CN106660504B

CN106660504B - 车辆保险杠

Info

Publication number: CN106660504B
Application number: CN201580031068.9A
Authority: CN
Inventors: 中岛徹也; 杉江和纪; 塗木哲夫
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-06-13
Filing date: 2015-06-10
Publication date: 2019-05-03
Anticipated expiration: 2035-06-10
Also published as: US20170182960A1; JP6187393B2; US10059290B2; CN106660504A; WO2015189679A1; JP2016002798A; WO2015189679A8

Abstract

冲击吸收部(18)和保险杠加强件(16)形成为一体件，因此不再需要用于将冲击吸收部(18)连接至保险杠加强件(16)的中间构件。由此，能够抑制应力集中的产生。所以，能够提高载荷从保险杠加强件(16)传递至冲击吸收部(18)的载荷传递效率。

Description

车辆保险杠

技术领域

本发明涉及一种车辆保险杠。

背景技术

例如，日本专利申请公开第2009-101731号(JP 2009-101731 A)描述了碰撞盒(冲击吸收部)设置在前侧构件和前保险杠加强件之间的技术。更具体地，端部凸缘固定至前侧构件的前端部，并且设置在碰撞盒的后端部上的端部凸缘固定至上述端部凸缘。同时，前保险杠加强件的连接基部固定(连接)至在碰撞盒的前端部上形成的端部凸缘。

同时，前保险杠支撑件适配至碰撞盒的外部。该前保险杠支撑件焊接(连接)至前保险杠加强件的上表面和下表面。由此，当冲击载荷在车辆牵涉到前面碰撞中时被输入至前保险杠加强件时，该冲击载荷的一部分被从前保险杠加强件经由前保险杠支撑件传递至碰撞盒。

如上所述，在该现有技术中，存在大量的连接部位，因此当输入至前保险杠加强件的冲击载荷传递至碰撞盒时，应力可能集中在这些连接部位处。在这种情况下，连接部位还可能断裂，因此针对这一点存在进一步改善的空间。

发明内容

本发明提供了一种车辆保险杠，其能够将输入至保险杠加强件的冲击载荷有效地传递至冲击吸收部。

本发明的一个方案涉及一种车辆保险杠，其包括：保险杠加强件，其布置成使得所述保险杠加强件的长度方向与车辆宽度方向一致；以及冲击吸收部，其从所述保险杠加强件朝向车厢内侧延伸。所述冲击吸收部和所述保险杠加强件形成为一体件，并且所述冲击吸收部比所述保险杠加强件刚性低。

在上述的车辆保险杠中，冲击吸收部从保险杠加强件朝向车厢内侧延伸。同时，冲击吸收部和保险杠加强件形成为一体件，并且冲击吸收部比保险杠加强件刚性低。

通过以这种方式使冲击吸收部和保险杠加强件形成为一体件，用于将冲击吸收部连接至保险杠加强件的构件不插入在它们之间。

例如，另一构件插入在保险杠加强件和冲击吸收部之间。在这种情况下，当冲击载荷在车辆牵涉到前面碰撞中时输入至保险杠加强件时，应力可能在两个构件连接的连接部处集中，并且该连接部可能在一些情况下破裂。

然而，该应力集中的产生能够受到抑制，这是因为用于将冲击吸收部连接至保险杠加强件的中间构件由于冲击吸收部和保险杠加强件形成为一体件的事实而是不必要的。结果，能够提高载荷从保险杠加强件传递至冲击吸收部的载荷传递效率，因此能够由冲击吸收部吸收冲击能量。

如上所述，车辆保险杠具有如下的有益效果：能够将输入至保险杠加强件的冲击载荷有效地传递至冲击吸收部。

在上述的车辆保险杠中，所述冲击吸收部还可以设置有在所述车辆宽度方向上加宽的加宽部，所述加宽部设置在所述冲击吸收部的保险杠加强件侧。

通过该车辆保险杠，当加宽部在保险杠加强件侧设置在车辆宽度方向上的中央时，当以冲击载荷从诸如电线杆的杆输入至保险杠加强件的车辆宽度方向上的中央部的方式的前面碰撞(杆前面碰撞)发生时，冲击载荷能够被传递至加宽部。

同时，当加宽部设置在车辆宽度方向上的外侧时，加宽部被设置在冲击吸收部的保险杠加强件侧，当以冲击载荷由碰撞主体朝向保险杠加强件的车辆宽度方向上的外侧输入的方式的倾斜碰撞或前面碰撞(小重叠碰撞)发生时，冲击载荷能够被传递至该加宽部。

车辆保险杠具有以下有益效果：相对于碰撞主体与保险杠加强件的重叠量小的碰撞，能够提高碰撞安全性能。

在上述的车辆保险杠中，所述冲击吸收部的所述加宽部可包括第一加宽部和第二加宽部，所述第一加宽部在所述冲击吸收部的所述保险杠加强件侧设置在所述车辆宽度方向上的外侧，所述第二加宽部在所述冲击吸收部的所述保险杠加强件侧设置在所述车辆宽度方向上的内侧。

在上述的车辆保险杠中，从前侧构件的外侧壁朝向所述保险杠加强件的在所述长度方向上的端部，所述冲击吸收部的所述加宽部可以以弧形形状加宽。同时，所述冲击吸收部的所述加宽部可从所述前侧构件的所述外侧壁朝向所述车辆宽度方向上的所述外侧突出。

在上述的车辆保险杠中，所述保险杠加强件的在所述保险杠加强件的在所述长度方向上的中央部处的外侧壁的厚度可以比所述保险杠加强件在所述保险杠加强件的在所述长度方向上的端部处的所述外侧壁的所述厚度厚。

在该车辆保险杠中，保险杠加强件的在保险杠加强件的在长度方向上的中央部处的外侧壁的厚度形成为比保险杠加强件的在保险杠加强件的在长度方向上的端部上的外侧壁的厚度厚，因此保险杠加强件在长度方向上的中央部比保险杠加强件在长度方向上的端部更具刚性。由此，保险杠加强件的(在长度方向上的)中央部的刚性比端部侧的刚性高，因此保险杠加强件的中央部的变形能够例如在发生杆前面碰撞时受到抑制。

该车辆保险杠具有以下有益效果：相对于碰撞主体与保险杠加强件的在长度方向上的中央部碰撞的碰撞，能够提高碰撞安全性能。

在上述的车辆保险杠中，从所述保险杠加强件的在所述长度方向上的所述中央部朝向所述保险杠加强件的在所述长度方向上的所述端部，所述保险杠加强件的所述外侧壁的所述厚度可以连续地变薄。

例如，如果保险杠加强件的外壁的厚度在保险杠加强件的长度方向上以阶梯方式变薄，则刚度将突然改变，因此当前面碰撞发生时，保险杠加强件会更容易以刚性突然改变的位置为起点破裂。

由此，在上述的车辆保险杠的情况下，保险杠加强件形成为使得保险杠加强件的外侧壁的厚度从保险杠加强件的在长度方向上的中央部朝向保险杠加强件的在长度方向上的端部连续地变薄。通过使得保险杠加强件的外侧壁的厚度相对于保险杠加强件的长度方向以这种方式连续地改变，在前面碰撞发生时能够抑制保险杠加强件破裂。

车辆保险杠具有以下有益效果：能够在前面碰撞发生时抑制保险杠加强件破裂。

在上述的车辆保险杠中，所述保险杠加强件在所述保险杠加强件被沿着与所述保险杠加强件的所述长度方向正交的车辆前后方向剪切时的截面形状可以为矩形形状的闭合截面结构。

在上述的车辆保险杠中，相对于在车辆前后方向上的冲击力压缩并且变形的脆弱部可以形成在所述冲击吸收部上。

在上述的车辆保险杠中，所述脆弱部可以由在与所述冲击吸收部的所述长度方向正交的方向上延伸的多个沟槽形成。

在上述的车辆保险杠中，所述冲击吸收部和所述保险杠加强件可以通过不使用模具的自由铸造法形成为一体件。

在该车辆保险杠中，冲击吸收部和保险杠加强件通过不使用模具的自由铸造法形成为一体件，因此针对车辆保险杠的形状的自由度得以提高。

该车辆保险杠具有以下有益效果：通过将冲击吸收部和保险杠加强件形成为一体件，能够减少部件的数量。

在上述的车辆保险杠中，采用不使用模具的所述自由铸造法的制造装置可以设置有形成铸件的外部形状的外部形状确定构件和形成所述铸件的内部形状的内部形状确定构件。同时，所述铸件的厚度和所述铸件的形状可以通过改变所述外部形状确定构件和所述内部形状确定构件之间的距离来改变。

附图说明

将在下文参照附图描述本发明的示范性实施例的特征、优势以及技术和工业意义，在附图中，相同附图标记指代相同的元件，并且其中：

图1是示意性地示出根据本发明的一个示例性实施例的车辆保险杠的立体图；

图2是沿着图1的线2-2剖切的部分截面图；

图3是图2的修改实例；

图4A是比较性实例的平面图；以及

图4B是另一比较性实例的平面图。

具体实施方式

现将参照附图描述根据本发明的一个示例性实施例的车辆保险杠。在图中恰当地示出的箭头“前”(FR)、“上”(UP)和“右”(RH)分别表示相对于车辆保险杠10所应用的车辆的前方、上方和右方。此后，在仅仅使用前后方向、上下方向和左右方向的说明中，这些将被表示为车辆的前后方向上的前或后、车辆的上下方向上的上和下，以及当面向前方时的左和右，除非明确作出相反的说明。

(车辆保险杠的概要)

图1是车辆保险杠10的概要的立体图，并且图2是沿着图1的线2-2剖切的局部截面图。如图1和图2中所示，车辆保险杠10设置在一对前侧构件12的前侧，该对前侧构件12布置成使得前侧构件12的长度方向与车辆前后方向一致。各前侧构件12具有闭合截面结构，其中，当前侧构件12沿着与长度方向正交的车辆宽度方向剪切时的截面形状为大致矩形。大致矩形的凸缘部14设置在各前侧构件12的前端部上。

同时，车辆保险杠10设置在车辆前部上，并且形成车辆保险杠10的一部分的保险杠加强件16沿着车辆宽度方向延伸。弯曲部16B设置在保险杠加强件16的车辆宽度方向上的两端部16A上，弯曲部16B随着弯曲部16B朝向车辆宽度方向上的外侧延伸而朝向后方弯曲。

同时，尽管未示出，保险杠加强件16在其被沿着与保险杠加强件16的长度方向正交的车辆前后方向剪切时的截面形状为大致矩形的闭合截面结构。如图2中所示，保险杠加强件16的在长度方向上的中央部16C形成为比在长度方向上的端部16A具有更厚的外壁。该外壁的厚度从保险杠加强件16的在长度方向上的中央部16C朝向在长度方向上的两端部16A侧连续地变薄。

同时，在保险杠加强件16的在长度方向上的两端部16A侧，冲击吸收部18与保险杠加强件16一体地形成(即，冲击吸收部18和保险杠加强件16形成为一体)。两个冲击吸收部18从保险杠加强件16的在长度方向上的两端部16A侧朝向后方(即，车厢内侧)延伸。

各冲击吸收部18在冲击吸收部18被沿着与其长度方向正交的车辆宽度方向剪切时的截面形状为大致矩形的闭合截面结构。相对于车辆前后方向上的冲击力而压缩并且变形的脆弱部19(参见图1)形成在各冲击吸收部18上。多个沟槽19A(参见图1)在与冲击吸收部18的长度方向(即，与车辆前后方向)大致正交的方向上形成，例如作为脆弱部19。在沟槽形成的情况下，当冲击载荷传递到冲击吸收部18时，冲击吸收部18将以沟槽19A为起点压缩并且变形，并因此，冲击能量将被吸收。图2至图4A和图4B中省略了脆弱部19。

如图2中所示，在该示例性实施例中，在冲击吸收部18的保险杠加强件16侧，冲击吸收部18具有设置在车辆宽度方向上的外侧的加宽部18A。在该加宽部18A从前侧构件12的外侧壁12A朝向保险杠加强件16的在长度方向上的端部16A相比于前侧构件12的外侧壁12A更朝外地突出的同时，该加宽部18A以弧形形状变宽。

在冲击吸收部18的保险杠加强件16侧，冲击吸收部18还具有设置在车辆宽度方向上的内侧的加宽部18B。在该加宽部18B从前侧构件12的内侧壁12B朝向保险杠加强件16的在长度方向上的中央比前侧构件12的内侧壁12B更靠内地突出的同时，该加宽部18B以弧形形状变宽。

同时，大致矩形的凸缘部20设置在各冲击吸收部18的后端部上。凸缘部20能够抵接设置在前侧构件12的前端部上的凸缘部14。在凸缘部14抵接凸缘部20的同时，冲击吸收部18(经由冲击吸收部18的保险杠加强件16)经由凸缘部14和凸缘部20通过螺栓22和螺母24连接至前侧构件12。

在此，保险杠加强件16通过使用诸如铝合金或镁合金的金属、不使用模具的自由铸造法来形成。针对该自由铸造法，可以使用已经由本申请人提交申请的日本专利申请公开第2013-193098号(JP 2013-193098 A)中描述的制造装置。

尽管未示出，但这种制造装置设置有用于确定铸件的外部形状的外部形状确定构件和用于形成铸件的内部形状的内部形状确定构件，并且铸件的外侧壁的厚度以及铸件的形状能够通过改变外部形状确定构件和内部形状确定构件之间的距离来改变。

(车辆保险杠的作用和效果)

典型地，保险杠加强件16需要具有预定的强度和刚性，因为当冲击载荷输入至保险杠加强件16时，该冲击载荷需要被向后并沿着车辆宽度方向传递。即，需要抑制变形。相反，当冲击载荷输入到冲击吸收部18时，冲击吸收部18需要变形以便吸收冲击能量。

由此，如图4A中所示，保险杠加强件100和冲击吸收部102由单独的构件形成，并且它们都通过借助螺栓106和螺母(未示出)将设置在冲击吸收部102的前端部上的凸缘部104紧固(在紧固部108处)至保险杠加强件100而紧固在一起，以形成单个集成构件。然而，紧固部108突然地改变形状，因此相比于在其他部分处，应力趋于更容易集中在此。因此，当冲击载荷被输入到保险杠加强件100时，应力可能集中在紧固部108处。如果应力以这种方式集中在紧固部108处，那么紧固部108可能破裂。

同时，除去这一点，如图4B中所示，还存在以下结构：冲击吸收部102和保险杠加强件100通过焊接接合(在接合点110处)以形成单个集成构件。然而，同样在这种情况下，接合点110突然地改变形状，因此相比于在其他部分处，应力趋于更容易集中在此。因此，当冲击载荷被输入至保险杠加强件100时，应力可能集中在接合点110处，并且该接合点110可能破裂。

然而，在该示例性实施例中，如图2中所示，冲击吸收部18和保险杠加强件16形成为一体件。由此，在该示例性实施例中，不需要用于将冲击吸收部18和保险杠加强件16连接在一起的中间构件，因此能够抑制上述的应力的集中。

因此，载荷从保险杠加强件16传递至冲击吸收部18的载荷传递效率能够得以提高，因此冲击能量能够由冲击吸收部18吸收。同时，未设置中间构件，因此能够减少部件的数量。结果，能够减少工时，并因此能够减少成本。

进一步地，在该示例性实施例中，在冲击吸收部18的保险杠加强件16侧，冲击吸收部18具有设置在车辆宽度方向外侧的加宽部18A。由此，当以冲击载荷由碰撞主体26朝向保险杠加强件16的车辆宽度方向上的外侧输入的方式的倾斜碰撞或前面碰撞(小重叠碰撞)发生时，冲击载荷能够传递至加宽部18A。由此，根据该示例性实施例，相对于碰撞主体26与保险杠加强件16的重叠量小的碰撞，能够提高碰撞安全性能。

同时，在加宽部18A从前侧构件12的外侧壁12A朝向保险杠加强件16的在长度方向上的端部16A比前侧构件12的外侧壁12A更朝外地突出的同时，加宽部18A以弧形形状变宽。使加宽部18A以这种方式形成为弧形形状，使得当冲击载荷传递至冲击吸收部18时，能够抑制应力在加宽部18A处集中。同时，加宽部18A随着加宽部18A朝向车辆的前侧延伸而基本在车辆宽度方向上向外倾斜，因此尤其是当倾斜碰撞发生时，冲击载荷被有效地传递至加宽部18A。

进一步地，在保险杠加强件18的保险杠加强件16侧，冲击吸收部18具有设置在车辆宽度方向内侧的加宽部18B。由此，当以冲击载荷从诸如电线杆的杆28输入至保险杠加强件16的车辆宽度方向上的中央部的方式的前面碰撞(杆前面碰撞)发生时，冲击载荷能够被传递至加宽部18B。

同时，在加宽部18B从前侧构件12的内侧壁12B朝向保险杠加强件16的在长度方向上的中央相比于前侧构件12的内侧壁12B更朝内地突出时，该加宽部18B以弧形形状变宽。使加宽部18B以这种方式形成为弧形形状，使得当冲击载荷被传递至冲击吸收部18时，能够抑制应力在加宽部18B处集中。

在冲击吸收部18的保险杠加强件16侧上设置加宽部18A和18B，使得相比于未设置加宽部18A和18B时输入至保险杠加强件16的冲击载荷能够被更有效地传递至前侧构件12侧。当然，还能够仅仅设置加宽部18A和18B中的一个。

同时，在该示例性实施例中，保险杠加强件16的在长度方向上的中央部16C处的外侧壁的厚度形成为比保险杠加强件16的在长度方向上的端部16A侧的外侧壁的厚度厚。由此，保险杠加强件16在长度方向上的中央部16C处比其在长度方向上的端部16A处更坚硬。由此，保险杠加强件16的中央部16C的变形能够在例如所谓的杆前面碰撞发生时受到抑制。

而且，在该示例性实施例中，保险杠加强件16形成为使得其外侧壁的厚度从在长度方向上的中央部16C处朝向在长度方向上的端部16A侧连续地变薄。例如，尽管未示出，如果保险杠加强件16的外侧壁的厚度在保险杠加强件16的长度方向上以阶梯方式变薄，则刚度将突然改变，因此当前面碰撞发生时，以刚性突然改变的部分处为起点保险杠加强件16可能更容易破裂。

然而，在该示例性实施例中，如上所述，保险杠加强件16设定成使得外侧壁的厚度从在长度方向上的中央部16C处朝向在长度方向上的端部16A侧连续地变薄。通过以这种方式使得保险杠加强件16的外侧壁的厚度相对于保险杠加强件16的长度方向连续地变化，能够在前面碰撞发生时抑制保险杠加强件16破裂。

如上所述，多个沟槽19A在与冲击吸收部18的长度方向大致正交的方向上形成，例如作为脆弱部19。当该冲击吸收部18例如由压铸模来模制时，在形成沟槽19A时需要滑动模，因此压铸模本身最终要大得多。由此，如果冲击吸收部18和保险杠加强件16形成为一体件，则压铸模将最终变得更大。

然而，在该示例性实施例中，保险杠加强件16根据所谓的自由铸造法形成，因此不会出现这种类型的问题。同时，在冲击吸收部18的情况下，沟槽19A能够仅仅通过使外部形状确定构件(未示出)靠近内部形状确定构件来容易地形成。即，通过使用根据自由铸造法的铸造方法，冲击吸收部18和保险杠加强件16能够形成为一体件。

在该示例性实施例中，描述了位于前侧的保险杠加强件16，但是该示例性实施例的结构也可以应用于后侧的保险杠加强件。

尽管已经描述了本发明的示例性实施例，但本发明并不以任何方式局限于该示例性实施例。理所当然地，示例性实施例和各种变型例可以以任何合适的组合来使用，并且本发明可以以本发明的范围内的各种模式的任一种来实施。

Claims

1.一种车辆保险杠，其特征在于包括：

保险杠加强件，其布置成使得所述保险杠加强件的长度方向与车辆宽度方向一致；以及

冲击吸收部，其从所述保险杠加强件朝向车厢内侧延伸，

其中，所述冲击吸收部和所述保险杠加强件形成为一体件，并且所述冲击吸收部比所述保险杠加强件刚性低，并且

所述保险杠加强件的在所述保险杠加强件的在所述长度方向上的中央部处的外侧壁的厚度比所述保险杠加强件的在所述保险杠加强件的在所述长度方向上的端部处的所述外侧壁的所述厚度厚。

2.根据权利要求1所述的车辆保险杠，其特征在于

所述冲击吸收部设置有在所述车辆宽度方向上加宽的加宽部，所述加宽部设置在所述冲击吸收部的保险杠加强件侧。

3.根据权利要求2所述的车辆保险杠，其特征在于

所述冲击吸收部的所述加宽部包括第一加宽部和第二加宽部，所述第一加宽部在所述冲击吸收部的所述保险杠加强件侧设置在所述车辆宽度方向上的外侧，所述第二加宽部在所述冲击吸收部的所述保险杠加强件侧设置在所述车辆宽度方向上的内侧。

4.根据权利要求2所述的车辆保险杠，其特征在于

从前侧构件的外侧壁朝向所述保险杠加强件的在所述长度方向上的端部，所述冲击吸收部的所述加宽部以弧形形状加宽；并且

所述冲击吸收部的所述加宽部从所述前侧构件的所述外侧壁朝向所述车辆宽度方向上的所述外侧突出。

5.根据权利要求3所述的车辆保险杠，其特征在于

6.根据权利要求1所述的车辆保险杠，其特征在于

从所述保险杠加强件的在所述长度方向上的所述中央部朝向所述保险杠加强件的在所述长度方向上的所述端部，所述保险杠加强件的所述外侧壁的所述厚度连续地变薄。

7.根据权利要求1或6所述的车辆保险杠，其特征在于

所述保险杠加强件在所述保险杠加强件被沿着与所述保险杠加强件的所述长度方向正交的车辆前后方向剪切时的截面形状为矩形形状的闭合截面结构。

8.根据权利要求1至6中的任一项所述的车辆保险杠，其特征在于

相对于在车辆前后方向上的冲击力压缩并且变形的脆弱部形成在所述冲击吸收部上。

9.根据权利要求8所述的车辆保险杠，其特征在于

所述脆弱部由形成为在与所述冲击吸收部的长度方向正交的方向上延伸的多个沟槽形成。

10.根据权利要求1至6中的任一项所述的车辆保险杠，其特征在于

所述冲击吸收部和所述保险杠加强件通过不使用模具的自由铸造法形成为一体件。

11.根据权利要求10所述的车辆保险杠，其特征在于

采用不使用所述模具的所述自由铸造法的制造装置设置有形成铸件的外部形状的外部形状确定构件和形成所述铸件的内部形状的内部形状确定构件；并且

所述铸件的厚度和所述铸件的形状通过改变所述外部形状确定构件和所述内部形状确定构件之间的距离来改变。