CN202923552U - 冲击吸收件及车辆用缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供冲击吸收件及车辆用缓冲装置，其中，冲击吸收件具备：圆筒状的小径部、圆筒状的大径部以及连接该小径部与大径部的环状台阶部。冲击吸收件利用上述小径部以上述环状台阶部为起点向上述大径部内折回的塑性变形来吸收施加的载荷从而吸收冲击能量。在大径部设置有在轴向延伸并向径向外侧突出的突部。因此，冲击吸收件能够使曲折变形更稳定，并能够更加有效地吸收冲击能量。

Description

冲击吸收件及车辆用缓冲装置

技术领域

本实用新型涉及冲击吸收件及车辆用缓冲装置。

背景技术

以往，提出有利用在轴向折回的方式的塑性变形、所谓的曲折变形来吸收被施加的载荷从而吸收冲击能量的部件来作为冲击吸收件。例如专利文献1记载了经由锥形部（3）来将小径部（2a）和大径部（2b）连接的由金属管构成的冲击吸收件。大径部（2b）的长度设定为小径部（2a）的长度的约1/2，小径部（2a）以锥形部（3）为起点曲折变形而收纳于大径部（2b）内，由此减少为了允许曲折变形所需的冲击吸收件或者大径部（2b）的后方的空间。

专利文献1：日本特开2006-8088号公报（第1图-第9图）

在专利文献1所记载的冲击吸收件中，当例如相对于冲击吸收件的轴向从倾斜的方向施加载荷等、该冲击吸收件的大径部变形且小径部的曲折变形变得不稳定时，存在吸收冲击能量的效率变低的可能性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供能够使曲折变形更加稳定、且更加有效地吸收冲击能量的冲击吸收件以及车辆用缓冲装置。

为解决上述问题点，根据本实用新型的第一方式，冲击吸收件具备：圆筒状的小径部；圆筒状的大径部，在上述大径部设置有在轴向延伸并且向径向外侧突出的突部；以及环状台阶部，其连接该小径部与大径部，利用上述小径部以上述环状台阶部为起点向上述大径部内折回的塑性变形来吸收施加的载荷，从而吸收冲击能量。

根据该结构，通过在上述大径部设置上述突部，能够增大大径部的刚性。因此，在吸收冲击能量时，在上述小径部向上述大径部内折回时，能够抑制上述大径部的变形，而能够使上述小径部的曲折变形更加稳定，从而能够更加有效地吸收冲击能量。

在一个方式中，上述环状台阶部具有槽部，该槽部遍及该环状台阶部的周向全长地延伸，并且在轴向朝向上述大径部凹陷，促进上述小径部的上述塑性变形。

根据该结构，利用上述环状台阶部的上述槽部，能够促进上述小径部的曲折变形，从而能够使由该曲折变形吸收的载荷的上升更加迅速，并能够更加有效地吸收冲击能量。特别是相对于冲击吸收件的轴线倾斜地施加载荷的情况等，即使在径向的分力作用于上述小径部的情况下，也能够使该小径部的曲折变形更加稳定。

在其他方式中，冲击吸收件还具有盖部，该盖部与上述小径部一体形成，封闭上述小径部的前端侧的开口端，并安装于安装对象物。

根据该结构，在将冲击吸收件的小径部安装于安装对象物时，由于不需要在上述小径部的前端侧的开口端另外通过焊接等来接合安装用的板或者托架，从而能够减少部件件数。

在其他方式中冲击吸收件是由深拉深成型所形成的深拉深成型品。

根据该结构，例如将成为冲击吸收件的材料的板材的一部分留成凸缘状，将其设置为用于将上述大径部安装于安装对象物的安装部，能够不需要在上述大径部的开口端另外通过焊接等来接合安装用的板（托架），从而减少部件件数。特别是，通过将该结构用于上述一个方式，能够按照基于金属模的深拉深成型的一系列的工序来成型上述槽部，例如与利用独立的其他工序成型上述槽部的情况相比，也能够得到可减少制造工时的作用效果。或者，通过将该结构用于上述其他的方式，能够按照基于金属模的深拉深成型的一系列的工序来成型上述盖部，例如与利用独立的其他工序成型上述槽部的情况相比，也能够得到可减少制造工时的作用效果。

在第二方式中提供具备上述车辆用冲击吸收件的车辆用缓冲装置。

根据该结构，能够提供具备能够使曲折变形更加稳定、且能够更加有效地吸收冲击能量的碰撞盒的车辆用缓冲装置。

另外，在其他的方式中，保险杠具有：主体壁部，其安装于上述小径部的前端，并在车辆的宽度方向延伸；以及一对对置壁部，它们分别与上述主体壁部的上端以及下端连接，在车辆的前后方向向上述大径部侧弯曲，并在上述碰撞盒的塑性变形时夹住上述大径部。

根据该结构，上述保险杠具备上述一对对置壁部，由此能够延长上述碰撞盒的长度，从而能够吸收更多的冲击能量。另外，碰撞后，上述碰撞盒收纳于上述保险杠的沟槽状内部，从而能够有效活用该碰撞盒的变形量。

在本实用新型中，能够提供使曲折变形更加稳定、并能够更加有效地吸收冲击能量的冲击吸收件以及车辆用缓冲装置。

附图说明

图1是表示本实用新型的一个实施方式的俯视图。

图2是沿图1的2-2线剖切的剖视图。

图3是表示图1的实施方式的立体图。

图4是表示图1的实施方式的动作的剖视图。

图5是表示变形量与载荷之间的关系的图表。

具体实施方式

以下，根据附图对本实用新型的一个实施方式进行说明。

图1是表示用于汽车等车辆前部的本实施方式所涉及的车辆用缓冲装置的俯视图，图2是沿图1的2-2线剖切的剖视图。该车辆用缓冲装置由于在车宽方向对称，所以仅表示其一侧的构造（朝向车辆的前方的右侧一半的结构）。

如图1所示，在车宽方向两侧配设有一对纵梁11，该一对纵梁11例如由金属板构成，具有剖面为大致四边形的中空结构并在车辆前后方向延伸。这些纵梁11构成车体的一部分。其中，在各纵梁11的前端利用焊接固定有例如由金属板构成的大致四边形的托架12。

车辆用缓冲装置具备作为冲击吸收件的碰撞盒13，该碰撞盒13例如由金属板（SPC270、SCGA270材等）的深拉深材形成，在车辆前后方向延伸，并安装于上述各托架12的前表面。各碰撞盒13具备：圆筒状的小径部21；圆筒状的大径部23，大径部23经由环状台阶部22而以扩开的方式与该小径部21连接；封闭上述小径部21的前端侧的开口端的圆盘状的盖部24，该盖部24与小径部21一体形成。车辆前后方向的中心线配置成与上述纵梁11的车辆前后方向的中心线一致。这些小径部21以及大径部23分别具有外径R1以及外径R2（＞R1）地配置在同心圆上。小径部21的轴向的长度L1的一半的长度（=L1/2）设定成与大径部23的轴向的长度L2大致相等（L1/2≈L2）。另外，环状台阶部22以在车辆前后方向折回的方式弯曲，以使得在剖面形状中内周侧比外周侧更向后侧突出，从而在内周侧形成槽部22a。详细地说，槽部22a遍及周向全长延伸并且在轴向朝向大径部23凹陷。槽部22a是用于促进小径部21的塑性变形或者曲折变形而形成的。

在大径部23的后端一体形成有多个（例如两个）以规定角度位置向径向外侧延伸的板状的安装部25（例如在本实施方式中，车宽方向两侧的两处角度位置）。通过将螺母紧固于贯通上述托架12的螺栓B1的螺纹部，来将各碰撞盒13与这些安装部25一起固定于该托架12（纵梁11）。另外，在盖部24形成多个（例如在本实施方式中为四个）安装孔24a。这些安装孔24a以在上下左右并列设置的方式对称配置。

另外，车辆用缓冲装置具备保险杠（bumper reinforcement）16，保险杠16例如由铝合金的挤压材料构成，在车宽方向延伸并且在该车宽方向两端部分别安装于上述两碰撞盒13的盖部24。该保险杠16具有长条状的主体壁部31以及一对对置壁部32、33，主体壁部31具有比上述大径部23的外径R2大的车辆上下方向的宽度、并在车宽方向延伸，一对对置壁部32、33分别与该主体壁部31的上端以及下端连接且在车辆的前后方向向上述大径部23侧弯曲。换句话说，保险杠16具有向碰撞盒13侧打开的大致沟槽状且恒定的剖面形状。如图1所示，在保险杠16的两端部形成有随着朝向外侧而向后侧弯曲的倾斜部16a，夹着该倾斜部16a，其车宽方向外侧的前端部16b在比车宽方向中央部更靠车辆后侧向车宽方向延伸。换句话说，俯视时，保险杠16的各端部呈所谓的两段反向弯曲的形状。保险杠16的前端部16b在主体壁部31的车辆上下方向中央部与盖部24抵接，并通过将螺母紧固于贯通盖部24（即安装孔24a）的螺栓B2的螺纹部，来将保险杠16的前端部16b与主体壁部31一起固定于该盖部24（碰撞盒13）。

图3是表示碰撞盒13的立体图。如该图所示，在碰撞盒13的大径部23，以与上述安装部25对应的车宽方向两侧的角度位置设置有多个（例如各侧为3个，合计为6个）向径向外侧突出的筋状的突部26。这些配设于各侧的突部26等角度间隔地隔离配置，并遍及大径部23的轴向大致全长而在车辆前后方向延伸。各突部26是为了增大大径部23的刚性并抑制因小径部21引起的吸收冲击能量时的变形的部件。

接下来，对本实施方式的动作进行说明。若因车辆的碰撞等从前方受到冲击，则该冲击经由保险杠16以及两碰撞盒13传递到两纵梁11（车体）。此时，两碰撞盒13与保险杠16一起发生塑性变形，来缓冲向车体以及乘客传递的冲击。

即，如图4所示，各碰撞盒13利用小径部21以上述环状台阶部22（槽部22a）为起点向大径部23内折回状态的塑性变形、即曲折变形，来吸收受到的载荷（轴压缩载荷）从而吸收冲击能量。换句话说，环状台阶部22形成作为曲折变形的起点的应力集中部。特别是，由于槽部22a促进小径部21的曲折变形（塑性变形），从而利用曲折变形吸收的载荷的上升更加迅速。图5是表示载荷相对于在吸收冲击能量时碰单个撞盒13的变形量（行程）的变化的图表。在该图中，用双点划线对照描绘除了具备省略了槽部22a的锥形的环状台阶部之外具有相同构造的以往的碰撞盒的变化。从该图可明确，在本实施方式的碰撞盒13（实线）中，相对于以往的碰撞盒，曲折变形时的载荷的上升更加迅速，确认为能够更加有效地吸收冲击能量。

另一方面，大径部23在其内周侧形成允许小径部21朝向轴向折回的空间S（参照图2）。此时，利用突部26增大了大径部23的刚性，从而能够抑制该大径部23的变形，并使小径部21的曲折变形更加稳定。在小径部21最大限度曲折变形时，变形后的长度L1/2（=L2）的小径部21完全收纳于长度为L2的大径部23内。

并且，保险杠16具备一对对置壁部32、33，从而能够延长碰撞盒13的长度（确保长度），进而能够吸收更多的冲击能量。另外，在碰撞后，碰撞盒13收纳于保险杠16的沟槽状内部，从而能够有效活用该碰撞盒13的变形量。例如，若碰撞盒13开始塑性变形，保险杠16的对置壁部32、33开始与碰撞盒13的大径部23重叠，则对置壁部32、33成为包围大径部23的外周面的上下方向的状态。因此，在这样的状态中，利用该对置壁部32、33能够支撑大径部23，从而也能够期待抑制大径部23倒掉的效果。

并且，在从相对于车辆前后方向倾斜的方向与障碍物40（参照图1）碰撞的情况等，在从相对于碰撞盒13的轴线倾斜的方向施加载荷的情况下，虽然径向的分力作用于小径部21，但由于利用槽部22a促进了小径部21的曲折变形，从而使该小径部21的曲折变形更加稳定。特别是，对于保险杠16而言，由于经由倾斜部16a而将前端部16b配置于比车宽方向中央部更靠车辆后侧，从而保险杠16在假设如双点划线所示在倾斜部16a之间的两点与障碍物40碰撞的情况（例如以相对于车宽方向10°的角度发生了碰撞的情况）下，相对于碰撞盒13的车宽方向中心向其两侧施加载荷，从而能够抵消作用于该碰撞盒13的基端的力的力矩的一部分。由此，能够抑制碰撞盒13的横向倒掉，进而能够更加稳定地吸收冲击能量。

接下来，示意性地对本实施方式的碰撞盒13的制造方法进行说明。如上所述，碰撞盒13由金属板的深拉深材构成，通过依次经过深拉深成型所涉及的各种金属模的冲压加工，能够制造使小径部21、大径部23（突部26）、盖部24以及安装部25一体化的完成了大致外形的原材料或者工件。但是，在该阶段中，因深拉深成型的制约，只能成型相当于环状台阶部22的锥形。接着，通过执行后续的冲压加工来形成环状台阶部22以及其槽部22a，从而完成碰撞盒13。其中，在该后续的冲压加工中，利用沿小径部21的外周面朝向该锥形滑动的圆环状的金属模以及沿大径部23的内周面朝向该锥形滑动的圆环状或者圆柱状的金属模。因此，通过经过深拉深成型的一系列的冲压加工的流程和其他密切的冲压加工，能够在抑制制造工时增大的同时成型环状台阶部22。

如以上详述的那样，根据本实施方式，能够得到以下所示的效果。

（1）通过在大径部23设置突部26，能够增大大径部23的刚性。因此，在吸收冲击能量时，在小径部21向大径部23内折回时，能够抑制大径部23的变形，并使小径部21的曲折变形更加稳定，从而能够更加有效地吸收冲击能量。

（2）通过利用环状台阶部22的槽部22a来促进小径部21的曲折变形（塑性变形），能够使利用该曲折变形吸收的载荷的上升更加迅速，能够更加有效地吸收冲击能量。特别是在从相对于碰撞盒13的轴线倾斜的方向施加载荷的情况等，即便在径向的分力作用于小径部21的情况下，也能够使该小径部21的曲折变形更加稳定。

（3）在碰撞盒13（小径部21）一体形成有盖部24，并在将碰撞盒13安装于安装对象物（保险杠16）时，由于不需要在小径部21的前端侧的开口端另外通过焊接等来接合安装用的板（托架），所以能够减少部件件数。

（4）在碰撞盒13的深拉深成型时，将成为其材料的板材的一部分留成凸缘状，通过将其设为用于将大径部23安装于安装对象物（纵梁11）的安装部25，能够不需要在大径部23的开口端另外通过焊接等来接合安装用的板（托架），所以能够减少部件件数。另外，能够按照基于金属模的深拉深成型的一系列的工序来成型环状台阶部22的槽部22a以及盖部24，从而与例如利用独立的其他工序成型槽部22a以及盖部24的情况相比，能够减少制造工时。

（5）能够提供具备使曲折变形更加稳定、并能够更加有效地吸收冲击能量的碰撞盒13的车辆用缓冲装置。

（6）保险杠16具备一对对置壁部32、33，由此能够延长碰撞盒13的长度，从而能够吸收更多的冲击能量。另外，碰撞后，碰撞盒13收纳于保险杠16的沟槽状内部，从而能够有效活用该碰撞盒13的变形量。

（7）俯视时，保险杠16形成为两段反向弯曲形状，从而能够提高其弯曲强度。

此外，上述实施方式也可以如下变更。

上述实施方式的碰撞盒13（大径部23）的突部26的个数以及其配置是一个例子，也可以是其他的个数以及配置。例如，突部26也可以遍及大径部23的整周间歇地（例如等角度间隔等）配设。

·小径部21或者大径部23的圆筒形状是包含具有若干扁平的圆筒形状的概念，例如椭圆筒形状、扁平圆筒形状。

·碰撞盒13也可以是铁冲压材料、滚轧成型材料、铝合金等轻金属的挤压材料。

·也可以代替利用两对置壁部32、33在上下支撑塑性变形的碰撞盒13的结构或者在该结构的基础上，进行如下变更，即例如利用在车宽方向并列设置的一对对置壁部在左右支撑碰撞盒13。

·保险杠16也可以是铁冲压材料、滚轧成型材料。

·本实用新型所涉及的冲击吸收件也可以用于例如纵梁11等碰撞盒以外的冲击吸收用的框架。

·本实用新型的冲击吸收件以及车辆用缓冲装置也可以用于车辆的后部。

Claims (11)

1.一种冲击吸收件，其特征在于，具备： 

圆筒状的小径部； 

圆筒状的大径部，在所述大径部上设置有在轴向延伸并且向径向外侧突出的突部；以及 

环状台阶部，其连接所述小径部和所述大径部， 

利用所述小径部以所述环状台阶部为起点向所述大径部内折回的塑性变形来吸收施加的载荷，从而吸收冲击能量。 

2.根据权利要求1所述的冲击吸收件，其特征在于， 

所述环状台阶部具有槽部，该槽部遍及所述环状台阶部的周向全长地延伸，并且在轴向朝向所述大径部凹陷，促进所述小径部的所述塑性变形。 

3.根据权利要求1所述的冲击吸收件，其特征在于， 

还具有盖部，该盖部与所述小径部一体形成，封闭所述小径部的前端侧的开口端，并安装于安装对象物。 

4.根据权利要求2所述的冲击吸收件，其特征在于， 

还具有盖部，该盖部与所述小径部一体形成，封闭所述小径部的前端侧的开口端，并安装于安装对象物。 

5.根据权利要求1~4中任一项所述的冲击吸收件，其特征在于， 

所述冲击吸收件是由深拉深成型所形成的深拉深成型品。 

6.一种车辆用缓冲装置，其特征在于，具备： 

保险杠，其在车辆的宽度方向延伸，并具有两端； 

一对纵梁，它们在车辆的前后方向延伸；以及 

一对碰撞盒，它们在保险杠的两端部，分别介于所述保险杠和一对纵梁之间， 

所述碰撞盒为冲击吸收件，其具备： 

圆筒状的小径部； 

圆筒状的大径部，在所述大径部上设置有在轴向延伸并且向径向外侧突出的突部；以及 

环状台阶部，其连接所述小径部和所述大径部， 

所述冲击吸收件利用所述小径部以所述环状台阶部为起点向所述大径部内折回的塑性变形来吸收施加的载荷，从而吸收冲击能量。 

7.根据权利要求6所述的车辆用缓冲装置，其特征在于， 

所述环状台阶部具有槽部，该槽部遍及所述环状台阶部的周向全长地延伸，并且在轴向朝向所述大径部凹陷，促进所述小径部的所述塑性变形。 

8.根据权利要求6所述的车辆用缓冲装置，其特征在于， 

还具有盖部，该盖部与所述小径部一体形成，封闭所述小径部的前端侧的开口端，并安装于安装对象物。 

9.根据权利要求7所述的车辆用缓冲装置，其特征在于， 

还具有盖部，该盖部与所述小径部一体形成，封闭所述小径部的前端侧的开口端，并安装于安装对象物。 

10.根据权利要求6~9中任一项所述的车辆用缓冲装置，其特征在于，所述车辆用缓冲装置是由深拉深成型所形成的深拉深成型品。 

11.根据权利要求6所述的车辆用缓冲装置，其特征在于， 

所述保险杠具有： 

主体壁部，其安装于所述小径部的前端，并在车辆的宽度方向延伸；以及 

一对对置壁部，它们分别与所述主体壁部的上端以及下端连接，在车辆的前后方向向所述大径部侧弯曲，并在所述碰撞盒的塑性变形时夹住所述大径部。 

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