CN1792676A - 保险杠横梁结构体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种保险杠横梁结构体，它不会导致车体重量增加等不利因素的产生，并可使中央角撑板在柱面碰撞中首先被可靠地压坏，还可以可靠地应对各种碰撞。保险杠横梁结构体(1)包括：保险杠横梁本体(3)，其为金属成形品并在车体宽度方向上延伸；中央角撑板(4)，其与保险杠横梁本体(3)的长度方向的大致中央处相连接。在中央角撑板(4)上延伸设置与保险杠横梁本体(3)的上壁(10)和下壁(11)叠置的一对夹持壁(19、20)，并将该夹持壁(19、20)接合固定在保险杠横梁本体(3)的上壁(10)和下壁(11)上。通过夹持壁(19、20)仅对保险杠横梁本体(3)的上壁(10)和下壁(11)的大致中央部位进行加强。

Description

保险杠横梁结构体

技术领域

本发明涉及构成车用保险杠骨架的保险杠横梁结构体。

背景技术

车用保险杠中，在一对侧架的两端连接有在车体宽度方向上延伸的保险杠横梁，且在该保险杠横梁的前表面一侧安装有树脂制成的保险杠装饰面。

另外，近年来，对支柱等受到低速碰撞(以下，称之为柱面碰撞)时的情况加以考虑的结构已被应用于车用保险杠中。这种车用保险杠采用了特殊的保险杠横梁结构体，通过该结构体可柔韧地吸收碰撞载荷(例如，参照日本特开平6-286536号公报)。

这种保险杠横梁结构体中，保险杠横梁本体由铝材挤压成形而被一体形成，在该保险杠横梁本体的长度方向的大致中央处连接有与之分体的中央角撑板。中央角撑板叠置固定在保险杠横梁本体的前表面(安装有保险杠装饰面的那个面)上，从而在保险杠横梁本体的前表面一侧形成闭合截面。

采用这种保险杠横梁结构体的情况下，当柱面碰撞发生时，位于保险杠横梁本体的大致中央处的中央角撑板受到来自支柱等的载荷，会被轻易地压坏，更大的载荷输入会使保险杠横梁本体发生弯曲变形，最后该保险杠横梁本体将发生截面压坏。

发明内容

然而，在这种以往的保险杠横梁结构体中，为使发生柱面碰撞时中央角撑板首先被可靠地压坏，必须提高保险杠横梁本体上的角撑板支撑部的截面二次弯矩。不过，由于在这种以往的保险杠横梁结构体中，保险杠横梁本体为金属挤压成形品，因此当通过增加壁厚来提高中央角撑板支撑部的截面二次弯矩时，保险杠横梁本体的整体壁厚将会增大，进而导致车体重量增加。

另外，由于当保险杠横梁本体的壁厚度增大后，保险杠横梁本体的侧边的截面压坏载荷也会增加，所以，较难实施以下调整，即，使得当发生高速偏心碰撞时，保险杠横梁本体的截面压坏后，侧架才被压曲。

因此，本发明的目的在于，提供一种保险杠横梁结构体，它不会导致车体重量增加等不利因素的产生，并可使中央角撑板在柱面碰撞中首先被可靠地压坏，还可以可靠地应对各种碰撞。

为了达到上述目的，技术方案1所述的发明是一种保险杠横梁结构体，包括保险杠横梁本体和中央角撑板，其中，保险杠横梁本体(例如，后述实施例中的保险杠横梁本体3)为金属成形品并在车体宽度方向上延伸，并与车体两侧的侧架(例如，后述的实施例中的后侧架2)相连接；中央角撑板(例如，后述实施例中的中央角撑板4)与保险杠横梁本体的长度方向的大致中央处相连接，在保险杠横梁本体的前表面侧形成闭合截面，其中，在上述中央角撑板上延伸设置有一对夹持壁(例如，后述实施例中的夹持壁19、20)，该夹持壁与上述保险杠横梁本体的上壁(例如，后述实施例中的上壁10)和下壁(例如，后述实施例中的下壁11)叠置，并被接合固定在上述保险杠横梁本体的上壁和下壁上。

在本发明的情况下，通过使延伸设置在中央角撑板上的一对夹持壁与保险杠横梁本体的上壁和下壁以叠置状态被接合固定，而对位于保险杠横梁本体大致中央处的上壁和下壁起到加强作用。因此，位于保险杠横梁本体大致中央处的角撑板支撑部的上壁和下壁的壁厚实际上变厚了，该部分的截面二次弯矩也得到了提高。其效果为，既可以在柱面碰撞时使中央角撑板首先被可靠地压坏，并且还可以抑制保险杠横梁本体的角撑板支撑部之外的部分的壁厚增加。

技术方案2具有技术方案1所述的特征，此外，还使上述夹持壁的长度方向的末端(例如，后述实施例中的末端26a，26b)相对与长度方向正交的平面(例如，后述实施例中的面D)倾斜。

在这种情况下，当发生高速偏心碰撞等并对保险杠横梁本体的侧边施加碰撞载荷时，由于位于保险杠横梁本体的上壁和下壁之间的、中央角撑板的夹持壁接合部分的末端相对与长度方向正交的平面倾斜，所以作用在夹持壁接合部分的末端的应力较易于分散到倾斜的较广区域中。

技术方案3具有技术方案1和技术方案2所述的特征，此外，还在上述中央角撑板上，设有与保险杠横梁本体前壁的前表面相抵接的固定定位部(例如，后述实施例中的固定定位部21)。

在这种情况下，当柱面碰撞和平面碰撞发生，并对中央角撑板施加碰撞载荷时，由于该载荷通过固定定位部而受到保险杠横梁本体的前表面的支承，所以较难对与保险杠横梁本体的上、下壁相接合的夹持壁施加剪断载荷。

技术方案4具有技术方案3所述的特征，此外，还在上述中央角撑板上，设有相对上述夹持壁阶梯状弯转的连接壁(例如，后述实施例中的连接壁117)，并在该连接壁上设有上述固定定位部。

在这种情况下，被施加到中央角撑板的碰撞载荷通过连接壁和固定定位部而受到保险杠横梁本体的前表面的支承。另外，由于被施加碰撞载荷的连接壁相对夹持壁阶梯状弯转，所以使得剪断载荷较难被施加到夹持壁和保险杠横梁本体间的接合面上。

技术方案5具有技术方案1所述的特征，此外，在上述保险杠横梁本体上，一体地形成连接其前壁和后壁的中间壁(例如，后述实施例中的中间壁9)，并且在上述中央角撑板的内表面上形成凸缘(例如，后述实施例中的凸缘25)，所述凸缘与上述中间壁成一直线，并与保险杠横梁本体的前壁的前表面正对。

在这种情况下，通过设置在中央角撑板内表面的凸缘，提高了中央角撑板和保险杠横梁本体的大致中央处的截面二次弯矩，并且还提高了中央角撑板的前后方向的压坏载荷。由于凸缘与保险杠横梁本体的中间壁成一直线，所以当碰撞载荷施加到中央角撑板上时，可由中间壁支承凸缘的背部。

技术方案6中，在上述保险杠横梁本体上，一体地形成连接其前壁和后壁的中间壁，并且在该保险杠横梁本体的前壁的前表面侧形成凸缘(例如，后述实施例中的凸缘14)，所述凸缘与保险杠横梁本体的前壁的前表面正对，并与上述中间壁成一直线。

在这种情况下，通过设置在保险杠横梁本体前壁上的凸缘，提高了保险杠横梁本体的截面二次弯矩，并且还提高了中央角撑板处的前后方向的压坏载荷。由于凸缘与保险杠横梁本体的中间壁成一直线，所以当碰撞载荷施加到中央角撑板上时，由中间壁支承该载荷。

通过采用技术方案1所述的发明，由于通过将中央角撑板的夹持壁以叠置状态与保险杠横梁本体的上、下壁接合固定，提高了保险杠横梁本体的大致中央处的截面二次弯矩，所以当发生柱面碰撞时，中央角撑板可被可靠地向前压坏从而提高冲击吸收性能。而且，由于保险杠横梁本体整体的壁厚没有增加，所以既不会增加车体重量，也不会增加保险杠横梁本体的侧边的截面压坏载荷。

因此，通过采用本发明，既不会导致车体重量增加等不利因素，又可以可靠地应对柱面碰撞、平面碰撞、高速偏心碰撞等各种碰撞。

另外，本发明还具有以下优点，即，由于通过与保险杠横梁本体的接合将夹持壁固定，所以夹持壁与保险杠横梁本体在较大面积上接合，因而可提高接合部的强度。

通过采用技术方案2所述的发明，当冲击载荷施加于保险杠横梁本体的侧边时，由于可减小作用于保险杠横梁本体的夹持壁的接合部分的末端的应力集中，所以可在高速偏心碰撞等情况下，可靠地提高保险杠横梁本体的冲击吸收性能。

通过采用技术方案3所述的发明，由于施加于中央角撑板的碰撞载荷可通过固定定位部而受到保险杠横梁本体前壁的前表面的可靠支承，所以减小了作用于中央角撑板的夹持壁接合部分的剪断载荷，从而可靠地防止夹持壁的剥离。

通过采用技术方案4所述的发明，由于将连接壁与夹持壁接合部进行偏心设置，其中，所述连接壁作为从中央角撑板到保险杠横梁本体的载荷传递路径，所以能够更可靠地防止碰撞中夹持壁的剥离。

通过采用技术方案5所述的发明，由于通过设在中央角撑板的内表面上的凸缘，提高了中央角撑板和保险杠横梁本体的大致中央处的截面二次弯矩，并均匀提高了中央角撑板的前后方向上的压坏载荷，所以可容易并可靠地获得对柱面碰撞的理想冲击吸收性能。

通过采用技术方案6所述的发明，由于通过设在保险杠横梁本体的前壁的前表面上的凸缘，提高了保险杠横梁本体的大致中央处的截面二次弯矩，并均匀提高了中央角撑板的前后方向上的压坏载荷，所以可容易并可靠地获得对柱面碰撞的理想冲击吸收性能。另外，当凸缘超出中央角撑板的宽度而在保险杠横梁本体的长度方向上伸出的情况下，可提高保险杠横梁本体的侧边的截面二次弯矩，并且还可通过设定凸缘，使其适用于各种保险杠形状的外观设计。

附图说明

图1是图4的要部放大图，表示本发明的一个实施例的保险杠横梁结构体。

图2是同一实施例的保险杠横梁结构体从图3的B-B线处断裂后的局部断裂立体图。

图3是同一实施例的装配有保险杠横梁结构体的车体后部骨架的俯视图。

图4是同一实施例的保险杠横梁结构体沿图3的A-A线的剖面图。

图5是表示采用同一实施例的保险杠横梁结构体的车辆发生柱面碰撞时的示意俯视图。

图6是表示采用同一实施例的保险杠横梁结构体的车辆发生平面碰撞时的示意俯视图。

图7是表示采用同一实施例的保险杠横梁结构体的车辆发生高速偏心碰撞时的示意俯视图。

图8是与图1一致的要部放大剖面图，表示本发明其它实施例的保险杠横梁结构体。

图9是与图1一致的要部放大剖面图，表示本发明的另一其它实施例的保险杠横梁结构体。

具体实施方式

以下，根据图1～图7对本发明的一实施例进行说明。

如图3、图4所示，本发明的保险杠横梁结构体1主要由保险杠横梁本体3和中央角撑板4构成，其中，保险杠横梁本体3在车体宽度方向上延伸而形成，且其后表面侧与车体两侧的后侧架2、2相连接；中央角撑板4位于保险杠横梁本体3的前表面侧，并与保险杠横梁本体3的长度方向的大致中央处相连接。而且，如图4所示，在保险杠横梁结构体1上还安装有保险杠装饰面5。

保险杠横梁本体3通过铝材挤压而一体地成形，其长度方向的两端向车体的前方侧稍有弯曲。而且，在保险杠横梁本体3的后壁8上安装有保险杠支撑条6，保险杠横梁本体3通过该保险杠支撑条6与后侧架2的后端(车体后方侧的端部)相连接。

如图1、图2所示，保险杠横梁本体3的截面被制成为大致呈方形，在此方形截面的上下方向的中央处，形成有连接前壁7和后壁8的中间壁9。中间壁9被配置为与上壁10和下壁11大致平行，保险杠横梁本体3的整体截面大致呈日字形。在前壁7的前表面的上端，一体地形成有从上壁10沿直线向前(车体后方)伸出的第1凸缘12。该第1凸缘12的末端部13向下方弯转成L字形。另外，在前壁7的前表面上的中间壁9的延长位置处，形成有与中间壁9在同一直线上并向前伸出的第2凸缘14。该第2凸缘14的末端部15的截面为T字形。

中央角撑板4与保险杠横梁本体3一样通过铝材挤压成形，其基本截面形状整体大致呈コ字形。具体地说，中央角撑板4中，在将保险杠横梁本体3的前方罩住的角撑板基壁16的上下两边缘处，设有弯转的连接壁17、18，在该连接壁17、18上，延伸地设有与保险杠横梁本体3的上壁10和下壁11相叠置的夹持壁19、20。各夹持壁19、20的壁厚比连接壁17、18的壁厚薄，在各连接壁17、18的前端部设有阶梯状的固定定位部21，其壁厚恰为连接壁17、18与夹持壁19、20的壁厚的差值。中央角撑板4中，上述各固定定位部21分别与保险杠横梁本体3的第1凸缘12以及前壁7的下端拐角相抵接，并在此状态下使上下的夹持壁19、20与保险杠横梁本体3的上壁10和下壁11以叠置状态接合固定。该实施例中，在保险杠横梁本体3的前表面侧，形成由前壁7和角撑板基壁16围成的闭合截面。而且，图1中由虚线围成的区域22表示夹持壁19、20的接合固定部。

另外，在各夹持壁19、20的前端，设有向内弯转的卡合爪23，该卡合爪23与保险杠横梁本体3的拐角的凹部24卡合。

另外，在角撑板基壁16的内表面上，设有与保险杠横梁本体3的第2凸缘14相距规定距离而正对的凸缘25。该凸缘25被制成为，在中央角撑板4安装在保险杠横梁本体3上的状态下，与保险杠横梁本体3的中间壁9成一直线。

另外，如图3所示，中央角撑板4的两夹持壁19、20的长度方向的两末端部26a、26b相对平面D以设定角度向车体宽度的中心方向倾斜，其中，所述平面D与中央角撑板4的长度方向正交。

如以上对其结构的说明所述，由于保险杠横梁结构体1中，延伸地设置在中央角撑板4上的一对夹持壁19、20与保险杠横梁本体3的上壁10和下壁11在叠置状态下接合固定，所以能够不增加保险杠横梁本体3的边缘部的厚度，而提高角撑板支承部的截面二次弯矩。也就是说，在该保险杠横梁结构体1中，由于在保险杠横梁本体3的上壁10和下壁11的长度方向的大致中央处，叠置接合有中央角撑板4的夹持壁19、20，所以该夹持壁19、20使得仅处在保险杠横梁本体3的长度方向的大致中央处附近的壁厚可靠地变厚。因此，既不会引起保险杠横梁本体3不必要的重量增加，还可以在发生柱面碰撞和平面碰撞时使中央角撑板4先被可靠地压坏。

另外，由于消除了保险杠横梁本体3的边缘部的不必要的厚度增加，所以便于进行调整，使得当发生偏心碰撞时，保险杠横梁本体3的压坏先于后侧架2的压坏(压曲)而发生。

图5是表示当车C后退时，保险杠横梁结构体1的大致中央部位以低速与支柱P发生碰撞的柱面碰撞示意图，在这种柱面碰撞中，在与支柱P碰撞的初期阶段首先中央角撑板4压坏，接着保险杠横梁本体3弯曲变形，进而保险杠横梁本体3压坏，从而实现对碰撞冲击的可靠吸收。

另外，图6是表示另一辆车C′以高速从正面与车C的后部发生碰撞的平面碰撞示意图，在这种平面碰撞中，最初压坏中央角撑板4，其后保险杠横梁本体3弯曲变形，进而压坏，最后压坏后侧架2，从而实现对碰撞冲击的可靠吸收。

图7是表示另一辆车C′以高速与车C的后缘部发生碰撞的偏心碰撞示意图，在这种偏心碰撞中，最初压坏保险杠横梁本体3的侧边，其后压坏后侧架2，从而实现对碰撞冲击的可靠吸收。

由于该保险杠横梁结构体1的中央角撑板4的夹持壁19、20接合固定于保险杠横梁本体3的上壁10和下壁11上，所以不会产生因加热而引起的材料强度和压坏载荷的下降，而且由于可进行大面积的接合，所以还具有使接合部强度提高的优点。

另外，由于在保险杠横梁结构体1中，中央角撑板4的夹持璧19、20的两末端部26a、26b相对与中央角撑板4的长度方向正交的平面D倾斜，所以当发生上述偏心碰撞时，作用于保险杠横梁本体3与夹持壁19、20的末端部26a、26b的边界处的应力被分散到倾斜的较广区域中。因此，较难出现应力集中于保险杠横梁本体3的现象，而且碰撞冲击也可通过构件在较广范围内的塑性变形得到可靠的吸收。

还有，由于保险杠横梁结构体1中，中央角撑板4的固定定位部21抵接在保险杠横梁本体3的前表面侧，并在此状态下使夹持壁19、20接合固定在上壁10和下壁11上，所以当发生柱面碰撞和平面碰撞时，碰撞载荷很难通过固定定位部21而施加到保险杠横梁本体3的前表面侧、以及夹持壁19、20的叠置接合固定面上，这样便可防止夹持壁19、20的剥离。

另外，该实施例中，在保险杠横梁本体3的前壁7上设有与中间壁9成一直线的第2凸缘14，当发生柱面碰撞和平面碰撞时，由于中央角撑板4的内表面的凸缘25将与该第2凸缘14相抵接，所以可通过这些凸缘25、14更容易地调整压坏载荷。而且，这些凸缘25、14可增大保险杠横梁本体3和中央角撑板4的截面二次弯矩，而又与单纯地扩大保险杠横梁本体3和中央角撑板4的外径截面的方法不同，还可以维持较高的压坏载荷。

另外，如果使第1凸缘12和第2凸缘14超出中央角撑板4的安装区域，而延伸至保险杠横梁本体3的侧方，也可以在不引起保险杠横梁本体3的大幅度重量增加的同时，提高保险杠横梁本体3的侧边的强度。另外，在这种情况下，如果按照保险杠装饰面的形状对第1凸缘12和第2凸缘14的突起高度进行设定，还可以在不引起保险杠横梁本体3的重量增加的同时，容易地实现对保险杠的各种的外观设计。

在以上所述实施例中，改变了中央角撑板4的连接壁17和夹持壁19的壁厚，并将形成于两者间的阶梯部分用作与保险杠横梁本体3的前表面侧相抵接的固定定位部21，此外还可以如图8所示，使连接壁117相对夹持壁19阶梯状弯转，而在该弯转部位设置固定定位部21。

在这种情况下，由于当发生柱面碰撞和平面碰撞时，作为碰撞载荷的传递路径的连接壁117相对夹持壁19为偏心设置，所以能够更可靠地防止夹持壁19剥离。

另外，并不是一定要在保险杠横梁本体3上设置第1凸缘12和第2凸缘14，也可以如图9所示，将保险杠横梁本体3一侧的凸缘去掉，而使连接壁217的固定定位部直接抵接在保险杠横梁本体3的前表面的上部拐角附近。

在这种情况下，可使本身为长尺寸大型零件的保险杠横梁本体的截面形状简易化，从而更便于挤压成形。

而且，本发明不仅限于上述各实施例，而是可在不脱离发明要点的范围内进行各种设计改动。

Claims (9)

1.一种保险杠横梁结构体，包括保险杠横梁本体和中央角撑板，其中，保险杠横梁本体为金属成形品并在车体宽度方向上延伸，且其后表面侧与车体两侧的侧架相连接；中央角撑板与保险杠横梁本体的长度方向的大致中央部位处相连接，在保险杠横梁本体的前表面侧形成闭合截面，其特征在于，

在上述中央角撑板上延伸设置有一对夹持壁，该夹持壁与上述保险杠横梁本体的上壁和下壁叠置，并被接合固定在上述保险杠横梁本体的上壁和下壁上。

2.如权利要求1所述的保险杠横梁结构体，其特征在于，使上述夹持壁长度方向的末端相对与长度方向正交的平面倾斜。

3.如权利要求1所述的保险杠横梁结构体，其特征在于，在上述中央角撑板上，设有与保险杠横梁本体前壁的前表面相抵接的固定定位部。

4.如权利要求3所述的保险杠横梁结构体，其特征在于，在上述中央角撑板上，设有相对上述夹持壁阶梯状弯转的连接壁，并在该连接壁上设有上述固定定位部。

5.如权利要求1所述的保险杠横梁结构体，其特征在于，在上述保险杠横梁本体上，一体地形成连接其前壁和后壁的中间壁，并且在上述中央角撑板的内表面上形成凸缘，所述凸缘与保险杠横梁本体的前壁的前表面正对，并与上述中间壁成一直线。

6.如权利要求1所述的保险杠横梁结构体，其特征在于，在上述保险杠横梁本体上，一体地形成连接其前壁和后壁的中间壁，并且在该保险杠横梁本体的前壁的前表面侧形成凸缘，所述凸缘与上述中间壁成一直线，并于上述中央角撑板的内表面正对。

7.如权利要求6所述的保险杠横梁结构体，其特征在于，在上述中央角撑板的内表面上设有凸缘，所述凸缘与上述保险杠横梁本体的上述凸缘正对并可在碰撞时与其相抵接。

8.如权利要求6所述的保险杠横梁结构体，其特征在于，上述凸缘从上述中央角撑板伸出，在上述保险杠横梁本体的长度方向上呈突出状。

9.如权利要求1所述的保险杠横梁结构体，其特征在于，上述保险杠横梁本体具有凸缘，所述凸缘从上述中央角撑板伸出，在上述保险杠横梁本体的长度方向上呈突出状。

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