CN110871852A - 帽型构件和帽型构件的制造方法 - Google Patents

帽型构件和帽型构件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供如下的帽型构件和帽型构件的制造方法，即，能够维持与周边构件的接合性，并且能够提高相对于沿垂直方向对顶面部作用的力而言的强度。帽型构件(1)具有顶面部(20)、一对纵壁部(10)、一对凸缘部(30)以及一对上侧角部(40)，该一对上侧角部分别连接与各自对应的一对纵壁部和顶面部。帽型构件具有沿长边方向(L)配置的第1帽部(100)和第2帽部(200)。第1帽部的第1顶面部(120)的高度h11与一对第1上侧角部(140)的高度相同。第2帽部的第2顶面部(220)具有：缩小顶面部(222)，其在比一对上侧角部(240)低的位置沿宽度方向W延伸；以及延长部(224)，其从一对上侧角部(240)分别延伸到缩小顶面部(222)。

Description

帽型构件和帽型构件的制造方法
技术领域
本发明涉及帽型构件和帽型构件的制造方法。
背景技术
专利文献1公开了一种一对纵壁部的相对的间隔较窄的窄部和一对纵壁部的相对的间隔较宽的宽部在长边方向上重复设置的帽型构件。通过相对的间隔在长边方向上连续地重复放大和缩小，从而提高抗弯曲冲击特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-189126号公报
发明内容
发明要解决的问题
帽型构件通常不会单独使用，而是会与周边构件相接合，例如用作车辆用的构件。在此，在专利文献1的帽型构件中，由于一对纵壁部的间隔重复放大和缩小，因此，纵壁部的面不平行。因此，专利文献1的帽型构件存在与周边构件的接合较困难的问题。
另外，相对于沿垂直方向对设于一对纵壁部之间的顶面部作用的力而言的强度不充分，谋求进一步的改善。
因此，本发明的目的在于提供如下的帽型构件和帽型构件的制造方法，即，能够维持与周边构件的接合性，并且提高相对于沿垂直方向对顶面部作用的力而言的强度。
用于解决问题的方案
一技术方案的帽型构件具有顶面部、一对纵壁部、一对凸缘部以及一对角部，该一对角部分别连接与各自对应的所述一对纵壁部和所述顶面部。帽型构件具有沿长边方向配置的第1帽部和第2帽部。所述第1帽部的所述顶面部的高度与所述一对角部的高度相同。所述第2帽部的所述顶面部具有：缩小顶面部，其在比所述一对角部低的位置沿宽度方向延伸；以及延长部，其从所述一对角部分别延伸到所述缩小顶面部。
第2帽部的顶面部具有延长部，该延长部从一对角部分别延伸到在比该角部低的位置沿宽度方向延伸的缩小顶面部，因此，与顶面部从一个角部到另一个角部平行地延伸的情况相比，顶面部的截面积(即，延长部和缩小顶面部的截面积的总和)增加。由此，能够提高第2帽部的顶面部的截面惯性矩，能够提高相对于沿垂直方向对顶面部作用的力而言的强度。
另一方面，第1帽部的顶面部的高度与一对角部的高度相同，因此，能够在从一个角部跨顶面部到另一个角部的范围接合周边构件，因此能够实现帽型构件和周边构件之间的接合。
附图说明
图1是实施方式的帽型构件的立体图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图1的B-B剖视图。
图4是实施方式的帽型构件的剖视图。
图5是用于说明实施方式的帽型构件的使用例的图。
图6是用于说明实施方式的帽型构件1的制造方法的图。
图7是用于说明实施方式的帽型构件1的制造方法的图。
附图标记说明
1、帽型构件；10、纵壁部；12、上壁部；14、下壁部；16、内侧部；20、顶面部；30、凸缘部；40、上侧角部；50、下侧角部；100、第1帽部；110、第1纵壁部；112、第1上壁部；114、第1下壁部；116、第1内侧部；120、第1顶面部；130、第1凸缘部；140、第1上侧角部；150、第1下侧角部；200、第2帽部；210、第2纵壁部；212、第2上壁部；214、第2下壁部；216、第2内侧部；220、第2顶面部；222、缩小顶面部；224、延长部；230、第2凸缘部；240、第2上侧角部；250、第2下侧角部；300、连结部；400、周边构件；CS、截面。
具体实施方式
以下，参照添加的附图详细地说明本发明适当的实施方式。此外，在以下的附图的记载中，对相同或类似的部分标注相同或类似的附图标记。不过，附图为示意图，应注意各尺寸的比例等与现实的尺寸不同。因而，具体的尺寸等应该参考以下的说明来进行判断。另外，在附图相互之间也包括彼此的尺寸的关系、比例不同的部分。在本说明书和附图中，对于实质上具有相同的功能、结构的要素，标注相同的附图标记，从而省略重复的说明，此外，省略与本发明没有直接关系的要素的图示。
(1)帽型构件1的概略结构
使用图1～图4说明帽型构件1的概略结构。图1是实施方式的帽型构件的立体图。图2是图1的A-A剖视图。图3是图1的B-B剖视图。图4是实施方式的帽型构件的剖视图。图4的A是图1的C-C剖视图，图4的B是图1的D-D剖视图。图5是用于说明实施方式的帽型构件的使用例的图。
附图所示的箭头L表示长边方向，箭头W表示宽度方向，箭头H表示高度方向。长边方向L、宽度方向W、高度方向H彼此正交。
如图1所示，帽型构件1具有顶面部20、一对纵壁部10、一对凸缘部30、一对上侧角部40以及一对下侧角部50。
一对纵壁部10沿长边方向L延伸，在宽度方向W上彼此相对。纵壁部10的上端缘经由上侧角部40与顶面部20的宽度方向W的外端缘相连。纵壁部10的下端缘经由下侧角部50与凸缘部30的宽度方向W的内端缘相连。
如图1所示，纵壁部10具有上壁部12、下壁部14以及内侧部16。
上壁部12位于比下壁部14靠上侧的位置。上壁部12的上端缘经由上侧角部40与顶面部20的宽度方向W的外端缘相连。上壁部12的下端缘与内侧部16相连。
下壁部14位于比上壁部12靠下侧的位置。下壁部14的上端缘与内侧部16相连。下壁部14的下端缘经由下侧角部50与凸缘部30的宽度方向W的内端缘相连。
内侧部16位于上壁部12与下壁部14之间，并位于比下壁部14靠宽度方向W的内侧的位置。内侧部16的上端缘与上壁部12的下端缘相连，内侧部16的下端缘与下壁部14的上端缘相连。
顶面部20在宽度方向W上设于一对纵壁部10之间。顶面部20具有与长边方向L和宽度方向W平行的面。顶面部20的宽度方向W的外端缘经由上侧角部40与纵壁部10的上端缘相连。
一对凸缘部30在宽度方向W上位于比纵壁部10靠外侧的位置。凸缘部30的宽度方向W的内端缘经由下侧角部50与纵壁部10的下端缘相连。
一对上侧角部40将一对纵壁部10各自与顶面部20之间连接。
一对下侧角部50将一对纵壁部10各自与凸缘部30之间连接。
如图1所示，帽型构件1具有第1帽部100和第2帽部200。第1帽部100和第2帽部200沿长边方向L配置。
如图2所示，第1帽部100具有第1顶面部120、一对第1纵壁部110、一对第1凸缘部130、一对第1上侧角部140以及一对第1下侧角部150。第1纵壁部110与纵壁部10相对应，第1顶面部120与顶面部20相对应，第1凸缘部130与凸缘部30相对应，第1上侧角部140与上侧角部40相对应，第1下侧角部150与下侧角部50相对应。
第1纵壁部110具有与上壁部12相对应的第1上壁部112、与下壁部14相对应的第1下壁部114以及与内侧部16相对应的第1内侧部116。
第1顶面部120的高度h11与一对第1上侧角部140的高度相同。因此，能够在从一个第1上侧角部140跨第1顶面部120到另一个第1上侧角部140的范围接合周边构件。因而，在第1帽部100中能够接合周边构件，能够实现帽型构件1和周边构件之间的接合。
此外，本说明书中的高度相同意思为，并不限于这些高度是完全相同的高度的情况，也包括因制造误差等产生了高度差的情况，说起来，是指在能够获得本发明的效果的程度上配置于实质上相同的高度。
第1内侧部116由在宽度方向W上凹陷的凹部(加强筋)构成。由此，能够提高第1纵壁部110的刚性。
第1内侧部116位于比第1上侧角部140靠宽度方向W的外侧的位置。由此，如后述那样，能够抑制如下的情况，即，在制造帽型构件1时，使要抵接于顶面部20的模具从下侧插入，该模具抵接于第1内侧部116而无法插入。
如图3所示，第2帽部200具有第2顶面部220、一对第2纵壁部210、一对第2凸缘部230、一对第2上侧角部240以及一对第2下侧角部250。第2纵壁部210与纵壁部10相对应，第2顶面部220与顶面部20相对应，第2凸缘部230与凸缘部30相对应，第2上侧角部240与上侧角部40相对应，第2下侧角部250与下侧角部50相对应。
第2顶面部220具有缩小顶面部222和延长部224。缩小顶面部222在比一对第2上侧角部240低的位置沿宽度方向W延伸。延长部224从一对第2上侧角部240分别延伸到缩小顶面部222。由此，第2上侧角部240中的第2纵壁部210和第2顶面部220之间的角度θ21比第1上侧角部140中的第1纵壁部110和第1顶面部120之间的角度θ11小。在该情况下，在沿宽度方向W和高度方向H的截面(图2和图3)中，第2顶面部220的截面积比第1顶面部120的截面积大，因此，在第2顶面部220中，截面惯性矩比第1顶面部120大，利用实施方式的帽型构件1，能够提高相对于沿垂直方向对顶面部20作用的力F而言的强度。缩小顶面部222的宽度方向W的长度w23比第2顶面部220的宽度方向W的长度w21的一半长。由此，能够缩小第2纵壁部210和第2顶面部220之间的角度θ21。角度θ21越小，第2顶面部220的截面积越增加，因此，能够增加第2顶面部220的截面惯性矩。因而，利用实施方式的帽型构件1，能够进一步提高相对于沿垂直方向对顶面部20作用的力F而言的强度。
缩小顶面部222的高度h22比第1帽部100的第1顶面部120的高度h11的一半高。由此，能够抑制加大从第1顶面部120向缩小顶面部222的变化程度到不必要的程度以上，能够抑制为了连结第1帽部100和第2帽部200所进行的弯折的变化变大。因此，能够确保连结第1帽部100和第2帽部200的部分(后述的连结部300)的强度。
第2纵壁部210具有与上壁部12相对应的第2上壁部212、与下壁部14相对应的第2下壁部214以及与内侧部16相对应的第2内侧部216。第2内侧部216由沿宽度方向W延伸的平面(平面部)构成。由此，能够提高第2纵壁部210的刚性。
如上所述，利用缩小顶面部222和延长部224在第2顶面部220设置台阶，利用第2内侧部216在第2纵壁部210设置台阶，从而能够提高第2帽部200的刚性，能够抑制帽型构件1的截面崩溃。
第1内侧部116和第2内侧部216可以位于相同的高度。因而，第1内侧部116的高度h12和第2内侧部216的高度h23可以相同。第1内侧部116的高度h12是高度方向H上的从第1下侧角部150到第1内侧部116的下端缘为止的长度。第2内侧部216的高度h23是高度方向H上的从第2下侧角部250到第2内侧部216的下端缘为止的长度。这样，在第1内侧部116和第2内侧部216设为相同高度的情况下，在制造帽型构件1时，能够以成形凹部(加强筋)的方式同时成形第1内侧部116和第2内侧部216。由此，在第2内侧部216为凹部的情况下，能够以与以往的工序相同的工序数来制造帽型构件1。另外，第2内侧部216为平面部的情况也可以。作为第2内侧部216，暂时形成凹部，在之后的其他工序中，使第2内侧部216从凹部成形为平面部，从而能够以与以往相同的工序数来制造帽型构件1。
此外，由于第1内侧部116由凹部构成，因此，沿着第1下壁部114的面可以位于沿着第1上壁部112的面的延长线上。另一方面，由于第2内侧部216由平面部构成，因此，沿着第2下壁部214的面可以从沿着第2上壁部212的面的延长线上偏离。
另外，由于第1内侧部116由凹部构成，因此，第1内侧部116的宽度方向W的最内端缘可以不与第1上壁部112的下端缘相连。另一方面，由于第2内侧部216由平面部构成，因此，第2内侧部216的宽度方向W的最内端缘与第2上壁部212的下端缘相连。
另外，帽型构件1具有连结部300。连结部300配置于第1帽部100与第2帽部200之间，用于连结第1帽部100和第2帽部200。
如图1和图4所示，连结部300相对于沿宽度方向W和高度方向H的截面CS倾斜。由此，能够从第1帽部100的形状连续地变化为第2帽部200的形状。因而，与连结部300相对于截面CS平行的情况相比，能够抑制从外部输入的应力集中于连结部300，能够抑制以连结部300为基点的损伤。另外，从第1帽部100的形状连续地变化为第2帽部200的形状，能够抑制从第1帽部100的形状急剧地变化为第2帽部200的形状。因此，即使使用像超高张力钢这样的伸长率较低的材料，也能够制造帽型构件1。并且，在从第1帽部100的形状急剧地向第2帽部200的形状变化的情况下，在该部分中，会对用于成型帽型构件1的模具施加过大的负荷。然而，通过连结部300相对于截面CS倾斜，能够使从第1帽部100的形状向第2帽部200的形状的变化缓和，能够抑制对模具施加过大的负荷，能够延长模具的寿命。
如图4的A所示，连结部300中的顶面部20相对于截面CS倾斜。因而，连结部300中的顶面部20和截面CS之间的角度θ31小于90度。
如图4的B所示，连结部300中的纵壁部10(具体而言为上壁部12)相对于截面CS倾斜。因而，连结部300中的上壁部12和截面CS之间的角度θ32小于90度。
如图5所示，帽型构件1例如是车辆用的帽型构件1。帽型构件1用作下边梁加强件，能够将作为周边构件400的立柱接合于该帽型构件1。在此，第1帽部100的第1顶面部120不具有缩小顶面部222，而是平面，因此，能够利用点焊接合周边构件400。另一方面，不接合周边构件400的第2帽部200的刚性较高，因此，能够增加车辆碰撞时的最大弯曲负载。
此外，在图5中，例示了不具有内侧部16的帽型构件1，但是，当然车辆用的帽型构件1也可以具有内侧部16。
(2)帽型构件的制造方法
接着，使用图6和图7说明帽型构件的制造方法，图6和图7是用于说明实施方式的帽型构件1的制造方法的图。图6的左侧表示第1帽部100，图6的右侧表示第2帽部200。图7的A是用于说明步骤S20的制造工序的一个例子的图。图7的B是用于说明步骤S30的制造工序的一个例子的图。
在图6的步骤S10中，通过使用模具将平板状的金属板弯折，从而成型一对纵壁部10、顶面部20、一对凸缘部30、第1内侧部116以及第2内侧部216。由此，能够成形第1帽部100和第2帽部200。
第2内侧部216与第1内侧部116同样地，成型为向宽度方向W凹陷的凹部。由此，能够利用同一工序成形第1内侧部116和第2内侧部216。
此外，也可以同时成型一对纵壁部10、顶面部20、一对凸缘部30、第1内侧部116以及第2内侧部216。
在步骤S20中，调整纵壁部10和凸缘部30之间的角度以及纵壁部10和顶面部20之间的角度。
在步骤S20中，例如，能够使用图7的A所示那样的模具，在第1帽部100中调整顶面部20和纵壁部10之间的角度。
此外，也可以同时调整纵壁部10和凸缘部30之间的角度以及纵壁部10和顶面部20之间的角度。
在步骤S30中，对上侧角部40、第2内侧部216以及纵壁部10与凸缘部30之间的部分即下侧角部50进行再冲压加工。
在此，第2内侧部216能够从凹部成形为平面。由此，通过在对其他部分进行再冲压加工时，使第2内侧部216从凹部成形为平面，从而能够以与以往相同的工序数来制造帽型构件1。
在步骤S30中，例如，能够使用图7的B所示那样的模具进行再冲压加工。
此外，也可以同时对上侧角部40、第2内侧部216以及纵壁部10与凸缘部30之间的部分即下侧角部50进行再冲压加工。
像以上这样，利用本实施方式的制造方法能够以与以往相同的工序数来制造帽型构件1。由此，能够在不增加制造成本的情况下制造强度提高了的帽型构件1。
使用上述的实施方式对本发明进行了详细的说明，但对于本领域技术人员而言，可以明确的是本发明并不限定于本说明书中所说明的实施方式。本发明在不脱离由权利要求书的记载所规定的本发明的主旨和范围的前提下，能够作为进行修改以及变更后的方案来实施。因而，本说明书的记载是以例示说明为目的，并没有任何限定本发明的意思。
产业上的可利用性
本技术方案提供如下的帽型构件和帽型构件的制造方法，即，能够维持与周边构件的接合性，并且能够提高相对于沿垂直方向对顶面部作用的力而言的强度。

Claims (8)

1.一种帽型构件，其特征在于，该帽型构件具有顶面部、一对纵壁部、一对凸缘部以及一对角部，该一对角部分别连接与各自对应的所述一对纵壁部和所述顶面部，
该帽型构件具有沿长边方向配置的第1帽部和第2帽部，
所述第1帽部的所述顶面部的高度与所述一对角部的高度相同，
所述第2帽部的所述顶面部具有：缩小顶面部，其在比所述一对角部低的位置沿宽度方向延伸；以及延长部，其从所述一对角部分别延伸到所述缩小顶面部。
2.根据权利要求1所述的帽型构件，其特征在于，
所述第1帽部的所述纵壁部具有：第1上壁部；第1下壁部，其位于比所述第1上壁部靠下侧的位置；以及第1内侧部，其位于所述第1上壁部与所述第1下壁部之间，且位于比所述第1下壁部靠宽度方向的内侧的位置，
所述第2帽部的所述纵壁部具有：第2上壁部；第2下壁部，其位于比所述第2上壁部靠下侧的位置；以及第2内侧部，其位于所述第2上壁部与所述第2下壁部之间，且位于比所述第2下壁部靠所述宽度方向的内侧的位置，
所述第1内侧部和所述第2内侧部位于相同的高度。
3.根据权利要求2所述的帽型构件，其特征在于，
所述第1内侧部由向所述宽度方向凹陷的凹部构成，
所述第2内侧部由沿所述宽度方向延伸的平面构成。
4.根据权利要求2或3所述的帽型构件，其特征在于，
所述第1内侧部位于比所述第1帽部的所述角部靠宽度方向的外侧的位置。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的帽型构件，其特征在于，
在所述长边方向上，在所述第1帽部与所述第2帽部之间具有用于连结所述第1帽部和所述第2帽部的连结部，
所述连结部相对于沿宽度方向和高度方向的截面倾斜。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的帽型构件，其特征在于，
所述缩小顶面部的宽度方向的长度比所述第2帽部的所述顶面部的所述宽度方向的长度的一半长。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的帽型构件，其特征在于，
所述缩小顶面部的高度比所述第1帽部的所述顶面部的高度的一半高。
8.一种帽型构件的制造方法，其特征在于，该帽型构件具有顶面部、一对纵壁部、一对凸缘部以及一对角部，该一对角部分别连接与各自对应的所述一对纵壁部和所述顶面部，
该帽型构件具有沿长边方向配置的第1帽部和第2帽部，
所述第1帽部的所述顶面部的高度与所述一对角部的高度相同，
所述第2帽部的所述顶面部具有：缩小顶面部，其在比所述一对角部低的位置沿宽度方向延伸；以及延长部，其从所述一对角部分别延伸到所述缩小顶面部，
所述第1帽部的所述纵壁部具有：第1上壁部；第1下壁部，其位于比所述第1上壁部靠下侧的位置；以及第1内侧部，其位于所述第1上壁部与所述第1下壁部之间，且位于比所述第1下壁部靠宽度方向的内侧的位置，
所述第2帽部的所述纵壁部具有：第2上壁部；第2下壁部，其位于比所述第2上壁部靠下侧的位置；以及第2内侧部，其位于所述第2上壁部与所述第2下壁部之间，且位于比所述第2下壁部靠所述宽度方向的内侧的位置，
所述第1内侧部和所述第2内侧部位于相同的高度，
所述第1内侧部由向所述宽度方向凹陷的凹部构成，
所述第2内侧部由沿所述宽度方向延伸的平面构成，
该帽型构件的制造方法具有如下工序：
第1工序，在该工序中，通过弯折金属板，成形所述一对纵壁部、所述顶面部、所述一对凸缘部、所述第1内侧部以及所述第2内侧部；
第2工序，在该工序中，调整所述纵壁部和所述凸缘部之间的角度以及所述纵壁部和所述顶面部之间的角度；以及
第3工序，在该工序中，对所述纵壁部与所述凸缘部之间的部分、所述角部以及所述第2内侧部进行再冲压加工，
在所述第1工序中，所述第2内侧部成型为向所述宽度方向凹陷的凹部，
在所述第3工序中，所述第2内侧部从所述凹部成型为所述平面。
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