CN109070821A - 能量吸收结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能量吸收结构，该能量吸收结构包括：沿着车身前后方向配置的车身骨架构件(7)；设置于车身的端部的保险杠构件(21)；以及设置于车身骨架构件(7)和保险杠构件(21)之间的能量吸收构件(3)。利用连结构件(5)将车身骨架构件(7)和保险杠构件(21)连结。能量吸收构件(3)由纤维强化树脂构成，连结构件(5)由非脆性材料构成。连结构件(5)覆盖能量吸收构件(3)的外侧来安装。

Description

能量吸收结构

技术领域

本发明涉及一种使用纤维强化树脂制的能量吸收构件的能量吸收结构。

背景技术

在专利文献1中，公开了在前纵梁的位于车身前方侧的顶端部分配置有由纤维强化树脂形成的能量吸收体的结构。在能量吸收体的前表面固定有保险杠加强件，当车辆前面冲击时，能量吸收体被压坏来吸收冲击能量。

专利文献1：日本专利第5570100号公报

发明内容

发明要解决的问题

能量吸收体由于是利用基体树脂固定纤维的脆性材料，在被压坏时树脂部粉碎，纤维也变得零散。因此，固定于能量吸收体的前表面的保险杠加强件有可能与保险杠面板一同自车身脱落。

因此，本发明的目的是在能量吸收构件被压坏时，抑制保险杠构件自车身脱落。

用于解决问题的方案

本发明的由纤维强化树脂构成的能量吸收构件设置于车身骨架构件和保险杠构件之间。车身骨架构件和保险杠构件通过由非脆性材料构成的连结构件连结。

发明的效果

根据本发明，即使能量吸收构件压坏而变得零散，也能够通过由非脆性材料形成的连结构件将车身骨架构件以及保险杠构件连结在一起，从而抑制保险杠构件自车身脱落。

附图说明

图1是具有本发明的第1实施方式所涉及的能量吸收结构的车身下部的立体图。

图2是包含图1的能量吸收结构周围的部分剖视的侧视图。

图3是图1的能量吸收结构周围的分解立体图。

图4是表示第1实施方式的变形例的俯视时的剖视图。

图5是表示第1实施方式的其他的变形例的俯视时的剖视图。

图6是表示本发明的第2实施方式的俯视时的剖视图。

图7是表示本发明的第3实施方式的俯视时的剖视图。

图8是表示本发明的第4实施方式的俯视时的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明用于实施本发明的方式。

图1示出了适用本发明的第1实施方式所涉及的能量吸收体1的汽车的车身下部。在附图中，以箭头FR表示的方向是车身前方、以箭头LH表示的方向是车身左方、以箭头UP表示的方向是车身上方。能量吸收体1于内部具有能量吸收构件3，以覆盖能量吸收构件3的外侧的方式配置有连结构件5。

能量吸收构件3是使作为含浸用树脂的基体树脂含浸于作为强化纤维例如碳纤维而形成的纤维强化树脂材料。连结构件5为由非脆性材料例如铁或铝等形成的金属制品。能量吸收构件3及连结构件5均为四棱柱的筒状。

图1所示的汽车的车身在车身前部的车宽方向两侧沿着车身前后方向配置有左右一对的前纵梁7。前纵梁7构成形成车身的骨架的车身骨架构件，其在与前围板9相对应的位置附近向下方弯曲，并与地板11的下表面接合。前围板9将车厢13与发动机室15分隔。在地板11的车宽方向两侧部，沿着车身前后方向配置有下纵梁17，于前纵梁7的发动机室15侧的上部配置有罩脊板19(日文：フードリッジパネル)。

于前纵梁7的前端部安装有所述能量吸收体1。于能量吸收体1的与前纵梁7的相反侧的前端部安装有保险杠加强件21。保险杠加强件21沿着车宽方向配置，两端比能量吸收体1向车宽方向外侧突出。

对于保险杠加强件21，如图2、图3所示，截面形状为在上下方向上较长的中空构件，于上下方向中央具有分隔壁21a，隔着分隔壁21a于上下形成截面大致正方形的空间。于保险杠加强件21安装有未图示的保险杠面板来构成保险杠构件。

前纵梁7形成为四棱柱的筒状，如图2所示，于能量吸收体1侧的前端部具有前端凸缘7a。另一方面，于能量吸收体1的后端安装有后端安装板23。后端安装板23通过例如焊接而接合固定于连结构件5的后端。前端凸缘7a与后端安装板23相互对接，通过多个螺栓25和螺母27紧固，从而将前纵梁7与连结构件5连结固定。

于能量吸收体1的前端安装有前端安装板29。前端安装板29通过例如焊接而接合固定于连结构件5的前端。于前端安装板29的前表面设有4根向保险杠加强件21突出的双头螺栓31。与双头螺栓31相对应，于保险杠加强件21的后表面设有四个的螺栓插入孔21b。通过将双头螺栓31插入螺栓插入孔21b，并利用前表面的操作孔21c将螺母33与双头螺栓31接合，从而将保险杠加强件21与连结构件5连结固定。

使配置于连结构件5的内部的能量吸收构件3的前端和后端分别与前端安装板29和后端安装板23抵接，通过例如粘接剂固定。此时，在能量吸收构件3的外表面和连结构件5的内表面之间，在整周上形成微小的间隙。也可以不设置间隙地使连结构件5与能量吸收构件3相互贴紧来安装。由此，可以不将能量吸收构件3的前后两端通过粘接剂粘接固定于前端安装板29以及后端安装板23，提高组装操作性。

接着，说明具有上述能量吸收结构的汽车在前面冲击时的冲击吸收功能。

在汽车前面冲击时保险杠加强件21受到的冲击载荷经由能量吸收体1向前纵梁7传递。此时，能量吸收体1以在保险杠加强件21和前纵梁7之间被压溃的方式变形来吸收冲击。

在能量吸收体1吸收冲击时，特别是以能量吸收构件3压坏变形来吸收冲击。能量吸收构件3在压坏时树脂部粉碎，纤维也变得零散。此时，配置于能量吸收构件3的外部的金属制的连结构件5在吸收冲击时塑性变形。

连结构件5保持经由前端安装板29和后端安装板23分别连结固定于保险杠加强件21和前纵梁7的状态不变，以被压溃的方式塑性变形。因此，即使能量吸收构件3变得零散，固定于能量吸收体1的前表面的保险杠加强件21也能够通过连结构件5抑制与保险杠面板一同自车身(前纵梁7)脱落。

此时，连结构件5覆盖能量吸收构件3的外侧。因此，能够抑制变得零散的能量吸收构件3向外部飞散。

在能量吸收构件3自保险杠加强件21受到冲击载荷而被破坏时，本实施方式的连结构件5在塑性变形的同时向前纵梁7传递冲击载荷。在该情况下，在能量吸收构件3变得零散后，连结构件5也在塑性变形的同时向前纵梁7传递冲击载荷。因此，自保险杠加强件21向前纵梁7的载荷传递变得更高效。

本实施方式的连结构件5是金属制，通过焊接分别接合固定于前纵梁7侧的后端安装板23以及保险杠加强件21侧的前端安装板29。由此，连结构件5与前纵梁7以及保险杠加强件21的连结状态变得更牢固，能够更可靠地抑制保险杠加强件21的脱落。

另外，在上述第1实施方式中，虽然将筒状的连结构件5配置于筒状的能量吸收构件3的外侧，但是也可以将筒状的连结构件5配置于筒状的能量吸收构件3的内侧。而且，虽然能量吸收构件3和连结构件5均为四棱柱的筒状，但是也可以是圆柱的筒状等其他的筒状。连结构件5也可以不是筒状，例如也可以将一个或者多个板状物或者棒状物配置于能量吸收构件3的外侧或者内侧。

在将筒状的连结构件5配置于筒状的能量吸收构件3的内侧的情况下，将能量吸收构件3分割为例如半筒状的两个分割体。在该情况下，在将连结构件5的前后两端分别焊接固定于前端安装板29和后端安装板23之后，将半筒状的两个分割体自外侧覆盖于连结构件5，并使用例如粘接剂固定。

图4、图5表示上述第1实施方式的变形例。

在图4中，作为能量吸收体1A，将筒状或者板状的连结构件5A配置于筒状的能量吸收构件3的外侧。对于能量吸收体1A，连结构件5A在前后两端具有向外侧弯曲的凸缘5A1、5A2，将这些凸缘5A1、5A2分别焊接固定于前端安装板29和后端安装板23来连结。

在图5中，作为能量吸收体1B，将板状的连结构件5B配置于筒状的能量吸收构件3的内侧。对于能量吸收体1B，连结构件5B在前后两端具有向内侧弯曲的凸缘5B1、5B2，将这些凸缘5B1、5B2分别焊接固定于前端安装板29和后端安装板23来连结。

图6表示本发明的第2实施方式。

第2实施方式的连结构件5C配置于相对于能量吸收构件3分开的位置。连结构件5C是四棱柱等的筒状，将向外侧弯曲的前后的凸缘5C1、5C2分别焊接固定于保险杠加强件21和后端安装板23C。后端安装板23C具有以相对于与前纵梁7相对应的位置突出的方式延长的延长部23Ca，将后端的凸缘5C2焊接固定于延长部23Ca。

在第2实施方式中，在能量吸收构件3压坏变形时，连结构件5C也保持经由前端安装板29和后端安装板23C分别连结固定于保险杠加强件21和前纵梁7的状态不变，以被压溃的方式塑性变形。因此，即使能量吸收构件3变得零散，保险杠加强件21也能够通过连结构件5C抑制与保险杠面板一同自车身(前纵梁7)脱落。

另外，在第2实施方式中，连结构件5C也不必是筒状，也可以是板状或者棒状。而且，替代连结构件5C的后端经由后端安装板23C与前纵梁7连结，也可以是连结构件5C的后端与前纵梁7以外的其他的车身骨架构件连结的结构。

图7表示本发明的第3实施方式。

第3实施方式的连结构件5D以非脆性材料的具有挠性的线材形成。作为具有挠性的线材，可以是以人造丝等化学纤维形成的绳、被称为所谓的线缆(日文原文：ワイヤー)的金属线、玻璃纤维线等。由线材形成的连结构件5D插入分别形成于前端安装板29和后端安装板23的连结孔29a、23a并扎起从而进行连结。连结构件5D虽然在图7中配置于筒状的能量吸收构件3的外侧，但是也可以配置于内侧。

在第3实施方式中，在能量吸收构件3压坏变形时，连结构件5D也保持经由前端安装板29和后端安装板23分别连结于保险杠加强件21和前纵梁7的状态。因此，即使能量吸收构件3变得零散，保险杠加强件21也能够通过连结构件5D抑制与保险杠面板一同自车身(前纵梁7)脱落。

由于第3实施方式的连结构件5D以非脆性材料的具有挠性的线材形成，与将连结构件设为金属制的筒状或者板状以及棒状的情况相比，能够达成轻量化。而且，能够通过将由线材形成的连结构件5D插入连结孔23a、29a来容易地连结。

图8表示本发明的第4实施方式。

与图6所示的第2实施方式的连结构件5C同样地，第4实施方式将连结构件5E配置于相对于能量吸收构件3分开的位置。与图7所示的第3实施方式的连结构件5D同样地，连结构件5E以非脆性材料的具有挠性的线材形成。

连结构件5E的前纵梁7侧的后端插入形成于后端安装板23D的连结孔23Da并扎起从而进行连结。后端安装板23D具有以相对于与前纵梁7相对应的位置突出的方式延长的延长部23Db。

连结构件5E的保险杠加强件21侧的前端插入形成于连结板35的连结孔35a并扎起从而进行连结。连结板35通过例如焊接固定而连结于保险杠加强件21的后表面。在保险杠加强件21的后表面的与连结构件5E相对应的位置，设有用于避免与连结构件5E干涉的回避孔21d。

在第4实施方式中，在能量吸收构件3压坏变形时，连结构件5E也保持经由连结板35和后端安装板23D分别连结于保险杠加强件21和前纵梁7的状态。因此，即使能量吸收构件3变得零散，保险杠加强件21也能够通过连结构件5E抑制与保险杠面板一同自车身(前纵梁7)脱落。

另外，与图6的连结构件5C同样地，替代连结构件5E的后端经由后端安装板23D与前纵梁7连结，也可以是连结构件5E的后端与前纵梁7以外的其他的车身骨架构件连结的结构。

以上，虽然说明了本发明的实施方式，但是这些实施方式仅是为了使本发明易于理解而记载的示例，本发明并不限定于该实施方式。本发明的技术范围不限于在上述实施方式中公开的具体的技术事项，也包括能够容易地由此导出的各种变形、变更、替代技术等。

例如，在上述实施方式中，虽然说明了将具有能量吸收构件3的能量吸收结构设置于车身的前部的例子，但是即使将该能量吸收结构设置于车身的后部也能够得到同样的效果。

作为连结构件，也可以使用由人造丝、玻璃纤维形成的织物。而且，图4、图5的连结构件5A、5B在铝制的情况下，也可以通过铆钉连结固定于前端安装板29和后端安装板23。

产业上的可利用性

本发明适用于使用了纤维强化树脂制的能量吸收构件的能量吸收结构。

附图标记说明

3、能量吸收构件；5、5A、5B、5C、5D、5E、连结构件；7、前纵梁(车身骨架构件)；21、保险杠加强件(保险杠构件)；23a、23Da、29a、35a、连结孔。

Claims (5)

1.一种能量吸收结构，其特征在于，

该能量吸收结构包括：

沿着车身前后方向配置的车身骨架构件；

设置于车身的端部的保险杠构件；

设置于所述车身骨架构件和所述保险杠构件之间，并由纤维强化树脂构成的能量吸收构件；以及

由非脆性材料构成，并将所述车身骨架构件和所述保险杠构件连结的连结构件。

2.根据权利要求1所述的能量吸收结构，其特征在于，

所述连结构件覆盖所述能量吸收构件的外侧。

3.根据权利要求1或2所述的能量吸收结构，其特征在于，

在所述能量吸收构件自所述保险杠构件受到冲击载荷而被破坏时，所述连结构件在塑性变形的同时向所述车身骨架构件传递冲击载荷。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的能量吸收结构，其特征在于，

所述连结构件是金属制，其接合固定于所述车身骨架构件以及所述保险杠构件。

5.根据权利要求1所述的能量吸收结构，其特征在于，

所述连结构件是具有挠性的线材，其插入设置于所述车身骨架构件以及所述保险杠构件的连结孔来连结。