CN111699128B - 车辆用骨架部件以及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆用骨架部件以及车辆。车辆用骨架部件(1)具备中空部件(2)以及加强部件(3),中空部件(2)在内部具备相互对置的第1面(2A)和第2面(2B),加强部件(3)具备具有近似圆形的截面的圆筒状体,加强部件(3)立设于中空部件(2)内部的第1面(2A)或第2面(2A)。
Description
技术领域
本发明涉及车辆用骨架部件以及车辆。
背景技术
在汽车领域中,碰撞安全限制逐年强化,兼顾用于提高燃料消耗率的轻量化和碰撞安全性变得非常重要。
此外,近年来,从地球环境保护的观点出发,正在进行电动汽车等环保车的开发。在电动汽车中,由于在地板下配置有大量电池,因此与电池接近设置的摇臂的性能提高(主要是能量吸收性能)变得重要。
通常,在保险杠、立柱、摇臂等车辆用骨架部件中,为了轻量化而成为中空截面,根据构件的不同,通过在内部配置加强部件来实现性能提高。
作为加强部件的配置方法,例如可以考虑沿着车辆用骨架部件的长度方向配置加强部件的情况和沿着与车辆用骨架部件的长度方向正交的方向配置加强部件的情况。在前者的情况下,由于板厚局部地增加,因此存在加强部件的区域的强度提高。在后者的情况下,由于加强部件成为车辆用骨架部件的隔壁,因此扭转阻力增大,存在加强部件的区域的强度提高。
汽车在碰撞时产生的变形,大体区分存在弯曲变形、轴压溃、扭转变形这三种。轴压溃以及扭转变形容易在构件整体上产生变形,因此每单位构件重量的能量吸收量较高。
另一方面,由于弯曲变形的变形区域被限定,因此每单位构件重量的能量吸收量较小。尤其是,碰撞物是电线杆等(柱侧面碰撞、柱正面碰撞)越小的物体,则变形区域变得越小,因此能量吸收量进一步变小。
以往,通过在车辆用骨架部件的内部配置加强部件来确保所需要的能量吸收量。但是,在实际的碰撞中,碰撞部位不会被限定,因此需要在一定程度的区域中配置加强部件,构件重量的增加成为课题。
因此,在专利文献1中公开了如下构造:在构成车辆的门柱、摇臂等车辆用骨架部件的内部,插入由铝、强化塑料构成的蜂窝构造体来强化车辆用骨架部件。
根据专利文献1所记载的发明,通过利用蜂窝构造体来对车辆用骨架部件的内部进行强化,由此具有能够提高加强效果和减轻构件重量的增加这样的效果。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-177270号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在上述专利文献1所记载的技术中,通常,车辆用骨架部件是通过将薄板钢板弯折而形成的,而蜂窝构造体由铝、强化塑料等不同种类部件构成。
因此,在将车辆用骨架部件和蜂窝构造体进行接合时,需要防止不同种类金属间的电蚀。因此,在上述专利文献1中,被限定为基于有机粘接剂等的接合方法。因而,存在如下那样的课题:难以在适当的位置处,不导致构件重量增加而有效地加强车辆用骨架部件。
本发明的目的在于提供车辆用骨架部件以及车辆,能够不导致构件重量增加而在适当的位置处有效地进行加强。
用于解决课题的手段
本发明的车辆用骨架部件为,具备中空部件以及加强部件,上述中空部件在内部具备相互对置的第1面和第2面,上述加强部件具备具有近似圆形的截面的圆筒状体,上述加强部件立设于上述中空部件内部的上述第1面或上述第2面。
此处,所谓的近似圆形的截面,是指不仅包括严格的正圆的截面,而且包括具有某种程度的纵横比的椭圆形的截面的概念。
当沿着横切长度方向的朝向对车辆用骨架部件作用外力时,根据该外力而车辆用骨架部件的中空部件弯曲变形、或者使中空部件产生压溃。所谓的压溃是指中空部件的对轴进行横切的截面溃损的情况。外力的朝向是对中空部件的长度方向(轴向)进行横切的朝向,相对于加强部件来说是大致沿着加强部件的轴向的方向。
此时,在由外力引起的变形初期,由于加强部件支承中空部件,因此能够提高车辆骨架部件针对按压力的强度。
另一方面,在变形后期的中空部件压溃了的状态下,随着中空部件的压溃,加强部件也在加强部件的轴向上溃损。将加强部件在加强部件的轴向上溃损的情况称为压曲。通过加强部件对压曲的阻力,能够提高车辆用骨架部件针对外力的强度。
尤其是,加强部件是对于轴向的阻力较大的没有棱线的圆筒状体。因而,即使从倾斜方向对车辆用骨架部件作用载荷,由于变形阻力在哪个部位都恒定,因此加强部件也会稳定地压曲。因而,与对于车辆用骨架部件的力的作用方向无法,能够提高针对外力的强度。
此外,由于加强部件不是实心而是圆筒状体,因此即使在中空部件内配置加强部件,也能够减少重量增加,因此也不会导致构件重量增加。
在本发明中优选为,在上述加强部件上接合有堵塞上述第1面侧的端部的第1盖部件。
通过在加强部件的第1面侧的端部接合第1盖部件,由此加强部件的端部被约束。因而,能够防止压溃载荷局部地作用于加强部件而使第1面侧的端部歪斜地变形,从而使能量吸收产生偏差。
在本发明中优选为,具备上述第1盖部件与上述中空部件之间的接合部。
通过在加强部件上接合第1盖部件,由此能够在第1盖部件中进行与中空部件之间的接合,因此接合时的施工性提高。
此外,通过接合第1盖部件,由此与通过焊接将加强部件的端部与中空部件进行接合的情况相比较,能够减少接合部位。
进而,通过接合第1盖部件,由此能够较大地确保接合面积,与焊接相比较,容易采用接合强度较低的粘接剂等其他接合方法。
在本发明中优选为,上述接合部是处于上述中空部件的上述第1面与上述第2面之间的侧面部的焊接部。
在从中空部件的第2面侧受到载荷时,中空部件的第1面进行拉伸变形。在接合部为焊接部的情况下,在焊接部的周围产生热影响区。热影响区有时会由于拉伸变形而破损。即,当在中空部件的第1面上存在焊接部时,在从中空部件的第2面侧受到载荷时,热影响区破损,中空部件的性能有可能大幅度降低。因此,使第1盖部件延伸至侧面部,并在侧面部设置焊接部。由于焊接部难以拉伸变形,因此焊接部难以被破坏。
在本发明中优选为,上述焊接部处于与上述第1面相比接近上述第2面的位置。
如果焊接部处于与中空部件的第1面相比更接近第2面的位置,则中空部件的第2面侧成为压缩变形,因此焊接部更难以被破坏。
在本发明中优选为,上述加强部件的第1面侧的端部与上述中空部件经由粘接剂而接合。
此处,粘接剂的接合强度一般比基于焊接的接合强度低,因此粘接剂的材质、量优选根据所要求的接合强度来适当选择。例如,也可以将粘接剂填充到中空部件内,以将加强部件的第1面侧的端部埋设在所填充的粘接剂中的方式进行接合。
加强部件的第1面侧的端部与中空部件之间的接合,可以考虑各种方法,也可以考虑经由粘接剂来进行接合。即使中空部件的材质与加强部件的材质不同,粘接剂也能够将两者进行接合。因而,能够提高中空部件以及加强部件的材质的选择自由度。
在本发明中优选为,在上述加强部件上接合有堵塞上述第2面侧的端部的第2盖部件。
在将车辆用骨架部件用于车辆的情况下,中空部件的第2面侧有时面向车辆外侧,车辆的外表面并不限定为平坦面。此外,从车辆外侧碰撞的物体,例如电线杆、其他车辆那样,施加外力的物体也不限定为平坦面。即,来自加强部件的第2面侧的外力输入变得不均匀的情况较多。与此对应,如果通过第2盖部件堵塞加强部件的第2面侧的端部,则能够防止外力不均匀地分散而作用于加强部件,能够防止加强部件歪斜地变形。
在本发明中优选为,上述加强部件的近似圆形的截面是长轴与短轴之比为2.5以下的椭圆形。
如上所述,近似圆形的截面不仅包括正圆的截面,而且包括椭圆形的截面。但是,当长轴与短轴之比超过2.5而变得扁平时,在变形时加强部件会弯折,或者根据外力方向的不同而容易倾倒。因而,为了随着中空部件的压溃而使加强部件压溃,优选长轴与短轴之比为2.5以下的能够视为圆形的范围的截面。
在本发明中优选为,在上述中空部件的内部配置有多个上述加强部件,各个加强部件的圆筒状体的轴之间的间隔为上述加强部件的直径的4倍以下。
如果在中空部件的内部配置多个加强部件,则针对外力的强度相应地提高。此时,当使各个加强部件之间的间隔过大时,根据碰撞位置的不同,车辆用骨架部件容易变形,无法充分确保针对外力的强度。因而,通过将多个加强部件的轴之间的间隔设为加强部件的直径的4倍以下,由此能够以适当的间隔配置加强部件,而确保中空部件的加强效果。
在本发明中优选为,上述加强部件由钢材构成。
构成车辆的部件通常采用钢材,通过使加强部件为钢材,能够提高基于焊接等的接合性。并且,由于钢材容易加工且廉价,因此能够实现车辆用骨架部件的制造成本、部件成本的降低。
在本发明中优选为,上述中空部件由钢材制成。
构成车辆的部件通常采用钢材,如果作为中空部件而采用钢材,则能够提高与其他部位之间的接合性。并且,由于钢材容易加工且廉价,因此能够实现车辆用骨架部件的制造成本、部件成本的降低。
本发明的车辆的特征在于,对于上述车辆用骨架部件,将上述中空部件的上述第1面配置在车辆内侧,将上述第2面配置在车辆外侧。
如果是使用了上述车辆用骨架部件的车辆,则能够提高车辆针对外力的强度。
此外,如果将中空部件的第1面配置在车辆内侧,将第2面配置在车辆外侧,则能够成为能够耐受来自车辆外侧的外力的车辆。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的车辆用骨架部件的截面图。
图2是上述实施方式的车辆用骨架部件的分解立体图。
图3是本发明的第2实施方式的车辆用骨架部件的截面图。
图4是上述实施方式的车辆用骨架部件的分解立体图。
图5是本发明的第3实施方式的车辆用骨架部件的截面图。
图6是本发明的第4实施方式的车辆用骨架部件的截面图。
图7A是本发明的第5实施方式的车辆用骨架部件的截面图。
图7B是上述实施方式的变形的车辆用骨架部件的截面图。
图7C是上述实施方式的变形的车辆用骨架部件的截面图。
图8是本发明的第6实施方式的车辆用骨架部件的截面图。
图9是表示实施例的评价耐弯曲性能的试验方法的示意图。
图10是表示实施例和比较例的耐弯曲性能的结果的曲线图。
图11是表示实施例的评价耐压溃性能的试验方法的示意图。
图12是表示实施例和比较例的耐压溃性能的结果的曲线图。
图13是表示实施例的针对来自垂直方向的载荷的耐压溃性能的结果的曲线图。
图14是表示实施例的评价耐压溃性能的试验方法的变形的示意图。
图15是表示实施例的基于压溃载荷的作用方向不同的耐压溃性能的结果的曲线图。
图16是表示实施例的基于压溃载荷的作用方向不同的耐压溃性能的结果的曲线图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行说明。
[1]第1实施方式
图1和图2表示本发明的第1实施方式的车辆用骨架部件1。图1是车辆用骨架部件1的与延伸方向正交的截面图,图2是车辆用骨架部件1的分解立体图。
车辆用骨架部件1用于汽车等车辆,是构成摇臂、门柱等车身的骨架的部件。此外,车辆用骨架部件1也可以设置在车身的前方,用作为对正面碰撞时的能量进行吸收的保险杠。车辆用骨架部件1具备中空部件2以及加强部件3。
中空部件2由钢制的筒状体构成,在内部具备相互对置的第1面2A和第2面2B。中空部件2通过组合内侧构件21和外侧构件22而形成。另外,中空部件2并不一定需要使用钢材,也可以采用铝、纤维强化合成树脂(FRP)等其他材质。
内侧构件21是截面帽形的钢材,钢材例如能够使用厚度尺寸为1.6mm、抗拉强度为1180MPa级的高强度钢板。内侧构件21具备底面部21A、侧面部21B以及凸缘部21C。
底面部21A构成帽形的底部,在安装于车身时成为中空部件的内侧侧面。底面部21A的内表面成为中空部件2的第1面2A。
侧面部21B分别从底面部21A的宽度方向端部立起,各个侧面部21B被对置配置。在安装于车身时,侧面部21B成为中空部件2的上表面以及下表面。
凸缘部21C通过将各个侧面部21B的前端向外侧弯折而形成。
与内侧构件21同样,外侧构件22是截面帽形的钢材,具备底面部22A、两个侧面部22B以及凸缘部22C。外侧构件22在安装于车身时成为中空部件2的外侧侧面。在本实施方式中,底面部22A的一部分与车身形状相对应而向外侧鼓出。底面部22A的内表面成为中空部件2的第2面2B。
内侧构件21的凸缘部21C与外侧构件22的凸缘部22C在中空部件2的组装时被相互重合。重合后的凸缘部21C、22C通过电弧焊接等来接合,被一体化而形成中空部件2。
加强部件3由圆筒状的钢管构成,在中空部件2的内部配置有多个。加强部件3立起配置在中空部件2的第1面2A上。所谓的立起配置是指作为筒状体的加强部件3的轴与第1面2A交叉的配置。加强部件3的轴与第1面2A所成的角大致为90°。被用作为加强部件3的钢管,例如能够使用厚度尺寸为1.6mm、抗拉强度为590MPa级的高强度钢。
加强部件3能够通过将管材切断成规定长度来制造,但不需要是无缝管。也可以采用焊接管。
此外,加强部件3的材质也并不一定需要是钢材,也可以采用铝、纤维强化合成树脂(FRP)等其他材质。但是,从部件成本、接合方法等制造工序的观点出发,优选采用与中空部件2同质的材质。
加强部件3配置在中空部件2的第1面2A的中央,如图2所示,在中空部件2的延伸方向上排列配置有多个、在本实施方式中为5个。各个加强部件3的第1面2A侧的端部,通过电弧焊接等而与中空部件2的第1面2A接合。
多个加强部件3的圆筒的轴的间隔,优选为在相邻的加强部件3之间形成若干间隙的间隔,且优选设定为加强部件3的直径的4倍以下。当使多个加强部件3的圆筒的轴的间隔小于圆筒的轴的直径的2倍时,相邻的加强部件3彼此相互干涉,变得难以配置加强部件3,而变得难以进行制造。此外,如果按照这种程度的间隔来配置加强部件3,则能够确保中空部件2的加强效果。
加强部件3不需要为严格的截面正圆形的圆筒状体。例如,加强部件3的圆筒状体的截面的近似圆形,包括长轴与短轴之比为2.5以下的椭圆形。总之,只要是在沿着加强部件3的轴向作用了外力时、稳定地产生压曲变形的程度的扁平形状,则被允许作为加强部件3。
在制造车辆用骨架部件1的情况下,如图2所示,将内侧构件21的凸缘部21C朝向上面配置,并在内侧构件21的底面部21A上配置多个加强部件3。接着,通过电弧焊接等将底面部21A与加强部件3的第1面2A侧的端部进行接合。最后,将外侧构件22的凸缘部22C朝向下方,使内侧构件21的凸缘部21C与外侧构件22的凸缘部22C重合,通过点焊等将凸缘部21C、22C彼此进行焊接而接合。
如上所述,这样的车辆用骨架部件1能够用作为构成车身骨架的摇臂、门柱、保险杠。此外,所使用的汽车也不仅能够采用通常的利用汽油行驶的汽车,还能够采用电动汽车等环保车。
特别是,在电动汽车的情况下,进行蓄电的蓄电池被收纳在车内地板下。在对车身作用了外力时,当外力的影响涉及到蓄电池时,蓄电池有可能产生损伤。因而,车辆用骨架部件1优选用作为设置在车身侧面的下方的摇臂。
[2]第2实施方式
接着,对本发明的第2实施方式进行说明。另外,在以下的说明中,对于与已经说明了的部分相同的部分等标注相同的符号而省略说明。
在上述第1实施方式中,在成为中空部件2的第1面2A的内侧构件21的底面部21A上,直接接合了加强部件3的第1面2A侧的端部。
与此相对,本实施方式的车辆用骨架部件4的不同点在于,如图3以及图4所示,多个加强部件3的第1面2A侧的端部由第1盖部件5堵塞。
第1盖部件5由矩形状的钢板构成。钢板例如能够采用厚度尺寸为1.6mm、抗拉强度为590MPa级的高强度钢。
各个加强部件3的第1面2A侧的端部,通过焊接等而与第1盖部件5的对置面接合。此外,与第1盖部件5的被接合于加强部件3的对置面相反侧的第1盖部件5的面,通过焊接等而与中空部件2的第1面2A接合。
在制造车辆用骨架部件4的情况下,首先,将第1盖部件5配置在平台上,通过电弧焊接等将加强部件3相对于第1盖部件5进行接合。接着,将第1盖部件5与加强部件3一起配置于内侧构件21的底面部21A。最后,通过电弧焊接等对第1盖部件5与底面部21A进行接合。以后,按照与第1实施方式相同的顺序组装车辆用骨架部件4。
在车辆用骨架部件4中,多个加强部件3通过第1盖部件5而一体化,加强部件3的端部被约束。因而,能够防止外力局部地作用于加强部件3而使其歪斜地变形,从而能量吸收产生偏差。
在车辆用骨架部件4中,第1盖部件5通过焊接而与内侧构件21的底面部21A接合。因而,能够在钢板与钢板之间进行焊接,因此能够提高焊接施工性,能够较大地确保焊接面积。此外,由于加强部件3通过第1盖部件5而一体化,因此与将各个加强部件3的端部焊接于底面部21A的情况相比较,能够减少焊接部位。
[3]第3实施方式
接着,对本发明的第3实施方式进行说明。
上述第1实施方式的车辆用骨架部件1为,通过焊接将加强部件3接合于构成中空部件2的内侧构件21的底面部21A。
与此相对,本实施方式的车辆用骨架部件6的不同点在于,如图5所示,通过粘接剂7将加强部件3接合于中空部件2的内侧构件21的底面部21A。粘接剂7能够采用热固化型合成树脂制粘接剂、光固化型合成树脂制粘接剂等任意的粘接剂。但是,作为粘接剂7,优选采用添加阻燃剂等而使其具有阻燃性的粘接剂。
在制造车辆用骨架部件6的情况下,将中空部件2的内侧构件21的底面部21A配置在平台等上。接着,在将加强部件3配置于底面部21A之后,使粘接剂7流入到内侧构件21的帽形的凹部。最后,对粘接剂7照射热、光等而使粘接剂7固化。之后,按照与第1实施方式相同的顺序来组装车辆用骨架部件6。
即使中空部件2的材质与加强部件3的材质不同,粘接剂7也能够对两者进行接合。因而,能够提高中空部件2以及加强部件3的材质的选择自由度,并成为具有适当性能的车辆用骨架部件6。
此外,仅通过使粘接剂7流入到构成中空部件2的内侧构件21的帽形的凹部,就能够将加强部件3与中空部件2进行接合,因此施工性也良好。
[4]第4实施方式
接着,对本发明的第4实施方式进行说明。
在上述第2实施方式的车辆用骨架部件4中,加强部件3的第1面2A侧的端部由第1盖部件5堵塞。
与此相对,本实施方式的车辆用骨架部件8的不同点在于,如图6所示,加强部件3的第2面2B的端部由第2盖部件9堵塞。
第2盖部件9由矩形状的钢板构成,跨越多个加强部件3而配置。与第2实施方式同样,多个加强部件3与第2盖部件9通过焊接来接合。
第2盖部件9通过焊接而接合于构成中空部件2的外侧构件22的底面部22A。但是,由于外侧构件22的底面部22A存在向外侧鼓出的部分,因此在该部分无法进行焊接。另外,如果根据车身形状的不同而向外侧鼓出的部分变大,则也能够省略第2盖部件9与底面部22A之间的焊接。此外,也可以如第2实施方式那样将第1盖部件5设置在加强部件3的第1面2A侧的端部,进而如本实施方式那样设置第2盖部件9。
第2盖部件9优选跨越多个加强部件3而配置。如此,即使电线杆等较细的部件与加强部件3的配置位置碰撞,也能够经由第2盖部件9向多个加强部件3传递外力而使多个加强部件3压溃。
[5]第5实施方式
接着,对本发明的第5实施方式进行说明。
在上述第2实施方式中,第1盖部件5由矩形状的钢板构成。
与此相对,本实施方式的车辆用骨架部件12的不同点在于,如图7A所示那样,第1盖部件13的形状不同。
第1盖部件13夹设在加强部件3与中空部件2的第1面2A之间。第1盖部件13具有梯形状的截面,通过将钢板弯折而形成。第1盖部件13具备底面部131以及倾斜面部132。
底面部131的一个面与加强部件3的第1面2A侧的端部抵接,另一个面与第1面2A抵接,并通过焊接来接合。倾斜面部132从底面部131的宽度方向端部以规定的角度立起设置。倾斜面部132的倾斜角度被设定为,对构成中空部件2的内侧构件21的内表面形状进行仿形。
倾斜面部132的前端延伸至中空部件2的内侧构件21的凸缘部21C的弯折位置。
根据本实施方式,也能够发挥与上述实施方式同样的作用以及效果。
通过由梯形状的钢板来形成第1盖部件13,由此第1盖部件13不会在中空部件2的内部移动。因而,能够防止加强部件3与中空部件2之间相对移动,因此能够进一步提高基于加强部件3的加强效果。
在本实施方式中,还能够采用进一步的变形。例如,如图7B所示,也可以在车辆用骨架部件12B的第1盖部件13的倾斜面部132的前端形成延伸部133。延伸部133延伸至与中空部件2的第1面2A相比更接近第2面2B的位置。延伸部133成为与中空部件2的外侧构件22的侧面部22B接合的接合部,并通过焊接等来接合。
此外,在第1盖部件13的底面部131形成有弯折突起131B,加强部件3的外侧侧面与该弯折突起131B抵接。通过形成弯折突起131B,加强部件3沿着第1面2A的移动被约束,因此加强效果进一步提高。
在车辆用骨架部件12B中,当对中空部件2作用了外力时,延伸部133与侧面部22B之间的接合部位压缩变形。在通过焊接进行接合的情况下,通过焊接而产生的热影响区难以被破坏,因此能够提高接合部位的接合强度。
如图7C所示,也可以将车辆用骨架部件12C的第1盖部件13的前端弯折而形成凸缘部134,并将其夹入到中空部件2的凸缘部21C与凸缘部22C之间。
此外,在第1盖部件13的底面部131形成有弯折突起131C,加强部件3的内侧侧面与弯折突起131C抵接。在该情况下,加强部件3沿着第1面2A的移动也被约束,因此加强效果进一步提高。
通过成为车辆用骨架部件12C那样,由此第1盖部件13的移动被完全约束,因此基于加强部件3的加强效果进一步提高。
[6]第6实施方式
接着,对本发明的第6实施方式进行说明。
上述第1实施方式的加强部件3的外侧构件22侧的端部处于一个假想平面上。
与此相对,本实施方式的车辆用骨架部件18的加强部件19的不同点在于,如图8所示,在加强部件19的外侧构件22侧的端部上形成有多个切口部191。
沿着加强部件19的宽度方向形成有多个切口部191。关于各个切口部191的形状,例示出矩形状。在对这样的切口部191进行形成的情况下,能够通过作为对构成加强部件19的第1部件以及第2部件进行切断的切刀而使用矩形波状的切刀来形成。另外,切口部191的形状并不限定于此,例如也可以是三角形状的切口部。
根据本实施方式,也能够发挥与上述实施方式同样的作用以及效果。
此外,通过形成多个切口部191,由此在作用了外力时,切口部191的部分先破损,加强部件19变得容易在轴向上破损。由于加强部件19的与在轴向上压曲了的部位邻接的部位也变形,因此与未变形的部位相比变得容易压曲。即,通过先使存在切口部191的部位压曲,由此能够在轴向上依次产生压曲。
实施例
对于第1实施方式的车辆用骨架部件1和第2实施方式的车辆用骨架部件4,确认了各自的加强效果。作为针对外力的耐性,对耐弯曲性能和耐压溃性能进行了评价。
[1]耐弯曲性能的评价
如图9所示,将车辆用骨架部件1(实施方式1)支承在两根柱P1上,对车辆用骨架部件1的中央作用基于柱P2的外力,对车辆用骨架部件1的耐弯曲性能进行了评价。车辆用骨架部件1为,在中空部件2的内部配置了5个由厚度尺寸为1.6mm的圆管构成的加强部件3。加强部件3为200g/个。
此外,作为比较例,对于在中空部件2的内部未设置加强部件3的车辆用骨架材料也评价了耐弯曲性能。
评价特性值采用了将通过柱P2作用的载荷除以车辆用骨架部件的质量而得到的值(外力/部件质量:kN/kg)。
在对于实施例1以及比较例进行了耐弯曲性能的评价时,成为图10所示的结果。另外,图10的横轴是柱P2的行程量(柱P2与摇臂部件接触之后的移动量)。
在比较例的情况下,如图10的曲线图G1所示,仅能够得到即使是最高值也为15kN/kg以下的耐弯曲性能。
与此相对,在实施例1中,如图10的曲线图G2所示,能够得到20kN/kg以上的最高值。因而,能够确认:通过在中空部件2的内部配置加强部件3,不会导致构件重量大幅度增加,而耐弯曲性能显著提高。
[2]耐压溃性能的评价
如图11所示,将车辆用骨架部件1、4支承在刚性壁W1上,对车辆用骨架部件1、4的中央作用基于柱P2的外力,对车辆用骨架部件1、4的耐压溃性能进行了评价。刚性壁相对于外力的作用方向垂直。
与耐弯曲性能的评价同样,作为比较例,对于在中空部件2的内部未设置加强部件3的车辆用骨架材料也评价了耐压溃性能。
对于评价特性值,与耐弯曲性能的评价同样,也采用了将通过柱P2作用的外力除以车辆用骨架部件1、4的质量而得到的值(外力/部件质量:kN/kg)。
在对车辆用骨架部件1和在内部未配置加强部件3的车辆用骨架部件的压溃载荷的性能进行了比较时,成为图12所示的结果。
在比较例中,如图12的曲线图G3所示,仅能够得到即使是最高值也为20kN/kg左右的耐压溃性能。
与此相对,实施例1的耐压溃性能为,如图12的曲线图G4所示,能够得到100kN/kg的最高值。因而,能够确认:通过在中空部件2的内部配置加强部件3,不会导致构件重量大幅度增加,而耐压溃性能显著提高。
当通过图11所示的评价方法对车辆用骨架部件1(实施例2)与具备第1盖部件5的车辆用骨架部件4(实施例3)的耐压溃性能进行了比较时,成为图13所示的结果。
实施例2为图13的曲线图G5的结果。另一方面,实施例3为图13的曲线图G6的结果。
能够确认实施例2和实施例3的两者都成为良好的结果。因而,能够确认:在从垂直方向作用了载荷的情况下,车辆用骨架部件1、4具有同等的耐压溃性能。
如图14所示,使支承车辆用骨架部件1、4的刚性壁W1与图11相比倾斜10°,并进行了从倾斜方向对车辆用骨架部件1作用了压溃载荷的情况下的车辆用骨架部件1、4的耐压溃性能的评价。
关于倾斜方向的耐载荷性能,假定车辆从倾斜方向与电线杆等碰撞的情况,是NHTSA的车辆的侧面碰撞试验方法之一。
对于车辆用骨架部件1,如图11所示那样从垂直方向作用了压溃载荷的情况(实施例4)和从倾斜方向作用了压溃载荷的情况(实施例5)下的耐压溃性能,成为图15所示的结果。
实施例4成为图15的曲线图G7所示的结果,能够确认具有足够的耐压溃性能。但是,实施例5成为图15的曲线图G8所示的结果,能够确认虽然耐压溃性能足够,但与实施例4相比较耐压溃性能降低。
另一方面,在使用了第1盖部件5的车辆用骨架部件4中,成为图16所示的结果。作用了垂直方向的耐压溃载荷的情况下(实施例6)的结果为图16的曲线图G9。另一方面,作用了倾斜方向的耐压溃载荷的情况下(实施例7)的结果为图16的曲线图G10。在车辆用骨架部件4中,能够确认在任何情况下都具有相同程度的耐压溃性能。
由此,意味着车辆用骨架部件4的耐压溃性能不会由于从加强部件3的圆筒状体的轴向以外进行作用的压溃载荷而较大地变化,且意味着车辆用骨架部件4的鲁棒性较高。
符号的说明
1:车辆用骨架部件;2:中空部件;2A:第1面;2B:第2面;3:加强部件;4:车辆用骨架部件;5:第1盖部件;6:车辆用骨架部件;7:粘接剂;8:车辆用骨架部件;9:第2盖部件;12:车辆用骨架部件;12B:车辆用骨架部件;12C:车辆用骨架部件;13:第1盖部件;18:车辆用骨架部件;19:加强部件;21:内侧构件;21A:底面部;21B:侧面部;21C:凸缘部;22:外侧构件;22A:底面部;22B:侧面部;22C:凸缘部;131:底面部;131B:弯折凸起;131C:弯折凸起;132:倾斜面部;133:延伸部;134:凸缘部;191:切口部;P1:柱;P2:柱;S:支承跨度;W1:刚性壁。
Claims (5)
1.一种车辆用骨架部件,具备:
中空部件;以及
多个加强部件,
上述中空部件在内部具备相互对置的第1面和第2面,上述第1面配置在车内侧,上述第2面配置在车外侧,
上述加强部件具备圆筒状体,该圆筒状体具有近似圆形的截面,
上述加强部件立设于上述中空部件内部的上述第2面,
以堵塞多个上述加强部件的上述第2面侧的端部的方式接合有1个第2盖部件,
上述车辆用骨架部件具备将上述第2盖部件与上述中空部件进行接合焊接的接合部。
2.如权利要求1所述的车辆用骨架部件,其中,
在上述加强部件上接合有堵塞上述第1面侧的端部的第1盖部件。
3.如权利要求1或2所述的车辆用骨架部件,其中,
上述加强部件的近似圆形的截面的长轴与短轴之比为2.5以下。
4.如权利要求1或2所述的车辆用骨架部件,其中,
在上述中空部件的内部配置有多个上述加强部件,
各个加强部件的圆筒状体的轴的间隔为上述加强部件的直径的4倍以下。
5.一种车辆,其中,
对于权利要求1或2所述的车辆用骨架部件,将上述中空部件的上述第1面配置在车辆内侧,将上述第2面配置在车辆外侧。
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