除的情况下，优选，在酸处理之后通过刷净来去除氧化锌膜，立即进行碱性置换和水洗并进行热风干燥。
实施例1
以下，一边参照附图，一边对本发明的实施例进行详细说明。
图1的车辆用保险杠梁(以下，也简称为保险杠梁)10配设在车辆的前侧，图1是在配设于车辆的状态下从上方观察到的概略俯视图，图的上方为车辆前侧。该保险杠梁10形成为在图1的左右方向即车辆宽度方向上较长的长条形状，在两端部一体地安装于车体的纵梁12的前端，并且，在保险杠梁10的外侧(车辆前侧)配设有合成树脂制的保险杠14。
图2是表示保险杠梁10的左半部分的立体图，图3～图5分别是图2的III-III剖视图、IV-IV截面的放大图、V-V截面的放大图。保险杠梁10的右半部分构成为与图2～图5所示的左半部分对称。该保险杠梁10是通过将合成树脂制的树脂制梁20和金属梁40一体地固定设置而得到的构件，树脂制梁20是通过注塑成形等将例如聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)等热塑性树脂成形为预定形状而得到的构件。金属梁40是将例如熔融镀锌钢板等热压成形用钢板热压成形为预定形状而得到的构件。
上述树脂制梁20一体地具备沿车辆宽度方向配设的长条状的梁主体22和在该梁主体22的长度方向的两端部分别以向车辆前后方向的外侧即车辆前侧突出的方式设置的一对筒状的冲击吸收部24。冲击吸收部24在本实施例中为截面八边形(四角呈倒角状倾斜的长方形)的方筒形状，在位于车辆宽度方向的一对宽幅侧壁分别设置有凹槽。在冲击吸收部24的车辆前后方向的内侧的端部即车辆后侧的端部一体地设置有用于安装于纵梁12的平坦的安装部26。安装部26从筒状的冲击吸收部24的端部大致垂直地向外侧呈凸缘状延伸，通过螺栓等一体地固定设置在纵梁12的前端，并且，在冲击吸收部24的内侧设置有与冲击吸收部24相同形状的孔28。在本实施例中，冲击吸收部24保持空腔状态，通过在轴向上按压该筒状的冲击吸收部24并将其压坏来吸收冲击载荷，但也可以根据需要在内部填充金属泡沫等。
梁主体22将以比冲击吸收部24向车辆前侧平滑地弯曲的方式突出的中间弯曲部30作为主体而构成，该中间弯曲部30经由以从所述安装部26向车辆前后方向的外侧即前侧延伸的方式弯曲成曲轴状的弯折部32一体地连结于该安装部26。弯折部32延伸至冲击吸收部24的顶端附近，与中间弯曲部30平滑地连接。中间弯曲部30的与长度方向垂直的车辆上下方向的截面形成为扁平的帽形截面形状，中间弯曲部30以开口侧朝向车辆内侧的姿势配设。弯折部32也以与中间弯曲部30连续的方式形成为帽形截面形状，并且，其帽形截面的侧壁的高度随着靠近安装部26而逐渐变小。中间弯曲部30相当于中间部分。
金属梁40配设在树脂制梁20的车辆前后方向的外侧即车辆前侧，将以紧贴的方式与所述中间弯曲部30的外侧面重叠的、平滑地弯曲的中间弯曲部42作为主体而构成。该中间弯曲部42的车辆宽度方向的两端部跨所述弯折部32并架设在冲击吸收部24，一体地设置有以紧贴的方式与该冲击吸收部24的顶端重叠的平坦的载荷传递部44。载荷传递部44经由连结部43平滑地与中间弯曲部42一体地连结，另一方面，所述树脂制梁20的弯折部32以不与冲击吸收部24接触的方式延伸，在弯折部32、冲击吸收部24以及连结部43之间形成在车辆上下方向上贯穿的空间54。在载荷传递部44，在位于筒状的冲击吸收部24的内侧的部分设置有长圆形的孔46。
上述中间弯曲部42、连结部43以及载荷传递部44的与长度方向垂直的车辆上下方向的截面均形成为扁平的帽形截面形状，且该中间弯曲部42、连结部43以及载荷传递部44均以开口侧朝向车辆内侧的姿势配设。从图3和图4可知，中间弯曲部42被配设成与树脂制梁20的中间弯曲部30的外侧重叠，并且，在扁平的帽形截面的头顶部分设置有多个通孔48，在树脂制梁20的中间弯曲部30一体地设置的卡定突起34以贯穿该通孔48的方式机械地卡定于中间弯曲部42。在扁平的帽形截面的两侧的帽檐部50也同样设置有多个通孔48，在树脂制梁20一体地设置的卡定突起34以贯穿通孔48的方式机械地卡定于帽檐部50。
从图5中可知，金属梁40的载荷传递部44被配设成跨树脂制梁20的冲击吸收部24的顶端，并且，在扁平的帽形截面的两侧的侧壁部分分别设置有缺口52，以向车辆上下方向(图5的左右方向)突出的方式一体地设置在树脂制梁20的冲击吸收部24的一对卡定突起38分别机械地卡定于缺口52。在金属梁40的载荷传递部44的帽形截面的帽檐部50，以与上述缺口52连续的方式设置有能够将卡定突起38的头部插入的插入孔53。在所述中间弯曲部42的帽形截面的两侧的侧壁部和帽檐部50也同样设置有缺口52和插入孔53，在树脂制梁20的中间弯曲部30一体地设置的卡定突起38机械地卡定于缺口52和插入孔53(参照图2)。
图6是对这样的车辆用保险杠梁10的制造工序进行说明的图，与所述图4所示的截面部分相关，(a)是将树脂制梁20与金属梁40一体地组装之前的状态。在该状态的树脂制梁20的中间弯曲部30，在与卡定突起34对应的部分分别突出设置有凸起33。然后，如图6的(b)所示，使树脂制梁20和金属梁40以彼此紧贴的方式重叠，以使得凸起33分别被插入到金属梁40的通孔48内，在该状态下加热凸起33并进行铆接加工，从而如(c)所示，这些凸起33成为卡定突起34而卡定于金属梁40，树脂制梁20和金属梁40被机械地一体地组装。所述卡定突起38与卡定突起34相同，在树脂制梁20的单体状态下作为凸起(未图示)而突出设置，在如图6的(b)那样使树脂制梁20和金属梁40重叠来进行组装时，该凸起从所述插入孔53插入到缺口52内，接着与凸起33一起被加热并被铆接加工，从而形成为具有头部的形状而卡定于金属梁40。
在这样的本实施例的车辆用保险杠梁10中，由于在冲击吸收部24一体地设置有安装部26，所以能够无需另外的支承板而安装于纵梁12，安装操作性提高，并且零件个数变少而制造成本减少。
另外，由于树脂制梁20的梁主体22经由弯曲成曲轴状的弯折部32一体地连结于上述安装部26，所以能够得到高的刚度，并且载荷能够从梁主体22直接传递至安装部26，另一方面，由于金属梁40被设置为从梁主体22的中间弯曲部30经过弯折部32到达冲击吸收部24，所以能够整体上确保预定的刚度并且省略树脂制梁20的加强肋等而使形状简化，在这一点上也能够减少制造成本。
另外，由于金属梁40配设在车辆前后方向的外侧，以紧贴的方式与梁主体22的中间弯曲部30重叠并一体地固定设置在该中间弯曲部30，并且跨弯折部32而架设在冲击吸收部24，一体地固定设置在该冲击吸收部24的顶端部分，所以载荷经由金属梁40传递至冲击吸收部24从而能够适当地得到冲击吸收作用。另外，由于在冲击吸收部24、金属梁40以及弯折部32之间形成空间54，所以刚度进一步提高，能够省略树脂制梁20的加强肋等而进一步使形状简化。
以上，基于附图对本发明的实施例进行了详细说明，但这些不过是一实施方式，本发明能够以基于本领域技术人员的知识加入了各种变更、改良的方式来实施。
标号说明
10：车辆用保险杠梁，12：纵梁(车体)，20：树脂制梁，22：梁主体，24：冲击吸收部，26：安装部，30：中间弯曲部(中间部分)，32：弯折部，40：金属梁，54：空间。

Claims (2)

1.一种车辆用保险杠梁(10)，是具有树脂制梁(20)和金属梁(40)的混合型的车辆用保险杠梁，所述树脂制梁一体地具备沿车辆宽度方向配设的长条状的梁主体(22)和在该梁主体的长度方向的两端部沿车辆前后方向设置的一对筒状的冲击吸收部(24)，所述金属梁配设在该树脂制梁的车辆前后方向的外侧并一体地固定设置在该树脂制梁，其特征在于，
在所述冲击吸收部的车辆前后方向的内侧的端部一体地设置有用于安装于车体(12)的平坦的安装部(26)，
所述梁主体经由以从所述安装部向车辆前后方向的外侧延伸的方式弯曲成曲轴状的弯折部(32)一体地连结于该安装部，
另一方面，所述金属梁与以与所述梁主体的中间部分(30)的外侧面接触的方式与该外侧面重叠，并一体地固定设置于该外侧面，
并且，该金属梁的两端部跨所述弯折部而架设于左右两侧的所述冲击吸收部，一体地固定设置于该冲击吸收部的顶端部分，在该冲击吸收部、该金属梁以及该弯折部之间形成有空间(54)。
2.根据权利要求1所述的车辆用保险杠梁，其特征在于，
所述金属梁由在热压成形后通过酸处理去除了表面的氧化锌膜的熔融镀锌钢板构成，并且通过嵌件成形而设置于所述树脂制梁。
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