CN107264639A - 车辆用发动机罩 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够确保外板的刚性并使该外板薄壁化的车辆用发动机罩。车辆用发动机罩具备外板、内板(20)以及多个粘结构件(30),内板(20)具有多个加强筋(24),各加强筋(24)具有支承粘结构件(30)的支承部(28),各粘结构件(30)设为在支承部(28)上沿着指定方向间歇地排列,在交叉方向上相互邻接的支承部(28)彼此的支承部间隔(λ)比在各支承部(28)上相互邻接的粘结构件(30)彼此的粘结构件间隔(D)小。
Description
技术领域
本发明涉及具有内板与外板的车辆用发动机罩。
背景技术
以往,公知具备外板与内板的车辆用发动机罩。在此类车辆用发动机罩中,出于确保行人保护性能等目的,大多在内板上形成多个加强筋。例如,在专利文献1中公开了具备外板、具有多个加强筋的内板、连接外板与内板的连接构件的车辆用发动机罩。多个加强筋配置为分别具有沿车辆的宽度方向呈大致直线状延伸的形状,并在车辆的前后方向上相互分离。各加强筋具有从内板的底面立起的倾斜面、以及与倾斜面的上端部连接的接合面。接合面与外板对置,沿该接合面间歇地配置有所述粘结构件。
在此类车辆用发动机罩即具备包括多个加强筋的内板的车辆用发动机罩中,发动机罩的弯曲刚性增高,另外,行人的头部向发动机罩碰撞时施加于该发动机罩的冲击负载沿着各加强筋被分散。因此,所述碰撞时的发动机罩的局部变形得到抑制,此外,碰撞的初期阶段中的加速度一次峰值增大,因此所谓的HIC值(头部伤害指标)减小。
在先技术文献
专利文献1:日本特开2012-214076号公报
在车辆用发动机罩中,要求外板的轻量化,但在专利文献1记载的车辆用发动机罩中,外板的轻量化存在极限。具体而言,为了使外板轻量化而考虑使外板薄壁化,但在该情况下,难以确保外板所要求的刚性(拉伸刚性、耐冲击性)。即,在此类车辆用发动机罩中,难以同时确保外板的薄壁化与刚性。
发明内容
本发明的目的在于提供能够确保外板的刚性并且使该外板薄壁化的车辆用发动机罩。
为了解决上述课题而深入研究的结果是,本发明的发明人发现:内板的各加强筋中的设置在与外板对置的部位上的粘结构件具有从下方支承外板的功能,该支承有助于外板的刚性的提高。并且,由于在外板中的位于相互邻接的加强筋之间的部位与内板的底部之间存在比较大的空间,因此,虽然该部位的刚性比外板中的被粘结构件支承的部位的刚性低,但是本发明的发明人想到:通过使各加强筋的排列方向上邻接的粘结构件彼此的间隔即互相邻接的加强筋彼此的间隔减窄,能够有效确保位于所述加强筋之间的部位的刚性,通过这样做能够实现外板的薄壁化。
本发明是基于这样的观点而完成的,涉及一种车辆用发动机罩,具备:外板;内板,其配置在所述外板的下方;以及多个粘结构件,它们将所述外板与所述内板连结起来,所述内板具有多个加强筋,多个所述加强筋配置为各自具有沿着指定方向延伸的形状,并且沿着与所述指定方向相互交叉的交叉方向而间歇地排列,各加强筋具有支承部,所述支承部具有沿着所述指定方向延伸的形状,并且在与所述外板对置的位置处支承所述粘结构件,各粘结构件设为在所述支承部上沿着所述指定方向间歇地排列,在所述交叉方向上相互邻接的所述支承部彼此的支承部间隔比在各支承部上相互邻接的所述粘结构件彼此的粘结构件间隔小。
在本车辆用发动机罩中,由于所述支承部间隔比所述粘结构件间隔小,因此不仅有效确保了外板中的位于各支承部上的部位的刚性,还有效确保了外板中的位于相互邻接的支承部间上的部位的刚性。由此,能够实现外板的薄壁化。
在该情况下,优选的是,配置于多个所述支承部中的指定的支承部上的各粘结构件和配置于在所述交叉方向上与所述指定的支承部邻接的支承部上的各粘结构件配置为呈交错布置。
这样一来,更有效地确保了外板中的位于相互邻接的支承部之间上的部位的刚性。
另外,在所述车辆用发动机罩的基础上,优选的是,所述外板由铝或铝合金构成,所述外板在车辆的前后方向上具有中央粘结区域,所述中央粘结区域处在位于多个所述加强筋中的最前方处的最前列加强筋上的部位与位于多个所述加强筋中的最后方处的最后列加强筋上的部位之间,所述中央粘结区域中的所述粘结构件间隔相对于所述外板的厚度的比例所表示的指标值为175以上且235以下。
这样一来,能够避免显著的成本增加,并有效确保外板的中央粘结区域所要求的刚性。具体而言,通过使所述指标值为175以上,从而中央粘结区域中的粘结构件间隔过小(粘结构件的量过多)所导致的粘结成本的增大(起因于生产间隔时间的增加)、或者外板的板厚过大所导致的外板的成本的增大得到抑制。另一方面,通过使所述指标值为235以下,由于中央粘结区域中的粘结构件间隔、换句话说支承中央粘结区域的支承点的间隔相对于外板的板厚为适当的值,因此有效确保了中央粘结区域的刚性。
另外,由于外板的刚性值(施加于外板的负载除以施加该负载时产生的外板的位移量而得到的值)为18N/mm以上且30N/mm以下,因此更可靠地确保了外板所要求的刚性。该拉伸刚性的值与以往使用的钢板制的车辆用发动机罩的外板的拉伸刚性同等,充分满足了车辆的性能。此外,通过将粘结构件间隔设定为适当的值,从而能够使由铝或铝合金构成的车辆用发动机罩的外板的板厚比此前的最小值0.9mm更薄。
在该情况下,优选的是,所述内板还具有前方支承部,所述前方支承部在所述最前列加强筋与所述内板的前端部之间的与所述外板对置的位置处支承所述粘结构件,所述外板在车辆的前后方向上具有前方粘结区域,所述前方粘结区域处在位于所述最前列加强筋上的部位与该外板的前端部之间,所述前方粘结区域中的车宽方向上的所述粘结构件彼此的前方粘结构件间隔相对于所述外板的厚度的比例所表示的指标值为80以上且100以下。
这样一来,能够避免显著的成本增加,并有效确保外板的前方粘结区域的强度(耐冲击性)。具体而言,通过使所述指标值为80以上,从而前方粘结区域中的粘结构件彼此的间隔过小(粘结构件的量过多)所导致的粘结成本的增大(起因于生产间隔时间的增加)、或者为了确保前方粘结区域的强度(耐冲击性)而使外板的板厚过大所导致的外板的成本的增大得到抑制。另一方面,通过使所述指标值为100以下,由于前方粘结区域中的粘结构件彼此的间隔、换句话说支承前方粘结区域的支承点的间隔相对于外板的板厚为适当的值,因此有效确保了前方粘结区域的强度。
另外,在所述车辆用发动机罩的基础上,优选的是,所述外板的边缘部构成折回夹持部,所述折回夹持部在向内侧折回的状态下从所述内板的厚度方向的两侧夹持该内板的边缘部,所述内板的厚度为所述外板的厚度的0.8倍以上。
这样一来,外板的折回夹持部的破裂得到抑制。具体而言,通过使内板的厚度为外板的厚度的0.8倍以上,从而实施使外板的边缘部向内侧折回以夹持内板的边缘部的弯曲加工时的该外板的边缘部的过度变形得到抑制,因此折回夹持部的破裂得到抑制。
在该情况下,优选的是,所述内板的厚度为所述外板的厚度的1.1倍以下。
这样一来,避免了内板的重量增加或与之相伴的成本增大。
发明效果
如上所述,根据本发明,能够提供能确保外板的刚性并且使该外板薄壁化的车辆用发动机罩。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的车辆用发动机罩的内板的简图。
图2是图1的II-II线处的剖视图。
图3是示出加强筋的支承部与粘结构件之间的关系的图。
图4是示出模拟粘结构件的弹簧构件相对于模拟外板的试验板的配置例的俯视图。
图5是图4所示的图的主视图。
图6是示出拉伸刚性的评价结果的表。
图7是示出指标值D/t1与刚性值P/S之间的关系的图表。
图8是示出铝指标值Da/t1和钢板指标值Ds/t1之比与外板的曲率之间的关系的图。
附图标记说明:
10 外板;
11 折回夹持部;
12 中央粘结区域;
14 前方粘结区域;
20 内板;
22 底部;
24 加强筋;
24F 最前列加强筋;
24R 最后列加强筋;
26 倾斜壁;
28 支承部;
29 前方支承部;
30 粘结构件。
具体实施方式
参照图1~图3,对本发明的一实施方式的车辆用发动机罩1进行说明。
本车辆用发动机罩1具备外板10、配置在外板10的下方的内板20、以及连接外板10与内板20的多个粘结构件30。需要说明的是,在图1中,省略了外板10的图示。另外,外板10以及内板20形成为以通过车宽方向的中央且与车宽方向正交的平面为基准而在车宽方向上对称的形状。
外板10由铝或铝合金形成。需要说明的是,从耐冲击性的观点出发,优选外板10由6000系的铝合金构成。如图2所示,外板10的边缘部构成折回夹持部11,该折回夹持部11在向内侧(内板20侧)折回的状态下从内板20的厚度方向的两侧夹持该内板20的边缘部。需要说明的是,折回夹持部11通过进行使外板10的边缘部向内侧折回的加工(所谓的卷边加工)而形成。
内板20由铝或铝合金形成。内板20具有底部22以及多个(在本实施方式中为三条)加强筋24。上述的底部22以及多个加强筋24通过对由铝或铝合金构成的板材进行冲压成形而形成。外板10的厚度t1相对于内板20的厚度t2的比例t2/t1设定为0.8以上,优选约为1.1。在本实施方式中,底部22以及各加强筋24具有沿车宽方向延伸的形状。
底部22形成为朝下方(引擎等内置物)凸出的形状。优选该底部22的下端部具有以朝下凸出的方式弯曲的形状。机动车用发动机罩的行人保护性能利用根据使模拟行人头部的头部冲击体向发动机罩的任意位置以规定的速度、角度碰撞时施加于冲击体的加速度计算出的头部伤害值(HIC值)进行评价,评价为该值越低则行人保护性能越优异。该HIC值存在如下趋势:碰撞后半程发动机罩内部与发动机罩下方的发动机等内置物碰撞时的加速度(加速度二次峰值)越低,HIC值越低。本构造通过底部22的下端部以朝下凸出的方式弯曲而在向内置物碰撞时促进该底部22的压坏。换句话说,因底部22容易被压坏而使得加速度二次峰值减小,由此HIC值有效减小。
各加强筋24具有从底部22朝向外板10立起的倾斜壁26以及与倾斜壁26的上端连接的支承部28。
倾斜壁26具有以随着从车辆的前后方向的底部22的中央部沿车辆的前后方向分离而靠近外板10的方式倾斜的形状。
支承部28在与外板10对置的位置(接近的位置)处支承粘结构件30。支承部28形成为基本平坦。支承部28具有沿车宽方向延伸的形状。
在本实施方式中,内板20还具有前方支承部29,该前方支承部29在多个加强筋24中的位于最前方的最前列加强筋24F与该内板20的前端部之间的、与外板10对置的位置处支承粘结构件30。需要说明的是,前方支承部29的前后方向的长度约为200mm,前方支承部29的车宽方向的长度约为400mm。在本实施方式中,前方支承部29构成为与内板20中的包括底部22以及各加强筋24的构件不同的构件。但是,前方支承部29也可以与包括底部22以及各加强筋24的构件一体地形成。
另外,在内板20上设置有撞击加强构件41、压坏加强筋42以及铰接加强构件43。撞击加强构件41配置在内板20中的位于前方支承部29的下方的部位上。压坏加强筋42设置在将各加强筋24的车宽方向的端部彼此连接的连接加强筋25与内板20的车宽方向的端部之间。铰接加强构件43在内板20的后方的角部处设置在内板20上。
多个粘结构件30设置在各支承部28上以及前方支承部29上。各粘结构件30将内板20与外板10粘结。该粘结构件30具有从下方支承外板10的功能,该支承有助于提高外板10的刚性。在本实施方式中,作为粘结构件30,使用腻子粘结剂。以下,依次说明设置在各支承部28上的各粘结构件30的配置、以及设置在前方支承部29上的各粘结构件30的配置。
在各支承部28上,沿该支承部28的长边方向间歇地设置有粘结构件30。穿过车辆的前后方向上相互邻接的支承部28的中央部的直线彼此的间隔λ(以下,称作“支承部间隔λ”)设定为,比在各支承部28上相互邻接的粘结构件30彼此的间隔D(以下,称作“粘结构件间隔D”)小。如图3所示,配置在指定的支承部28上的各粘结构件30和配置在与所述指定的支承部28邻接的支承部28上的各粘结构件30配置为呈压坏交错布置(以在车辆的前后方向上不重叠的方式交替)。在本实施方式中,将直线L1与直线L2所成的角度θ实质上设定为60度,所述直线L1将配置在指定的支承部28上的一个粘结构件30与配置在和所述指定的支承部28邻接的支承部28上的多个粘结构件30中的与所述一个粘结构件30最近的位置处的粘结构件30连结,所述直线L2在车辆的前后方向上穿过所述指定的支承部28的中央部。换句话说,在指定的支承部28上相互邻接的两个粘结构件30、以及在和所述指定的支承部28邻接的支承部28上配置在距离所述两个粘结构件30的双方最近的位置的一个粘结构件30配置于大致正三角形的顶点的位置。由此,能够使基于各粘结构件30的外板10的支承间隔均匀化,因此无需增加粘结构件30的个数就能够高效地确保外板10的拉伸刚性。
接下来,对设置在前方支承部29上的各粘结构件30的配置进行说明。设置在前方支承部29上的各粘结构件30包括前列粘结构件组与后列粘结构件组。前列粘结构件组在车辆的前后方向上配置在前侧,且由沿车宽方向间歇排列的多个粘结构件30构成。后列粘结构件组在车辆的前后方向上配置在前列粘结构件组的后侧,且由沿车宽方向间歇排列的多个粘结构件30构成。如图1所示,前列粘结构件组所包括的各粘结构件30与后列粘结构件组所包括的各粘结构件30配置为呈交错布置。在本实施方式中,前列粘结构件组的各粘结构件30彼此的间隔d1与后列粘结构件组的各粘结构件30彼此的间隔d2设定为大致相同。以下,将所述间隔d1以及所述间隔d2记作前方粘结构件间隔d。该前方粘结构件间隔d比设置在各支承部28上的各粘结构件30彼此的粘结构件间隔D小。
外板10经由配置在各支承部28上的粘结构件30以及配置在前方支承部29上的粘结构件30而被内板20支承。换句话说,外板10包括被配置在各支承部28上的粘结构件30粘结的区域即中央粘结区域12、以及被配置在前方支承部29上的粘结构件30粘结的区域即前方粘结区域14。具体而言,中央粘结区域12指的是,外板10的在车辆的前后方向上位于最前列加强筋24F上的部位与位于多个加强筋24中的处于最后方的最后列加强筋24R上的部位之间的区域。另外,前方粘结区域14指的是,外板10的位于最前列加强筋24F上的部位与外板10的前端部之间的区域。中央粘结区域12中的粘结构件间隔D相对于外板10的厚度t1的比例所表示的指标值D/t1设定为175以上且235以下。前方粘结区域14中的前方粘结构件间隔d相对于外板10的厚度t1的比例所表示的指标值d/t1设定为80以上且100以下。另外,中央粘结区域12中的支承部间隔λ相对于外板10的厚度t1的比例λ/t1设定为100以上且135以下。
如以上说明那样,在本实施方式的车辆用发动机罩1中,在中央粘结区域12中,支承部间隔λ设定为比粘结构件间隔D小。另外,粘结构件30具有从下方支承外板10的功能,该支承有助于提高外板10的刚性。因此,通过使支承部间隔λ比粘结构件间隔D小,不仅有效确保了外板10中的位于各支承部28上的部位的刚性,还有效确保了外板10中的位于相互邻接的支承部28之间上的部位的刚性。因而,能够实现外板10的薄壁化。
另外,各支承部28上的各粘结构件30的配置设定为,处于成为大致正三角形的顶点的位置。因此,能够以更少的粘结构件30有效地确保外板10的刚性。
此外,中央粘结区域12中的粘结构件间隔D相对于外板10的厚度t1的比例所表示的指标值D/t1设定为175以上且235以下。因此,能够避免显著的成本增加,并且有效确保外板10的中央粘结区域12所要求的刚性。具体而言,通过使所述指标值D/t1为175以上,从而中央粘结区域12中的粘结构件间隔D过小的情况(粘结构件30的量过多)所导致的粘结成本的增大(起因于生产间隔时间的增加)、或者外板10的厚度t1过大所导致的外板10的成本的增大得到抑制。另一方面,通过使所述指标值D/t1为235以下,由于中央粘结区域12中的粘结构件间隔D、换句话说支承中央粘结区域12的支承点的间隔相对于外板10的板厚为适当的值,因此有效确保了中央粘结区域12的刚性。
另外,由于外板10的刚性值(施加于外板10的负载除以施加该负载时产生的外板10的位移而得到的值)为18N/mm以上且30N/mm以下,因此更可靠地确保了外板10所要求的刚性。该拉伸刚性与以往使用的钢板制的车辆用发动机罩的外板的拉伸刚性同等,充分满足了车辆的性能。此外,通过将粘结构件间隔D设定为适当的值,能够使铝或铝合金构成的车辆用发动机罩的外板的板厚比此前的最小值0.9mm更薄。
在此基础上,前方粘结区域14中的前方粘结构件间隔d相对于外板10的厚度t1的比例所表示的指标值d/t1设定为80以上且100以下。因此,能够避免显著的成本增加,并有效确保外板10的前方粘结区域14的强度(耐冲击性)。具体而言,通过使所述指标值d/t1为80以上,从而不存在前方粘结区域14中的前方粘结构件间隔d过小(粘结构件30的量过多)所导致的粘结成本的增大(起因于生产间隔时间的增加),或者不需要为了确保前方粘结区域14的强度而使外板10的厚度t1增厚,外板10的成本的增大得到抑制。另一方面,通过使所述指标值d/t1为100以下,由于前方粘结区域14中的前方粘结构件间隔d、换句话说支承前方粘结区域14的支承点的间隔相对于外板的板厚为适当的值,因此有效确保了前方粘结区域14的强度。
此外,由于内板20的厚度t2为外板10的厚度t1的0.8倍以上,因此外板10的折回夹持部11的破裂得到抑制。具体而言,通过使内板20的厚度t2为外板10的厚度t1的0.8倍以上,从而进行将外板10的边缘部向内侧折回以夹持内板20的边缘部的弯曲加工时的该外板10的边缘部的过度变形得到抑制,因此折回夹持部11的破裂得到抑制。
然后,由于内板20的厚度t2为外板10的厚度t1的1.1倍以下,因此避免了内板20的重量增加或与之相伴的成本增大。
需要说明的是,这次公开的实施方式在全部方面仅是例示,不应认为起限制性作用。本发明的范围由权利要求书表示,而非上述的实施方式的说明,还包含与权利要求书等同的含义以及等同范围内的全部变更。
例如,多个加强筋24也可以不是沿车宽方向延伸的形状,而是沿相对于车辆的前后方向或相对于车宽方向以及前后方向的双方交叉的方向延伸的形状。
[实施例]
接下来,参照图4~图8,对所述实施方式的实施例(外板10的拉伸刚性的评价试验)进行说明。
在该实施例中,使用模拟所述实施方式的外板10的试验板100与模拟粘结构件30的弹簧构件300而进行基于CAE分析的评价。如图4以及图5所示,试验板100通过将外板10的局部以1/4对象条件模型化而得到,形成为以具有规定的曲率半径的方式弯曲的形状。弹簧构件300配置于试验板100的背面与设置在距离该背面3mm的位置的刚体之间,其弹簧常量为70kN/mm。需要说明的是,确认了粘结构件30的弹簧常量不影响外板10的拉伸刚性。
拉伸刚性的评价基于利用具有直径12mm的球状头部的工具200向试验板100的中央部施加负载P时的该试验板100的中央部的位移量S并通过CAE解析而进行。负载P为98N。在图4所示的粘结构件间隔D为100mm、150mm以及200mm的情况下进行该解析。
该评价结果如图6所示,所述指标值D/t1与刚性值P/S(施加于试验板100的负载P除以施加该负载P时产生的试验板100的位移量S而得到的值)的关系如图7所示。根据该评价分析结果,发现了板部件的刚性值P/S相对于所述指标值D/t1基本唯一确定。所述刚性值P/S优选为18N/mm以上且30N/mm以下,更优选为18N/mm。根据图7可知,所述刚性值P/S为18N/mm以上且30N/mm以下时的所述指标值D/t1为175以上且235以下,所述刚性值P/S为18N/mm以上时的所述指标值D/t1为200。
图8是示出由铝合金构成的外板的所述指标值D/t1(以下,记作“铝指标值Da/t1”)与由钢板构成的外板的所述指标值D/t1(以下,记作“钢板指标值Ds/t1”)之比和外板10的曲率之间的关系的图表。钢板指标值Ds/t1的目标值是285以上且335以下。根据图8可知,用于得到与钢板指标值Ds/t1同等的值的铝指标值Da/t1因外板的曲率不同而存在略微差别,约为钢板指标值Ds/t1的0.6~0.7倍。换句话说,由于钢板指标值Ds/t1的目标值是285以上且335以下,因此可以认为铝指标值Da/t1的合适范围大约在175以上且235以下。换言之,通过将铝指标值Da/t1设定为175以上且235以下,从而所述刚性值P/S为18N/mm以上且30N/mm以下,作为由铝或铝合金构成的外板,得到具有与由钢板构成的外板的拉伸刚性同等的拉伸刚性的外板。
Claims (6)
1.一种车辆用发动机罩,其中,
所述车辆用发动机罩具备:
外板;
内板,其配置在所述外板的下方;以及
多个粘结构件,它们将所述外板与所述内板连接起来,
所述内板具有多个加强筋,多个所述加强筋配置为各自具有沿着指定方向延伸的形状,并且沿着与所述指定方向相互交叉的交叉方向而间歇地排列,
各加强筋具有支承部,所述支承部具有沿着所述指定方向延伸的形状,并且在与所述外板对置的位置处支承所述粘结构件,
各粘结构件设为在所述支承部上沿着所述指定方向而间歇地排列,
在所述交叉方向上相互邻接的所述支承部彼此的支承部间隔比在各支承部上相互邻接的所述粘结构件彼此的粘结构件间隔小。
2.根据权利要求1所述的车辆用发动机罩,其中,
配置于多个所述支承部中的指定的支承部上的各粘结构件和配置于在所述交叉方向上与所述指定的支承部邻接的支承部上的各粘结构件配置为呈交错布置。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用发动机罩,其中,
所述外板由铝或铝合金构成,
所述外板在车辆的前后方向上具有中央粘结区域,所述中央粘结区域处在位于多个所述加强筋中的最前方处的最前列加强筋上的部位与位于多个所述加强筋中的最后方处的最后列加强筋上的部位之间,
所述中央粘结区域中的所述粘结构件间隔相对于所述外板的厚度的比例所表示的指标值为175以上且235以下。
4.根据权利要求3所述的车辆用发动机罩,其中,
所述内板还具有前方支承部,所述前方支承部在所述最前列加强筋与所述内板的前端部之间的与所述外板对置的位置处支承所述粘结构件,
所述外板在车辆的前后方向上具有前方粘结区域,所述前方粘结区域处在位于所述最前列加强筋上的部位与该外板的前端部之间,
所述前方粘结区域中的车宽方向上的所述粘结构件彼此的前方粘结构件间隔相对于所述外板的厚度的比例所表示的指标值为80以上且100以下。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用发动机罩,其中,
所述外板的边缘部构成折回夹持部,所述折回夹持部在向内侧折回的状态下从所述内板的厚度方向的两侧夹持该内板的边缘部,
所述内板的厚度为所述外板的厚度的0.8倍以上。
6.根据权利要求5所述的车辆用发动机罩,其中,
所述内板的厚度为所述外板的厚度的1.1倍以下。
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