CN203713779U - 冲击吸收部件及保险杠装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种冲击吸收部件1及具有冲击吸收部件的保险杠装置,其通过弯曲一块金属板材成型而整体构成。该冲击吸收部件1具有固定板10、冲击吸收部11、两个法兰板12a、12b以及两个交联板13a、13b,其中,冲击吸收部11具备两个第1侧壁板111a、111b以及两个第2侧壁板112a、112b。冲击吸收部11还具备结合部150,并且整体大致呈角筒状,该结合部150由两个第1侧壁板111a、111b的两缘部,以及与该两个第1侧壁板111a、111b的两缘部分别邻接的两个第2侧壁板112a、112b的两缘部重叠结合构成。两个法兰板12a、12b以及两个交联板13a、13b的端部彼此重叠结合。
Description
技术领域
本实用新型关于一种冲击吸收部件及保险杠装置。
背景技术
目前,在机动车等车辆的前部和后部设置了一种保险杠,其用于吸收车辆碰撞时产生的冲击以缓和传递给车辆的冲击力。该保险杠一般具有树脂制外部罩、在车辆宽度方向上延伸设置的加强件、以及用于填充外部罩和加强件之间缝隙的泡沫树脂。而且,加强件经由通过屈曲变形来吸收冲击力的冲击吸收部件被安装于车辆本体上。
作为上述冲击吸收部件,如专利文献1所述,考虑了冲击吸收的具有一定剖面形状的铝合金制中空挤压型材被广泛使用。
另外,在专利文献2中提出将铝板材进行深冲压成型加工形成有底的筒状体之后,将该有底的筒状体沿着轴方向进行冲压加工以在其外壁部形成螺旋状的段部,从而构成冲击吸收部件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2007-30647号公报
专利文献2:特开2007-261557号公报
实用新型内容
实用新型所要解决的问题
然而,现有技术存在以下问题。即,在使用挤压型材构成冲击吸收部件时,除了作为冲击吸收部的挤压型材以外,还需要固定在加强件上的固定板,以及固定在车辆本体框架上的法兰板。所以,部件数量增加到3个。而且,在将各个部件组合成一体时,在将挤压型材一侧端部的整个周边焊接到固定板上的同时,还必须将挤压型材另一侧端部的整个周边焊接到法兰板上。因此,就会出现制造工序增加,量产性不好的问题。
另一方面,专利文献2的冲击吸收部件必须使用深冲压成型加工性高的材料,所以在材料方面有所限制。另外,除了深冲压加工以外,为了在有底筒状体的外壁面形成螺旋状的段部,还需要进行高难度的冲压加工,这样依然会存在量产性不好的问题。
本实用新型提供一种使用冲击吸收部件的保险杠装置,该冲击吸收部件是鉴于以上背景制造出的,相比现有的能够减少部件数量,而且量产性良好。
解决问题的方法
本实用新型的一个实施方式为通过由一块金属板材弯曲成型而整体构成的冲击吸收部件,其特征在于,具有:
固定板,其固定在车辆保险杠加强用的加强件上且呈大致四角形状;
冲击吸收部,其具备从该固定板的对面两边向一侧大致垂直延伸设置、且呈大致四角形状的两个第1侧壁板,以及从上述固定板其余的对面两边向上述一侧的同向侧大致垂直延伸设置、且大致呈四角形状的两个第2侧壁板;
两个法兰板,其在上述两个第1侧壁板上从上述固定板侧的相反侧的边向外部大致垂直延伸设置,且固定在车辆本体框架上;
两个交联板,其在上述两个第2侧壁板上从上述固定板侧的相反侧的边向外部大致垂直延伸设置,且交联上述两个法兰板的端部之间,其中,
上述冲击吸收部具备结合部且大致呈角筒状,该结合部由上述两个第1侧壁板的两缘部,以及与该两个第1侧壁板的两缘部分别邻接的上述两个第2侧壁板的两缘部重叠结合构成,
上述两个法兰板和上述两个交联板的端部彼此结合。
本实用新型的其他实施方式为一种保险杠装置,其特征在于,具有车辆保险杠加强用的加强件和上述冲击吸收部件,在上述加强件上固定上述冲击吸收部件的固定板。
实用新型的效果
上述冲击吸收部件是通过将一块金属板材弯曲成型而整体构成的。也就是说,具有上述固定板、上述冲击吸收部、上述两个法兰板以及上述两个交联板的毛坯件采自一块金属板材,通过将这个各部位连接成一体的毛坯件弯曲成型,形成上述冲击吸收部件的整体,其中,上述冲击吸收部具备上述两个第1侧壁板以及上述两个第2侧壁板。因此,上述冲击吸收部件和使用传统挤压型材的冲击吸收部件相比,能够减少部件数量。
而且,通过弯曲一块金属板材,上述固定板和第1侧壁板、上述固体板和第2侧壁板分别被连接成一体。同样,通过弯曲一块金属板材,上述第1侧壁板和法兰板、上述第2侧壁板和交联板也分别被连接成一体。因此,就不像使用传统挤压型材的冲击吸收部件那样,需要又切断各个部件,又在固定板以及法兰板上线熔接冲击吸收部两端的整个周边。因此,上述冲击吸收部件能够简化制造工序,具有良好的量产性。
在此,为了使冲击吸收部的构造整体呈大致角筒状,当采用通过线熔接将互相邻接的第1侧壁板以及第2侧壁板的小口彼此结合成线状的结构时,必须把角部结合成线状的结合变得困难,从而降低其量产性。另外,上述小口彼此的结合部分阻碍冲击吸收部的屈曲变形,因此会降低冲击吸收特性。
相对于此,上述冲击吸收部具备结合部且形成大致呈角筒状,该结合部由两个第1侧壁板的两缘部,以及与该两个第1侧壁板的两缘部分别邻接的上述两个第2侧壁板的两缘部相互重叠结合构成。因此,不需要将相邻的第1侧壁板以及第2侧壁板的小口彼此对接而直接结合,只要将板彼此重叠结合就可以了,所以很容易进行结合,能够确保良好的量产性。进一步,通过将两个法兰板以及两个交联板的端部彼此结合就能够确保刚度。由此,在不引起冲击吸收部横向倒下的情况下能够使其适当的屈曲变形,从而保证必要的冲击吸收特性。
以上,根据上述冲击吸收部件,能够提供一种与传统相比可以减少部件数量并且量产性良好的冲击吸收部件。
上述保险杠装置使用上述冲击吸收部件。因此,根据上述保险杠装置,能够提供一种与传统相比可以减少部件数量并且量产性良好的保险杠装置。
附图说明
图1是表示实施例1所涉及的冲击吸收部件的结构斜视图。
图2是表示在从与图1不同的角度看时实施例1所涉及的冲击吸收部件的结构斜视图。
图3是表示用于构成实施例1所涉及的冲击吸收部件的毛坯件的说明图。
图4是表示实施例1所涉及的保险杠装置的结构(但是,适用于车辆前方即前保险杠侧的左半部分)的说明图。
图5是表示实施例1所涉及的保险杠装置的加强件的剖面形状的说明图。
图6是表示实施例2所涉及的冲击吸收部件的结构斜视图。
图7是表示实施例3所涉及的冲击吸收部件的结构斜视图。
图8是表示图7中A-A剖面的结构剖面图。
图9是表示图7中B-B剖面的结构剖面图。
图10是表示实施例4所涉及的冲击吸收部件的结构斜视图。
图11是表示用于构成实施例4所涉及的冲击吸收部件的毛坯件的说明图。
图12是表示实施例5所涉及的冲击吸收部件的结构斜视图。
图13是表示在从与图12不同的角度看时实施例5所涉及的冲击吸收部件的结构斜视图。
图14是表示通过模拟实验进行碰撞性能评价的方法的概略说明图。
图15是表示实施例5中治具位移-负重的关系的模拟实验结果。
图16是表示通过模拟实验进行牵引特性评价的方法的概略说明图。
图17是表示实施例5中负荷点位移-负重的关系的模拟实验结果。
图18是表示实施例6所涉及的冲击吸收部件的结构斜视图。
图19是表示在从与图18不同的角度看时实施例6所涉及的冲击吸收部件的结构斜视图。
图20是表示用于构成实施例6所涉及的冲击吸收部件的毛坯件的说明图。
图21是表示实施例6所涉及的保险杠装置的结构(但是,适用于车辆前方即前保险杠侧的左半部分)的说明图。
图22是表示实施例6所涉及的保险杠装置的加强件剖面形状的说明图。
图23是表示实施例7所涉及的冲击吸收部件的结构斜视图。
图24是表示实施例6、7中治具位移-负重的关系的模拟实验结果。
图25是表示实施例8所涉及的冲击吸收部件的结构斜视图。
图26是表示在从与图25不同的角度看时实施例8所涉及的冲击吸收部件的结构斜视图。
图27是表示图25中A-A剖面的结构剖面图。
图28是表示图25中B-B剖面的结构剖面图。
图29是表示实施例8中负荷点位移-负重的关系的模拟实验结果。
图30是表示实施例9所涉及的冲击吸收部件的结构斜视图。
图31是表示在从与图30不同的角度看时实施例9所涉及的冲击吸收部件的结构斜视图。
图32是表示实施例9中负荷点位移-负重的关系的模拟实验结果。
具体实施方式
首先,对上述冲击吸收部件进行说明。如上所述,上述冲击吸收部件是通过将一块金属板材弯曲成型而整体构成的。也就是说,在上述冲击吸收部件上,固定板和第1侧壁板、固定板和第2侧壁板、第1侧壁板和法兰板、第2侧壁板和交联板中任意之一都是以连接的状态选自一块金属板材,并且在各个板彼此间的接缝处弯曲以一体化形成。
在上述冲击吸收部件上,固定板固定于车辆保险杠加强用的加强件上。具体地,固定板在其外侧面和加强件的车辆内侧的侧壁面相接触的状态下,被固定于加强件上。对于上述固定板的固定方法可以列举出以下几种,例如,用螺栓、螺母等紧固件进行紧固,通过铆接或自冲铆钉等进行机械接合、点焊接或者摩擦搅拌焊接等固定方法。可以使用这些方法其中之一或两个以上组合。在上述冲击吸收部件上,固定板呈大致四角形状。从确保向加强件上安装时的安装面积、安装容易度等观点来看,固定板的形状优选为大致长方形。
在上述冲击吸收部件上,冲击吸收部由两个第1侧壁板以及两个第2侧壁板共计四个侧壁板构成。两个第1侧壁板都形成大致四角形状,并且从固定板的对面两边分别向一侧大致垂直延伸设置。例如,在固定板为大致长方形的情况下,两个第1侧壁板能够从固定板的对面两条长边分别向一侧大致垂直延伸设置。另一方面,两个第2侧壁板从固定板其余的对面两边分别向上述一侧的同向侧大致垂直延伸设置。例如,在固定板为大致长方形的情况下,两个第2侧壁板能够从固定板的对面两条短边分别向上述一侧的同向侧大致垂直延伸设置。这样,将构成冲击吸收部的各侧壁板,相对固定板大致垂直地向一侧弯曲,则两个第1侧壁板彼此、两个第2侧壁板彼此,分别相对着配置。
在此,上述冲击吸收部的结合部可以是一种沿着邻接的第2侧壁板板面在两个第1侧壁板的两缘部上分别设置了结合区域,且由该结合区域和邻接的第2侧壁板的两缘部重叠结合而成的侧壁板结合部。或者,上述结合部可以是一种沿着邻接的第1侧壁板板面在两个第2侧壁板的两缘部上分别设置了结合区域,且由该结合区域和邻接的第1侧壁板的两缘部重叠结合而成的侧壁板结合部。
在这种情况下,当上述侧壁板结合部屈曲变形时,第1侧壁板(第2侧壁板)的结合区域和重叠结合于该结合区域的第2侧壁板(第1侧壁板)能够很容易地获得相同的变形模式。也就是说,两者可以很容易地一体变形。因此,其优点在于在两者的剥离方向很难产生负重,从而可以很容易地防止侧壁板结合部的断裂。
上述侧壁板结合部,具体可以形成以下结构。
也就是说,沿着邻接的第2侧壁板板面,在两个第1侧壁板的两缘部,即和固定板以及法兰板不相连的其余两边的每一侧设置结合区域。而且,构成了由第1侧壁板的结合区域和第2侧壁板的两缘部重叠结合而成的侧壁板结合部。在这种情况下,通过在第1侧壁板结合区域的内侧面和第2侧壁板缘部上的外侧面重叠的状态下将二者结合,能够恰当地构成侧壁板结合部。而且,通过在第1侧壁板结合区域的外侧面和第2侧壁板缘部上的内侧面重叠的状态下将二者结合,也能够构成侧壁板结合部。另外,替换上述内容,沿着邻接第1侧壁板板面,在两个第2侧壁板的两缘部,即和固定板以及交联板不相连的其余两边的每一侧设置结合区域。而且,构成了由第2侧壁板的结合区域和第1侧壁板的两缘部重叠结合而成的侧壁板结合部。在这种情况下,通过在第2侧壁板结合区域的内侧面和第1侧壁板缘部上的外侧面重叠的状态下将二者结合,能够恰当地构成侧壁板结合部。而且,通过在第2侧壁板结合区域的外侧面和第1侧壁板缘部上的内侧面重叠的状态下将二者结合,也能够构成侧壁板结合部。上述冲击吸收部由于具备具有上述构造的侧壁板结合部,能够整体上构成大致角筒状。另外,通过弯曲第1侧壁板或第2侧壁板的两缘部可以形成结合区域。另外,在上述冲击吸收部件上,在与上述固定板的四角的上述冲击吸收部相连接的部分形成的缝隙边缘,优选赋予一个使其不出现角的R。因为在屈曲变形时很难产生应力集中,从而可以很容易地防止从该部分发生破裂。例如,上述R可以设定为1.5~7.5mm的范围内。
另外,上述冲击吸收部的结合部的结构,除了上述侧壁板结合部以外,还可以是一种凸缘状结合部,该凸缘状结合部,在两个第1侧壁板的两缘部以及两个第2侧壁板的两缘部上分别设置了结合区域,并且由相邻的第1侧壁板以及第2侧壁板上的结合区域彼此重叠结合而成。
上述凸缘状结合部具体可以形成以下结构。
也就是说,在两个第1侧壁板的两缘部,即和固定板以及法兰板不相连的其余两边侧的区域设置结合区域。另外,在两个第2侧壁板的两缘部,即和固定板以及交联板不相连的其余两边侧的区域设置结合区域。从而,构成了由相邻的第1侧壁板以及第2侧壁板上的结合区域彼此重叠结合而成的凸缘状结合部。在这种情况下,通过在第1侧壁板结合区域和第2侧壁板结合区域的内侧面彼此重叠的状态下将二者结合,能够恰当地构成凸缘状结合部。上述冲击吸收部,可以形成除了上述凸缘状结合部以外的整体为大致角筒状。而且,上述凸缘状结合部能够从冲击吸收部的各角部向外部突出。具体地,例如,通过将大致垂直弯曲的第2侧壁板结合区域的内侧面和不弯曲的第1侧壁板结合区域的内侧面重叠结合,可以构成上述凸缘状结合部。在这种构成状况下,凸缘状结合部与第1侧壁板大致平行着构成。因此,在将法兰板安装到车辆本体框架时,凸缘状结合部不会妨碍安装,从而可以很容易地保证良好的安装作业性。而且,通过将大致垂直弯曲的第1侧壁板结合区域的内侧面和不弯曲的第2侧壁板结合区域的内侧面重叠结合,也可以构成上述凸缘状结合部。进一步,通过将相对第1侧壁板的平坦面呈一定角度弯曲的第1侧壁板结合区域的内侧面,和相对第2侧壁板的平坦面呈一定角度弯曲的第2侧壁板结合区域的内侧面重叠结合,也可以构成上述凸缘状结合部。
在上述凸缘状结合部上,能够形成1个或2个以上凹槽。
这时,上述凹槽成为屈曲变形时的变形起点。因此,可以很容易地避免使用上述冲击吸收部件的保险杠装置上负荷的最大负重变得过高,从而减少对车辆的损伤。进一步,冲击吸收部容易进行稳定的屈曲变形(鲁棒性优良)。上述凹槽在上述冲击吸收部的至少一个凸缘状结合部上形成即可。优选地,上述凹槽可以在配置于车辆宽度方向的车辆内侧的凸缘状结合部上形成。可以很容易地获得上述效果。而且,上述凹槽的形状并没有被特别限定。作为上述凹槽的形状,例如,可以是大致三角形、大致半圆形等的形状。这些形状可以是一个也可以是两个以上的组合。另外,为了更容易地发挥上述凹槽作为屈曲变形时的变形起点的作用,在上述凸缘状结合部中的位于从固定板侧至3/4的范围内任一处上形成上述凹槽即可。更优选地,在上述凸缘状结合部中的位于从固定板侧至1/2的范围内任一处上形成也可以。
在上述冲击吸收部件上,从两个第1侧壁板上固定板侧的相反侧的边向外部大致垂直延伸设置了两个法兰板。具体地,各个法兰板,分别相对各个第1侧壁板大致垂直地向外侧弯曲。这两个法兰板,通过以下固定方法被固定在车辆本体框架上,例如,用螺栓、螺母等紧固件进行紧固,通过铆接或自冲铆钉等的机械接合、点焊接或者摩擦搅拌焊接等。法兰板的基本形状,例如可以是与法兰板和第1侧壁板的相交部相比具有更长的边的大致四角形状等。
在上述冲击吸收部件上,从两个第2侧壁板上固定板侧的相反侧的边向外部大致垂直延伸设置了两个交联板。具体地,各个交联板,分别相对各个第2侧壁板大致垂直地向外侧弯曲。这两个交联板,分别交联两个法兰板对面的端部之间。交联板的基本形状,例如可以是与交联板和第2侧壁板的相交部相比具有更长的边的大致四角形状等。
在上述冲击吸收部件上,两个法兰板的端部和两个交联板的端部彼此分别重叠结合。即,一个交联板的两端部,在与它们接近的两个法兰板的一侧端部分别和法兰板重叠时而结合。另一个交联板的两个端部,在与它们接近的两个法兰板的另一侧端部分别和法兰板重叠时而结合。而且,交联板的两端部可以与法兰板上冲击吸收部侧的面结合,也可以与法兰板上车辆本体框架侧(冲击吸收部侧的相反侧)的面结合。在后一种情况下,为了使法兰板上车辆本体框架侧的面和交联板上车辆本体框架侧的面在同一个面上,优选设置了考虑交联板的厚度的在法兰板的端部弯曲产生的段差部。这种情况下,可以提高车辆本体框架和法兰板的接触性,从而能够确实地将其固定。
在上述冲击吸收部件上,上述结合部的结合优选接合方式。具体地,上述侧壁板结合部的结合优选接合方式。同样,上述凸缘状结合部的结合优选接合方式。
上述结合部,板彼此以重叠的状态结合。具体地,如果是上述侧壁板结合部,则第1侧壁板的结合区域和第2侧壁板,或者,第2侧壁板的结合区域和第1侧壁板以重叠的状态结合。而且,如果是上述凸缘状结合部,则相邻的第1侧壁板以及第2侧壁板的各结合区域以重叠的状态结合。因此,可以用各种接合方式进行接合,且接合的自由度较高,从而可以很容易地保证良好的量产性。并且,接合时可以采用点接合、线接合中任意一种接合方式。所以,通过适当地采用点接合以及/或者线接合,将向使用上述冲击吸收部件的保险杠装置施加负荷最大负重(根据车辆种类各不相同)、冲击吸收特性等因素考虑进去的设计也能够很容易地进行。
当上述结合为点接合时,例如,即使设定上述最大负重比较低的轻型机动车等,也很难阻止冲击吸收部的屈曲变形。因此,能够很容易地确保冲击吸收部确切的屈曲变形。而且,也很容易推进低成本化。具体的点接合方法,可以列举出摩擦搅拌点接合、点焊接、自冲铆钉等,也可以是其中之一或者两个以上的组合。另外,上述点接合可以由1个或者2个以上的点接合部构成。
另外,当上述结合为线接合时,例如,即使设定上述最大负重比较高的中型机动车、大型机动车等,也能够确保结合部的接合强度。因此,在负重负荷时不会破坏最初的结合部,从而能够确保确切的屈曲变形。具体的线接合方法,可以列举出摩擦搅拌线接合、线焊接等,也可以是其中之一或者两个以上的组合。而且,上述线接合可以由连续的线接合部构成,也可以由不连续的线接合部构成。另外,上述线接合可以由1个或者2个以上的线接合部构成。
在上述冲击吸收部件上,法兰板和交联板的结合优选通过接合进行结合。而且,具体的接合方式、接合方法等可以采用和上述结合部的结合方法相同的结合方法。
在上述冲击吸收部件上,在第1侧壁板和法兰板的至少相交部以及/或者第2侧壁板和交联板的至少相交部上,可以形成1个或2个以上胎圈部。而且,上述相交部可以通过弯曲成型而形成。
机动车等的车辆存在被牵引的情况。车辆的牵引是通过将设置在保险杠内的加强件上的牵引吊钩向车辆前方(前保险杠的情况)或者车辆后方(后保险杠的情况)拉拽而进行的。因此,希望连接加强件和车辆本体框架的冲击吸收部件,相对于牵引时所承载的拉伸负重(牵引负重)难以变形。
在这种情况下,如果采用上述结构时,可以提高因牵引负荷而承载了较大负荷的相交部的刚度,对牵引负荷的耐变形性也相应提高。所以,在固定板固定于加强件且法兰板固定于车辆本体框架的状态下,即使向车辆前方(适用于前保险杠侧的情况)或者车辆后方(适用于后保险杠侧的情况)施加牵引负荷时,也不易发生永久变形,从而能够发挥良好的牵引特性。而且,上述胎圈部,向上述相交部的导入也比较容易,所以很难影响量产性。
在上述冲击吸收部件上,虽然第1侧壁板和法兰板的相交部存在于两个地方,但上述胎圈部可以在任何一方的相交部上形成,也可以在双方的相交部上形成。而且同样,在上述冲击吸收部件上,虽然第2侧壁板和交联板的相交部存在于两个地方,但上述胎圈部可以在任何一方的相交部上形成,也可以在双方的相交部上形成。而且,在第1侧壁板和法兰板的两处的相交部以及第2侧壁板和交联板的两处的相交部上,即,在大致角筒状冲击吸收部上的固定板的相对侧的端缘和法兰板及交联板的相交部上,可以形成上述胎圈部。上述胎圈部可以根据必要的牵引负荷适当形成。另外,上述胎圈部至少可以存在于相交部上,也能够以一部分悬挂在第1侧壁板(第2侧壁板)或法兰板(交联板)上的状态存在。
上述胎圈部,只要能够提高弯曲成型所产生的相交部的刚度即可,对其形状没有特殊限定。通过将相交部的一部分或全部从弯曲成型所产生的相交部的山折侧向谷折侧、或者从弯曲成型所产生的相交部的谷折侧向山折侧进行塑性变形,可以恰当地形成上述胎圈部。更具体地,例如,上述胎圈部可以由隆起部等构成,该隆起部,是通过将相交部的一部分从弯曲成型所产生的相交部的山折侧向谷折侧进行塑性变形进而隆起形成的。胎圈部,例如,包括第1侧壁板(第2侧壁板)和法兰板(交联板)的相交部,而且,在与法兰板(交联板)成45°的面切断时的切断面,其形状可以是大致三角形、大致半圆形等。通过模制等能够比较容易地形成上述切断面为大致三角形的胎圈部。因此,可以很容易地提高量产性。
上述胎圈部的间距,可以根据第1侧壁板(第2侧壁板)和法兰板(交联板)的相交部的长度适当设定。上述胎圈部的间距,例如可以从15~50mm的范围内进行选择。
而且,当用螺栓、螺母等将法兰板的两端部侧固定在车辆本体框架上时,优选在法兰板两端部侧的固定位置的内侧、即第1侧壁板和法兰板的相交部上至少存在上述胎圈部。在第1侧壁板和法兰板的相交部的内部,法兰板两端部侧的固定位置的内侧由于牵引负荷的作用存在容易变形的倾向。因此,上述结构能够有效地提高相交部的耐变形性。
在上述冲击吸收部件上,法兰板以及/或者交联板优选具有向冲击吸收部侧弯曲而成的弯曲片。
在这种情况下,可以提高因牵引负荷而负载了较大负荷的上述法兰板以及/或者交联板的刚度,且相对于牵引负荷的耐变形性也相应提高。所以,在将固定板固定于加强件且将法兰板固定于车辆本体框架的状态下,即使向车辆前方(适用于前保险杠侧的情况)或者车辆后方(适用于后保险杠侧的情况)施加牵引负荷时,也不易发生永久变形,从而能够发挥良好的牵引特性。
上述弯曲片可以在两个法兰板的任意一方上形成,也可以在双方上形成。后一种情况在耐变形性的平衡方面具有优势。而且同样的,上述弯曲片可以在两个交联板的任意一方上形成,也可以在双方上形成。后一种情况在耐变形性的平衡方面具有优势。而且,当弯曲片在两个法兰板以及两个交联板上形成时,在耐变形性的平衡方面更具优势。
另外,通过延伸设置从法兰板上第1侧壁板侧的相对侧的边向外部突出的突出片、并将该突出片向冲击吸收部侧弯曲,也可以形成具有弯曲片的构造。这时,弯曲片的纵向长度优选比形成于法兰板两端部的交联板的的结合点之间的距离短。因为当弯曲上述突出片在法兰板上形成弯曲片时,不会妨碍弯曲的交联板。因此,不会影响量产性,而且能够保证良好的牵引特性。
弯曲片的弯曲角度优选70°~135°,更优选80°~125°的范围。这是因为如果弯曲角度大于135°则会降低弯曲效果,如果小于70°则容易妨碍冲击吸收部,极易出现变得很难弯曲等不良状况。另外,上述弯曲角度,是在从法兰板或交联板延伸设置弯曲片时,冲击吸收部侧的法兰板与自其延伸设置的弯曲片之间所形成的角度,以及冲击吸收部侧的交联板与自其延伸设置的弯曲片之间所形成的角度。而且,当通过法兰板、交联板自身的弯曲形成具有弯曲片的结构时,上述弯曲角度,是冲击吸收部侧的法兰板的不弯曲板面和与其连接的弯曲片之间形成的角度。
而且,在上述冲击吸收部件上,为了提高牵引特性,可以采用在上述相交部形成胎圈部的结构,也可以采用在上述法兰板以及/或者交联部形成具有弯曲片的结构。进一步,还可以采用并用上述胎圈部以及上述弯曲片这二者的结构。究竟采用哪种结构,可以根据上述冲击吸收部件的设置空间、车辆本体框架的安装难易度、必要的牵引特性等进行相应选择。
在上述冲击吸收部件上,上述金属板材优选铝质板材。
这种情况下,可以实现上述冲击吸收部件的轻量化。而且,可以实现使用上述冲击吸收部件的保险杠装置的轻量化。另外,上述“铝”是以铝为主体的金属及合金的总称,其概念包括纯铝以及铝合金。
上述铝质板材优选由5000系列铝合金、6000系列铝合金等构成。上述5000系列合金,例如可以列举出5052、5083、5154、5182等,上述6000系列合金,例如可以列举出6009、6016、6111、6061、6063等。而且,上述铝质板材的厚度,从保持良好的冲击吸收特性等的观点来看,优选为1~5mm,更优选为2~4mm的范围以内。
其次,对上述保险杠装置进行说明。在上述保险杠装置上,从实现提高保险杠装置的冲击吸收特性的观点来看,加强件优选为中空状。而且,在这种情况下,可以设置1个或2个以上用于连接侧壁面的内侧面间的拱肋。在车辆前后方向切断加强件时的剖面形状,优选为大致矩形形状、大致“日”字形状、大致“目”字形状、大致“田”字形状等。但是,在这种情况下,关于和车辆上下方向大致平行的侧壁面,即使从和车辆前后方向大致平行的侧壁面突出也没有关系。
另外,加强件通常在车辆的外观上来看,其两端部侧是弯曲形成。即使在上述保险杠装置上,上述加强件在其两端部也分别具有弯曲部。而且,在上述保险杠装置上,为了能够在车辆本体框架中的车辆前后方向的左右车辆本体框架上逐个安装上述冲击吸收部件,优选对应着安装位置将两个上述冲击吸收部件固定在加强件上。
在上述保险杠上,能够通过摩擦搅拌接合在上述加强件上固定上述冲击吸收部件的固定板。
当用螺栓、螺母固定固定板时,对于固定板、加强件需要进行前加工(安装孔的形成或者螺母固定)等,这样需要花费紧固时间。相对于此,当通过摩擦搅拌接合进行固定时,则不需要上述前加工,所以能够缩短安装时间,从而能够提高量产性。而且,当通过熔接固定固定板时,则会担心出现气孔或未完全熔合等内部瑕疵,而且还容易发生变形。相对于此,当通过摩擦搅拌接合进行固定时,则无需担心上述内部瑕疵或变形的发生,所以能够减少瑕疵检查的时间,从而能够提高量产性。另外,当用自冲铆钉固定固定板时,固定强度较低,还需要固定用的专用工具。相对于此,当通过摩擦搅拌接合进行固定时,能够确保较高的固定强度,也不需要专用工具。进一步,当通过摩擦搅拌接合进行固定时,不需要螺栓、螺母、填充材料以及自冲铆钉等固定部件,从而可以实现保险杠装置的轻量化。并且,通过量产性的提高以及固定部件的减少,可以实现保险杠装置的低成本化。
上述摩擦搅拌接合,可以使用摩擦搅拌线接合以及摩擦搅拌点接合的任意一种方法。也可以两种方法组合着使用。而且,上述摩擦搅拌接合,可以从冲击吸收部侧进行,也可以从加强件侧进行。只要考虑了上述冲击吸收部件上冲击吸收部的车辆前后方向的长度且从确保容易操作性的方向进行就可以了。
上述摩擦搅拌线接合,从提高对牵引或捆绑所产生拉拽的耐性的观点来看,线接合的长度优选50mm以上,线接合的宽度优选3mm以上,线接合的面积优选150mm2以上。而且,考虑到赋予的耐受性程度,摩擦搅拌线接合的线接合部可以由1个或2个以上构成。另一方面,上述摩擦搅拌点接合,从提高对牵引或捆绑所产生拉拽的耐性的观点来看,打点数优选6个打点以上。
另外,上述摩擦搅拌接合的接合方向并没有被特别限定。在上述冲击吸收部件的冲击吸收部上,当配置于车辆宽度方向的车辆内侧的第2侧壁板和配置于车辆宽度方向的车辆外侧的第2侧壁板相比,其车辆前后方向的长度被设定的更长时,即,当固定板被倾斜设置于车辆宽度方向的车辆外侧时,优选从车辆宽度方向的车辆外侧向车辆内侧进行摩擦搅拌接合。因为,在摩擦搅拌接合时,可以很容易地防止摩擦搅拌接合装置的栓和冲击吸收部件之间不必要的接触。
另外,上述冲击吸收部件、保险杠装置还可适用于车辆的前保险杠侧、后保险杠侧的任意一侧。
实施例
关于实施例所涉及的冲击吸收部件以及保险杠装置,将使用附图进行说明。而且,全部附图中,FR表示车辆前后方向,FRI表示车辆前后方向的车辆内侧,FRO表示车辆前后方向的车辆外侧。而且,W表示车辆宽度方向,WI表示车辆宽度方向的车辆内侧,WO表示车辆宽度方向的车辆外侧。另外,UD表示车辆上下方向,U表示车辆上侧,D表示车辆下侧。在以下说明中,会适当使用这些符号。另外,实施例的冲击吸收部件、保险杠装置虽然被假定为适用于车辆的前保险杠侧,但并非仅限于此,实施例的冲击吸收部件、保险杠装置也可以适用于车辆的后保险杠侧。
如图1~图13、图18~图23、图25~图28、图30~图31所示,以下说明的各实施例所涉及的冲击吸收部件(1,5)通过将一块金属板材弯曲成型而整体构成。冲击吸收部件(1,5)具有:固定板(10,50),其固定在车辆保险杠加强用的加强件(4,8)上且呈大致四角形状;冲击吸收部(11,15),其具备从固定板(10,50)的对面两边向一侧大致垂直延伸设置且呈大致四角形状的两个第1侧壁板(111a,111b,511a,511b),以及从固定板(10,50)其余的对面两边向上述一侧的同向侧大致垂直延伸设置且呈大致四角形状的两个第2侧壁板(112a,112b,512a,512b);两个法兰板(12a,12b,52a,52b),在两个第1侧壁板(111a,111b,511a,511b)上从固定板侧的相反侧的边向外部大致垂直延伸设置、且固定在车辆本体框架上;两个交联板(13a,13b,53a,53b),其在两个第2侧壁板(112a,112b,512a,512b)上从固定板侧的相反侧的边向外部大致垂直延伸设置、且交联两个法兰板(12a,12b,52a,52b)端部之间。冲击吸收部(11,51)具备结合部150(110,510)且大致呈角筒状,该结合部150(110,510)由两个第1侧壁板(111a,111b,511a,511b)的两缘部,以及与两个第1侧壁板(111a,111b,511a,511b)的两缘部分别邻接的两个第2侧壁板(112a,112b,512a,512b)的两缘部重叠结合构成。而且,两个法兰板(12a,12b,52a,52b)和两个交联板(13a,13b,53a,53b)的端部彼此结合。
而且,以下说明的各实施例所涉及的保险杠装置(3,7),具有车辆保险杠加强用的加强件(4,8)以及各实施例所涉及的冲击吸收部件(1,5),其中,冲击吸收部件(1,5)的固定板(10,50)固定于加强件(4,8)上。以下,对各实施例的冲击吸收部件以及保险杠装置进行详细说明。
(实施例1)
关于实施例1的冲击吸收部件,利用图1~图3进行说明。如图1、图2所示,实施例1的冲击吸收部件1通过将一块金属板材弯曲成型而整体构成。在本实施例中,使用一种由6000系列铝合金A6061-T6构成的铝质板材(厚度2.5mm)作为上述金属板材。冲击吸收部件1具有固定板10、冲击吸收部11、一对法兰板12a、12b以及一对交联板13a、13b。
固定板10,固定在车辆保险杠加强用的加强件4上且呈大致长方形。本实施例的冲击吸收部件1,被配置成固定板10的短边与车辆上下方向UD大致平行并这样使用。而且,与后述加强件4的弯曲部41相匹配,固定板10的平坦面和车辆宽度方向W保持大约10°的角度的那样向车辆前后方向FR的车辆内侧FRI倾斜。另外,将固定板10的短边设定为80mm,将固定板10倾斜的长边投影到车辆宽度方向W时的长度设定为100mm。
冲击吸收部11,具有大致长方形的两个第1侧壁板111a、111b以及大致长方形的两个第2侧壁板112a、112b,其中,第1侧壁板111a、111b,从固定板10的对面两条长边向车辆前后方向的车辆内侧FRI大致垂直弯曲。另一方面,两个第2侧壁板112a、112b,从固定板10的对面两条短边向车辆前后方向的车辆内侧FRI大致垂直弯曲。在第1侧壁板111a、111b的两缘部上,沿着邻接这些两缘部的第2侧壁板112a、112b的板面设置了结合区域111。另外,结合区域111,是通过将第1侧壁板111a、111b的两缘部沿着第2侧壁板112a、112b的板面弯曲90°形成的。冲击吸收部11,通过将第1侧壁板111a的结合区域111和第2侧壁板112a、112b的一缘部重叠结合形成侧壁板结合部110。而且,冲击吸收部11,通过将第1侧壁板111b的结合区域111和第2侧壁板112a、112b的另一个缘部重叠结合形成侧壁板结合部110。在本实施例中,侧壁板结合部110,在第1侧壁板111a、111b的各个结合区域111的内侧面和第2侧壁板112a、112b的外侧面重叠之后,通过摩擦搅拌点接合的方式进行结合。在本实施例中,在车辆宽度方向的车辆外侧WO配置的侧壁板结合部110,通过3个点接合部进行结合,在车辆宽度方向的车辆内侧WI配置的侧壁板结合部110,通过4个点接合部(未图示)进行结合。这样,冲击吸收部11整体构成大致角筒状。
另外,冲击吸收部11,沿着车辆宽度方向W切断时的形状是一个长边100mm×短边80mm的大致长方形。而且,在冲击吸收部11上,位于车辆宽度方向的车辆外侧WO的角部的车辆前后方向FR的长度为80mm,位于车辆宽度方向的车辆内侧WI的角部的车辆前后方向FR的长度,为大体从法兰板12a、12b至碰到加强件4的侧壁面42a(固定板10的安装面)的长度。并且,结合区域111的宽度为20mm。
两个法兰板12a、12b之中,一个法兰板12a,通过在第1侧壁板111a上从固定板10侧的相反侧的边向车辆上方向U弯曲大致垂直延伸设置。另一个法兰板12b,通过在第1侧壁板111b上从固定板10侧的相反侧的边向车辆下方向D弯曲大致垂直延伸设置。法兰板12a、12b形成一个长边为170mm短边为30mm的大致长方形。另外,本实施例的冲击吸收部件1,在法兰板12a、12b的纵向方向的两端部侧上分别形成安装孔121。而且,在这些安装孔121内插入作为紧固件的螺栓(未图示),用螺母(未图示)可以将法兰板12a、12b固定在车辆本体框架(未图示)上。
两个交联板13a、13b之中,一个交联板13a,通过在第2侧壁板112a上从固定板10侧的相反侧的长边向车辆宽度方向的车辆内侧WI弯曲大致垂直延伸设置。另一个交联板13b,通过在第2侧壁板112b上从固定板10侧的相反侧的长边向车辆宽度方向的车辆外侧WO弯曲大致垂直延伸设置。交联板13a、13b形成一个大致长方形,其纵向方向的长度设定为至其两端部和法兰板12a、12b的端部重叠的长度(150mm)。另外,交联板13a、13b的两端部,被配置成和法兰板12a、12b上的车辆本体框架侧(冲击吸收部11侧的相对侧)的面相接触。而且,在法兰板12a、12b端部,设置了考虑到交联板13a、13b的厚度而弯曲产生的段差部14。由此,可以将法兰板12a、12b上车辆本体框架侧的面和交联板13a、13b上车辆本体框架侧的面配置到同一个面上。而且,在这种状态下,两个法兰板12a、12b的端部和两个交联板13a、13b的端部彼此分别通过点焊接(未图示)进行结合。
图3表示用于构成实施例1中冲击吸收部件的毛坯件。上述实施例1的冲击吸收部件1,通过图3所示的毛坯件2的弯曲成型而构成。毛坯件2取自一块铝质板材(A6061-T6、耐力280MPa、板厚2.5mm),并且具有和上述冲击吸收部件1的各部位相对应的部位。在图3中,部位20相当于固定板10。部位21a相当于第1侧壁板111a,两缘部的部位211a相当于第1侧壁板111a的结合区域111。部位21b相当于第1侧壁板111b,两缘部的部位211b相当于第1侧壁板111b的结合区域111。部位22a相当于第2侧壁板112a,部位22b相当于第2侧壁板112b。部位23a相当于法兰板12a。部位23b相当于法兰板12b。部位24a相当于交联板13a。部位24b相当于交联板13b。这些各部位连接成一体,图中用细线表示的部分为弯曲位置。
而且,在相当于第1侧壁板111a的结合区域111的部位211a和相当于第2侧壁板112a、112b的部位22a、22b之间,以及在相当于第1侧壁板111b的结合区域111的部位211b和相当于第2侧壁板112a、112b的部位22a、22b之间设置的凹槽部K的宽度,分别约为5mm,并且,将凹槽部K的前端部的R设定为2.5~5.0mm。凹槽部K的宽度、凹槽部K的前端部的R的值并非上述所限定的数值,可以根据冲击吸收部件1的大小等进行设定。例如,可以将上述凹槽部K的宽度设定为3~10mm,将凹槽部K的前端部的R设定为1.5~7.5mm的范围内。通过像上述那样调整毛坯件2的凹槽部K,冲击吸收部件1给形成于和固定板10四角的冲击吸收部11相连接的部分上的缝隙的周边赋予R。
其次,关于实施例1的保险杠装置,利用图4、图5进行说明。实施例1的保险杠装置3,如图4所示,具有车辆保险杠加强用的加强件4以及上述实施例1的冲击吸收部件1。冲击吸收部件1的固定板10固定在加强件4上。另外,图4表示适用于前保险杠侧时的保险杠装置3的左半部分。在中心线S的右侧,存在和保险杠装置4车辆前方的左侧一半左右对称的保险杠装置4车辆前方的右半部分(未图示)。因此,本实施例的保险杠装置3具有两个上述实施例1的冲击吸收部件1。
更具体地,在实施例1的保险杠装置3上,加强件4,如图5(a)所示,由铝制空心型材构成,其在车辆前后方向FR切断时的剖面形状大致为“日”字形状。如图5(b)所示,车辆前后方向的外侧FRO的侧壁面42b、以及车辆前后方向的内侧FRI的侧壁面42a,也可以从车辆上下方向的上侧U以及下侧D的侧壁面42c、42d突出。另外,作为上述铝制空心型材,使用了由A7N01-T6(耐力280MPa)构成的挤压型材。
加强件4具有弯曲部41,其沿着车辆宽度方向W延伸设置,且和车辆宽度方向W保持10°的角度向车辆前后方向的内侧FRI弯曲形成两端部侧。冲击吸收部件1的固定板10,固定在加强件4的弯曲部41的车辆前后方向内侧FRI的侧壁面42a上。在加强件4的车辆前后方向FR上配置的侧壁面42a、42b的尺寸为100mm、厚度为4mm,在车辆上下方向UD上配置的侧壁面42c、42d的尺寸为80mm、厚度为2mm、中央拱肋43的厚度为2mm。
在此、冲击吸收部件1的固定板10,通过摩擦搅拌线接合被固定在加强件4上。在本实施例中,具体按照以下顺序将冲击吸收部件1的固定板10固定到加强件4上。即,从冲击吸收部11的法兰板12a、12b侧的开口向冲击吸收部11内插入摩擦搅拌焊接装置的栓。这时,在固体板10的内侧面上车辆宽度方向的车辆外侧WO的位置垂直插入栓。并且,一边在插入固定板10的状态下旋转这个栓,一边沿着车辆宽度方向的大致车辆内侧WI使其移动,进行摩擦搅拌线接合的操作。之后,停止栓的移动以结束上述接合,并将栓从冲击吸收部11内拔出。在本实施例中,摩擦搅拌线接合时的条件为:栓的尺寸:肩径16mm,探头径:前端部6mm、根部8mm,栓的旋转数750rpm,栓的传送速度250mm/min。另外,线状接合部的长度为80mm,宽度为4mm,线状接合部的条数,在车辆上下方向为3条。
上述结构的实施例1的冲击吸收部件1,部件数量为1个,和使用传统挤压型材且部件数量为3个的冲击吸收部件相比,能够减少部件数量。而且,实施例1的冲击吸收部件1,通过由一块金属板材弯曲以及点接合就能够很容易地形成,所以,在量产性方面也具有优势。因此,也可以说,使用实施例1中冲击吸收部件1的实施例1的保险杠装置3,也能够减少部件数量,并在量产性方面具有优势。
(实施例2)
关于实施例2的冲击吸收部件1以及保险杠装置3,利用图6进行说明。实施例2的冲击吸收部件1与实施例1的冲击吸收部件1相比,冲击吸收部11的侧壁板结合部110的结构有差异,而其它结构与实施例1的冲击吸收部件1的相同。而且,实施例2的保险杠装置3(未图示),除了用实施例2的冲击吸收部件1代替实施例1的冲击吸收部件1这一点以外,与实施例1的保险杠装置3是相同的结构。
在实施例2的冲击吸收部件1上,在第2侧壁板112a、112b的两缘部上,沿着邻接这两缘部的第1侧壁板111a、111b的板面设置了结合区域112。另外,结合区域112,是通过将第2侧壁板112a、112b的两缘部沿着第1侧壁板111a、111b的板面弯曲90°而形成的。冲击吸收部11,通过将第2侧壁板112a的结合区域112和第1侧壁板111a、111b的一个缘部重叠结合形成侧壁板结合部110。而且,冲击吸收部11,通过将第2侧壁板112b的结合区域112和第1侧壁板111a、111b的另一个缘部重叠结合形成侧壁板结合部110。在本实施例中,侧壁板结合部110,在第2侧壁板112a、112b的各个结合区域112的内侧面和第1侧壁板111a、111b的外侧面重叠之后,通过摩擦搅拌点接合的方式进行结合。在本实施例中,在车辆宽度方向的车辆外侧WO配置的侧壁板结合部110,通过3个点接合部(未图示)进行结合,在车辆宽度方向的车辆内侧WI配置的侧壁板结合部110,通过4个点接合部进行结合。这样,冲击吸收部11整体构成大致角筒状。
实施例2的冲击吸收部件1以及保险杠装置3也能够产生与实施例1的冲击吸收部件1以及保险杠装置3相同的作用效果。
(实施例3)
关于实施例3的冲击吸收部件1以及保险杠装置3,利用图7~图9进行说明。实施例3的冲击吸收部件1和实施例1的冲击吸收部件1相比,不同点在于前者具有多个胎圈部15。其它结构则与实施例1的冲击吸收部件1相同。而且,实施例3的保险杠装置3(未图示),除了用实施例3的冲击吸收部件1代替实施例1的冲击吸收部件1这一点以外,与实施例1的保险杠装置3是相同的结构。
在实施例3的冲击吸收部件1上,在第1侧壁板111a、111b和与其相连的法兰板12a、12b的相交部上形成3个胎圈部15,在第2侧壁板112a、112b和与其相连的交联板13a、13b的相交部上形成1个胎圈部15。另外,第1侧壁板111a、111b和法兰板12a、12b的相交部上各胎圈部15的间距为25mm。而且,第2侧壁板112a、112b和交联板13a、13b的相交部上的胎圈部15,形成于相交部的大致中央位置。
如图8所示,胎圈部15由隆起部构成,该隆起部从弯曲成型所产生的相交部的山折侧15Y向谷折侧15T进行塑性变形进而隆起形成。而且,在本实施例中,通过模制形成胎圈部15。另外,如图9所示,在包含第1侧壁板111a、111b和法兰板12a、12b的相交部,且和法兰板12a、12b成45°角的面上切断时的切断面,呈大致三角形状。构成胎圈部15的面151和面152所成的角(顶角θ)为90°。而且,从相交部到大致三角形顶点X的距离h约为7mm。另外,在第2侧壁板112a、112b和交联板13a、13b的相交部上形成的胎圈部15,也为相同构造。
实施例3的冲击吸收部件1以及保险杠装置3,也和实施例1的冲击吸收部件1以及保险杠装置3产生相同的作用效果。进一步,实施例3的冲击吸收部件1,由于具有上述胎圈部15,所以,对于第1侧壁板111a、111b和法兰板12a、12b的相交部、第2侧壁板112a、112b和交联板13a、13b的相交部的耐变形性优良。因此,使用该冲击吸收部件1的实施例3的保险杠装置3,能够发挥良好的牵引特性。
(实施例4)
关于实施例4的冲击吸收部件1以及保险杠装置3,利用图10以及图11进行以下说明。实施例4的冲击吸收部件1和实施例1的冲击吸收部件1相比,不同点在于前者具有后述弯曲片120a、120b及弯曲片121a、121b,其它结构则与实施例1的冲击吸收部件1相同。而且,实施例4的保险杠装置3(未图示),除了用实施例4的冲击吸收部件1代替实施例1的冲击吸收部件1这一点以外,与实施例1的保险杠装置3是相同的结构。
在实施例4的冲击吸收部件1上,通过从法兰板12a、12b上第1侧壁板111a、111b的相对侧的边延伸设置向外部突出的突出片、并将该突出片向冲击吸收部11侧弯曲,形成弯曲片120a、120b。弯曲片120a、120b的纵向方向的长度,和形成于法兰板12a、12b两端部的交联板13a、13b的结合点之间的距离相比更短。
而且,在比位于法兰板12a、12b的纵向方向的两端部上的交联板13a、13b的结合点稍微更靠近内侧的位置,通过将法兰板12a、12b以及交联板13a、13b本身向冲击吸收部11侧弯曲形成弯曲片121a、121b。
冲击吸收部11侧上法兰板12a、12b和弯曲片120a、120b所成的角度分别为120°。而且,冲击吸收部11侧上法兰板12a、12b的不弯曲的板面和弯曲片121a、121b所成的角也分别为120°。
图11表示用于构成实施例4中冲击吸收部件的毛坯件。上述实施例4的冲击吸收部件1,通过图11所示的毛坯件2的弯曲成型而构成。图11的毛坯件2和用于构成实施例1的冲击吸收部件1的图3的毛坯件2基本相同,不过存在以下几点不同。也就是说,部位23a相当于法兰板12a。在部位23a的外侧,设置了相当于弯曲片120a的突出片231a。部位23b相当于法兰板12b。在部位23b的外侧,设置了相当于弯曲片120b的突出片231b。部位24a相当于交联板13a。部位24b相当于交联板13b。这些各个部位连接成一体,图中用细线表示的部分为弯曲位置。
实施例4的冲击吸收部件1以及保险杠装置3也能够和实施例1的冲击吸收部件1以及保险杠装置3产生相同的作用效果。进一步,实施例4的冲击吸收部件1,由于具有上述弯曲片120a、120、121a、121b,所以可以增强法兰板12a、12b以及交联板13a、13b的刚度,提高耐变形性。因此,使用该冲击吸收部件1的实施例4的保险杠装置3,能够发挥良好的牵引特性。
(实施例5)
关于实施例5的冲击吸收部件1以及保险杠装置3,利用图12以及图13进行说明。实施例5的冲击吸收部件1,其是在实施例4的冲击吸收部件1上形成上述实施例3的冲击吸收部件1所具有的胎圈部15的构件。但是,实施例5的冲击吸收部件1,其交联板13a、13b和第2侧壁板112a、112b的相交部的近旁被弯曲。因此,在第2侧壁板112a、112b和与其连接的交联板13a、13b的相交部上,没有形成胎圈部15。其它结构则与实施例4的冲击吸收部件1相同。而且,实施例5的保险杠装置3(未图示),除了用实施例5的冲击吸收部件1代替实施例1的冲击吸收部件1这一点以外,与实施例1的保险杠装置3是相同的结构。
实施例5的冲击吸收部件1以及保险杠装置3,也能够产生与实施例1的冲击吸收部件1以及保险杠装置3相同的作用效果。进一步,实施例5的冲击吸收部件1,具有上述胎圈部15以及上述弯曲片120a、120、121a、121b。所以,通过两者的相互作用,相对于牵引负荷更加难以变形。因此,使用该冲击吸收部件1的实施例5的保险杠装置3,能够发挥优良的牵引特性。
<碰撞性能评估>
以下,关于实施例5的保险杠装置3,将利用市场销售的FEM分析软件进行模拟,以执行碰撞性能评估。
首先,将实施例5的保险杠装置3进行网格建模,并制作分析模型。其次,向分析模型输入以下特性。即,假设加强件4由耐力为320Mpa的铝合金(A7N01-T6)中空型材构成,冲击吸收部件1由耐力为280Mpa的铝合金(A6061-T6)构成,将假设各耐力的应力-应变特性输入分析模型,而且,各部位的形状、大小与上述一致。
其次,对于输入上述特性的分析模型,如图14所示,进行了使网格模型化的负荷治具95发生碰撞的模拟实验。另外,图14中的保险杠装置9用于说明评估方法。作为上述分析模型的分析条件,输入了参考ODB(Offset Deformable Barrier)的条件。具体地,进行了以下模拟实验,即,全完拘束保险杠装置9上冲击吸收部件91的车辆本体框架侧的端部,将负荷治具95以1000mm/s的速度设定向加强件92全长D的40%的区域碰撞,输出相对于负荷治具95位移量的、由对保险杠装置9的碰撞所产生的对负荷治具95的反作用力。
而且,作为比较,用外形尺寸和实施例5中冲击吸收部件1的冲击吸收部11相同的挤压型材(A6061-T6、耐力280MPa)作为冲击吸收部,将该挤压型材的一侧端部的整个周边线熔接到固定板(A6061-T6、厚度2.5mm)上,同时将挤压型材的另一侧端部的整个周边熔接到法兰板(A6061-T6、厚度2.5mm)上,以此来制作保险杠装置。以该保险杠装置作为比较例1进行了与上述相同的模拟实验。
图15表示模拟实验的结果。在图15中,通过负荷治具95的位移量×负重的面积来算出冲击能量吸收量。如图15所示,在实施例5的保险杠装置3上,撞击被确实地传达到冲击吸收部件1上,冲击吸收部件1适当地向车辆前后方向屈曲变形。这样,就可以证实,即使由一块金属板材通过弯曲成型而整体构成,也能够发挥和比较例1的保险杠装置相同的冲击吸收特性。
并且,对于比较例1中保险杠装置的冲击吸收部件的部件数量为3个,实施例5中保险杠装置3的冲击吸收部件1的部件数量为1个,能够减少部件数量。另外,相对于比较例1的保险杠装置在构成冲击吸收部件时必须通过线熔接将3个部件一体化,实施例5的保险杠装置3,由一块金属板材通过弯曲及点接合方式就能够容易地构成冲击吸收部件1,在量产性方面具有优势。
以上,通过实施例5的冲击吸收部件、保险杠装置,能够确保良好的冲击吸收特性,可以减少部件数量,而且还可以确保良好的量产性。另外,具有实施例5的冲击吸收部件的胎圈部或弯曲片,对冲击吸收特性几乎没有影响。所以,以此类推,实施例1~4的冲击吸收部件、保险杠装置也能够获得和上述大致相同的结果。
<牵引特性评估>
以下,关于实施例5的保险杠装置3,将利用市场销售的FEM分析软件进行模拟实验,以进行牵引特性评估。
首先,将实施例5的保险杠装置3进行网格建模,并制作分析模型。其次,向分析模型输入以下特性。即,假设加强件4由耐力为320Mpa的铝合金(A7N01-T6)的中空型材构成,冲击吸收部件1由耐力为280Mpa的铝合金(A6061-T6)构成,将假设各耐力的应力-应变特性输入分析模型。而且,各部位的形状、大小与上述一致。另外,将上述比较例1的保险杠装置进行比较使用。
其次,对于输入了上述特性的分析模型,如图16所示,进行了用于调查牵引特性的模拟实验。而且,图16中的保险杠装置9用于说明评估方法。具体地,假设在加强件92的弯曲部920上的车辆前后方向的车辆外侧FRO的侧壁面92b上安装有牵引吊钩94,相对该部位,以100mm/s的速度设定进行强制位移(沿图16中箭头P方向、车辆前后方向的外侧FRO方向的位移)。在图16中,符号93为模拟车辆本体框架的刚体。法兰板910通过螺栓、螺母(未图示)被紧固在该刚体93上。另外,在本实施例的评估中,各胎圈部15存在于安装在法兰板12a、12b上的两个螺栓的安装孔121之间。
图17表示模拟实验结果。图17表示负荷点位移-负重的关系,根据该图可以求得塑性变形开始时的位移量。如图17所示可知,当承载相同负重时,实施例5的保险杠装置3和比较例1的保险杠装置相比,位移量更少。而且,塑性变形开始时的负重,和比较例1的保险杠装置相比,实施例5的保险杠装置3更高。根据这个结果可以证实,实施例5的冲击吸收部件1,通过胎圈部15以及弯曲片120a、120、121a、121b的相互作用,相对牵引负荷很难进一步变形,所以使用该冲击吸收部件1的实施例5的保险杠装置3能够发挥优良的牵引特性。
(实施例6)
关于实施例6的冲击吸收部件,利用图18~图20进行说明。如图18、图19所示,实施例6的冲击吸收部件5,通过将一块金属板材弯曲成型而整体构成。在本实施例中,使用一种由6000系列铝合金A6061-T6构成的铝质板材(厚度2.5mm)做为上述金属板材。冲击吸收部件5具有固定板50、冲击吸收部51、一对法兰板52a、52b以及一对交联板53a、53b。
固定板50,其固定在车辆保险杠加强用的加强件8上且呈大致长方形。本实施例的冲击吸收部件5,被配置成固定板50的短边与车辆上下方向UD大致平行这样使用。而且,与后述加强件8的弯曲部81相匹配,固定板50的平坦面保持和车辆宽度方向大约10°的角度以向车辆前后方向FR的车辆内侧FRI倾斜。另外,将固定板50的短边设定为80mm,将固定板50倾斜的长边投影到车辆宽度方向W时的长度设定为100mm。
冲击吸收部51,具有大致长方形的两个第1侧壁板511a、511b以及大致长方形的两个第2侧壁板512a、512b。第1侧壁板511a、511b,从固定板50的对面两条长边向车辆前后方向的车辆内侧FRI大致垂直弯曲。另一方面,两个第2侧壁板512a、512b,从固定板50的对面两条短边向车辆前后方向的车辆内侧FRI大致垂直弯曲。在第1侧壁板511a、511b的两缘部上设置了结合区域511,同时,在第2侧壁板512a、512b的两缘部上也设置了结合区域511。冲击吸收部51,通过将相邻的第1侧壁板511a和第2侧壁板512a、512b(相邻的第1侧壁板511b和第2侧壁板512a、512b)的结合区域511、512彼此重叠结合形成凸缘状结合部510。在本实施例中,凸缘状结合部510,通过摩擦搅拌点接合的方式,将大致垂直弯曲的第2侧壁板512a、512b的结合区域512的内侧面和不弯曲的第1侧壁板511a、511b的结合区域511的内侧面这二者重叠结合。这时,在车辆宽度方向的车辆外侧WO配置的凸缘状结合部510,通过3个点接合部进行结合,在车辆宽度方向的车辆内侧WI配置的凸缘状结合部510,通过4个点接合部进行结合。这样,冲击吸收部51,具有从各个角部向外部突出的凸缘状结合部510,除了凸缘状结合部510之外整体构成大致角筒状。
另外,冲击吸收部51,沿着车辆宽度方向W切断时的形状是一个长边100mm×短边80mm的大致长方形(凸缘状结合部510除外)。而且,在冲击吸收部51上,位于车辆宽度方向的车辆内侧WI的角部(凸缘状结合部510的基端部分,以下省略)的车辆前后方向FR的长度为80mm,位于车辆宽度方向的车辆外侧WO的角部的车辆前后方向FR的长度,为大体从法兰板52a、52b至碰到加强件8的侧壁面82a(固定板50的安装面)的长度。并且,结合区域511、512的宽度大约为15mm。因此,凸缘状结合部510从冲击吸收部51的角部突出大约15mm。
在两个法兰板52a、52b之中,一个法兰板52a,通过从在第1侧壁板511a上的固定板50侧的相反侧的长边向车辆上方向U弯曲而大致垂直地延伸设置。另一个法兰板52b,通过从在第1侧壁板511b上的固定板50侧的相反侧的长边向车辆下方向D弯曲而大致垂直地延伸设置。法兰板52a、52b形成长边为170mm短边为20mm的大致长方形。另外,本实施例的冲击吸收部件5,在法兰板52a、52b的纵向方向的两端部侧上分别形成安装孔(未图示)。而且,在这些安装孔内插入作为紧固件的螺栓(未图示),用螺母(未图示)可以将法兰板52a、52b固定在车辆本体框架(未图示)上。
在两个交联板53a、53b之中,一个交联板53a,通过从在第2侧壁板512a上的固定板50侧的相反侧的长边向车辆宽度方向的车辆内侧WI弯曲而大致垂直地延伸设置。另一个交联板53b,通过从在第2侧壁板512b上的固定板50侧的相反侧的长边向车辆宽度方向的车辆外侧WO弯曲而大致垂直地延伸设置。交联板53a、53b形成大致长方形,其纵向方向的长度设定为至其两端部和法兰板52a、52b的端部至少重叠的长度(110mm)。另外,交联板53a、53b的两端部,被配置成和法兰板52a、52b上的车辆本体框架侧(冲击吸收部51侧的相对侧)的面相接触。而且,在法兰板52a、52b的端部上,设置了考虑交联板53a、53b的厚度而弯曲产生的段差部54。由此,可以将法兰板52a、52b上车辆本体框架侧的面和交联板53a、53b上车辆本体框架侧的面配置到同一个面上。而且,在这种状态下,两个法兰板52a、52b的端部和两个交联板53a、53b的端部彼此分别通过点焊接进行结合。
图20表示用于构成实施例6中冲击吸收部件的毛坯件。上述实施例6的冲击吸收部件5,通过图20所示的毛坯件6的弯曲成型构成。毛坯件6取自一块铝质板材(A6061-T6、耐力280MPa、板厚2.5mm),并且具有和上述冲击吸收部件5的各部位相对应的部位。在图20中,部位60相当于固定板50。部位61a相当于第1侧壁板511a,两缘部的部位611a相当于第1侧壁板511a的结合区域511。部位61b相当于第1侧壁板511b,两缘部的部位611b相当于第1侧壁板511b的结合区域511。部位62a相当于第2侧壁板512a,两缘部的部位622a相当于第2侧壁板512a的结合区域512。部位62b相当于第2侧壁板512b,两缘部的部位622b相当于第2侧壁板512b的结合区域512。部位63a相当于法兰板52a。部位63b相当于法兰板52b。部位64a相当于交联板53a。部位64b相当于交联板53b。这些各部位连接成一体,图中用细线表示的部分为弯曲位置。
其次,关于实施例6的保险杠装置,利用图21、图22进行说明。实施例6的保险杠装置7,如图21所示,具有车辆保险杠加强用的加强件8以及上述实施例6的冲击吸收部件5。冲击吸收部件5的固定板50固定在加强件8上。另外,图21表示适用于前保险杠侧时的保险杠装置7的左半部分。在中心线S的右侧,存在保险杠装置7的车辆前方的右半部分(未图示),其和保险杠装置7的车辆前方的左半部分左右对称。因此,本实施例的保险杠装置7具有两个上述实施例6的冲击吸收部件5。
更具体地,在实施例6的保险杠装置7上,加强件8,如图22(a)所示,由铝制空心型材构成,该铝制空心型材的在车辆前后方向FR切断时的剖面形状大致为“日”字形状。如图22(b)所示,车辆前后方向的外侧FRO的侧壁面82b、以及车辆前后方向的内侧FRI的侧壁面82a,可以从车辆上下方向的上侧U以及下侧D的侧壁面82c、82d突出。另外,作为上述铝制空心型材,使用了由A7N01-T6(耐力280MPa)构成的挤压型材。
加强件8具有弯曲部81,该弯曲部81沿着车辆宽度方向W延伸设置,且保持和车辆宽度方向W10°的角度向车辆前后方向的内侧FRI的两端部侧弯曲形成。冲击吸收部件5的固定板50,固定在加强件8的弯曲部81的车辆前后方向内侧FRI的侧壁面82a上。在加强件8的车辆前后方向FR上配置的侧壁面82a、82b的尺寸为100mm、厚度为4mm,在车辆上下方向UD上配置的侧壁面82c、82d的尺寸为80mm、厚度为2mm、中央拱肋83的厚度为2mm。
在此,冲击吸收部件5的固定板50,通过摩擦搅拌线接合被固定在加强件8上。在本实施例中,具体按照以下顺序将冲击吸收部件5的固定板50固定到加强件8上。即,从冲击吸收部51的法兰板52a、52b侧的开口向冲击吸收部51内插入摩擦搅拌焊接装置的栓。这时,在固体板50的内侧面上车辆宽度方向的车辆外侧WO的位置垂直插入栓。并且,一边在插入固定板50的状态下旋转这个栓,一边沿着车辆宽度方向的大致车辆内侧WI使其移动,进行摩擦搅拌线接合的操作。之后,停止栓的移动结束上述接合,并将栓从冲击吸收部51内拔出。在本实施例中,摩擦搅拌线接合时的条件为:栓的尺寸:肩径16mm,探头径:前端部6mm、根部8mm,栓的旋转数750rpm,栓的传送速度250mm/min。另外,线状接合部的长度为80mm,宽度为4mm,线状接合部的条数在车辆上下方向为3条。
上述构造的实施例6的冲击吸收部件5,部件数量为1个,和使用传统挤压型材且部件数量为3个的冲击吸收部件相比,能够减少部件数量。而且,实施例6的冲击吸收部件5,通过由一块金属板材弯曲以及点接合就能够很容易地形成,所以,在量产性方面也具有优势。因此,也可以说,使用实施例6中冲击吸收部件5的实施例6的保险杠装置7,也能够减少部件数量,并在量产性方面具有优势。
(实施例7)
关于实施例7的冲击吸收部件5以及保险杠装置7,利用图23进行说明。实施例7的冲击吸收部件5和实施例6的冲击吸收部件5相比较,其不同点在于前者具有后述的凹槽510a,其它结构则与实施例6的冲击吸收部件5相同。而且,实施例7的保险杠装置7(未图示),除了用实施例7的冲击吸收部件5代替实施例6的冲击吸收部件5这一点以外,与实施例6的保险杠装置7是相同的结构。
在实施例7的冲击吸收部件5上,在配置于车辆宽度方向的车辆内侧WI的两个凸缘状结合部510上,分别在两个位置上形成凹槽510a。另外,凹槽110a的大小及形状为车辆前后方向FR的长度为14mm、车辆宽度方向W的长度为7mm的大致半圆形状。而且,凸缘状结合部510上的凹槽510a的位置为距离固定板50侧25mm处、以及距离固定板50侧50mm处。
实施例7的冲击吸收部件5以及保险杠装置7,也能够产生和实施例6的冲击吸收部件5以及保险杠装置7相同的作用效果。进一步,实施例7的冲击吸收部件5成为凹槽屈曲变形时的变形起点。因此,容易避免施加到使用上述冲击吸收部件5的保险杠装置7上的最大负重过度变高,从而能够降低对车辆的损伤。进一步,冲击吸收部也能够容易实现稳定的屈曲变形(鲁棒性优良)。
<碰撞性能评估>
以下,关于实施例6以及实施例7的保险杠装置7,将利用市场销售的FEM分析软件进行模拟实验,以进行碰撞性能评估。
首先,将实施例6以及实施例7的保险杠装置7进行网格建模,并制作分析模型。其次,向分析模型输入以下特性。即,假设加强件8由耐力为280Mpa的铝合金(A7N01-T6)中空型材构成,冲击吸收部件5由耐力为280Mpa的铝合金(A6061-T6)构成,将假设各耐力的应力-应变特性输入分析模型。而且,各部位的形状、大小与上述一致。
其次,对于输入上述特性的分析模型,如上述图14所示,进行了使网格模型化的负荷治具95碰撞的模拟实验。另外,图14中的保险杠装置9用于说明评估方法。作为上述分析模型的分析条件,输入了参考ODB(Offset Deformable Barrier)的条件。具体地,进行了以下模拟实验,即,全完拘束保险杠装置9上冲击吸收部件91的车辆本体框架侧的端部,将负荷治具95以1000mm/s的速度设定向加强件92全长D的40%区域碰撞,相对于负荷治具95的位移量,输出由对保险杠装置9的碰撞所产生的对负荷治具95的反作用力。
而且,作为比较,用外形尺寸和实施例6中冲击吸收部件5的冲击吸收部51(凸缘状结合部510除外)相同的挤压型材(A6061-T6、耐力280MPa)作为冲击吸收部,将该挤压型材的一侧端部的整个周边线熔接到固定板(A6061-T6、厚度2.5mm)上,同时将挤压型材的另一侧端部的整个周边熔接到法兰板(A6061-T6、厚度2.5mm)上,以此制作了保险杠装置。以该保险杠装置作为比较例2进行了与上述相同的模拟实验。
图24表示模拟实验的结果。在图24中,通过负荷治具95的位移量×负重的面积算出冲击能量吸收量。如图24所示,在实施例6的保险杠装置7上,撞击被确实地传到冲击吸收部件5上,冲击吸收部件5适当地向车辆前后方向屈曲变形。这样,就可以证实,即使由一块金属板材通过弯曲成型的方式整体构成,也能够发挥和比较例2的保险杠装置相同的冲击吸收特性。
另外,从关于实施例7的保险杠装置7的结果可知,当在凸缘状结合部510上设置凹槽510a时,屈曲变形在凹槽510a开始进行。因此,在采用这样的结构时,容易避免施加到保险杠装置7上的最大负重过度变高,从而可以降低对车辆的损伤。进一步,冲击吸收部51也能够容易实现稳定的屈曲变形(鲁棒性优良)。
并且,相比比较例2中保险杠装置的冲击吸收部件的部件数量为3个,实施例6、7中保险杠装置7的冲击吸收部件5的部件数量为1个,能够减少部件数量。另外,比较例2的保险杠装置,相比在构成冲击吸收部件时必须通过线熔接将3个部件一体化,实施例6、7的保险杠装置7,能够由一块金属板材通过弯曲及点接合就容易地构成冲击吸收部件5,在量产性方面具有优势。
以上,根据实施例6以及实施例7的冲击吸收部件、保险杠装置,能够确保良好的冲击吸收特性,可以减少部件数量,而且还可以确保良好的量产性。
(实施例8)
关于实施例8的冲击吸收部件5以及保险杠装置7,利用图25~图28进行说明。实施例8的冲击吸收部件5和实施例6的冲击吸收部件5相比,其不同点在于前者具有多个胎圈部55。其它结构则与实施例6的冲击吸收部件5相同。而且,实施例8的保险杠装置7(未图示),除了用实施例8的冲击吸收部件5代替实施例6的冲击吸收部件5以外,与实施例6的保险杠装置7是相同的结构。
在实施例8的冲击吸收部件5上,在第1侧壁板511a、511b和与它们相连的法兰板52a、52b的相交部上形成3个胎圈部15,在第2侧壁板512a、512b和与它们相连的交联板53a、53b的相交部上形成1个胎圈部55。另外,第1侧壁板511a、511b和法兰板52a、52b的相交部上各胎圈部15的间距为25mm。而且,第2侧壁板512a、512b和交联板53a、53b的相交部上的胎圈部55,形成于相交部的大致中央位置。
如图27所示,胎圈部55由隆起部构成,该隆起部从弯曲成型所产生的相交部的山折侧55Y向谷折侧55T进行塑性变形进而隆起形成。而且,在本实施例中,通过模制形成胎圈部55。另外,如图28所示,在包含第1侧壁板511a、511b和法兰板52a、52b的相交部,且和法兰板52a、52b成45°角的面上切断时的切断面,呈大致三角形状。构成胎圈部55的面551和面552所成的角(顶角θ)为90°。而且,从相交部到大致三角形顶点X的距离h约为7mm。另外,在第2侧壁板512a、512b和交联板53a、53b的相交部上形成的胎圈部15,也为相同构造。
实施例8的冲击吸收部件5以及保险杠装置7,也产生和实施例6的冲击吸收部件5以及保险杠装置7相同的作用效果。进一步,实施例8的冲击吸收部件5,由于具有上述胎圈部55,所以,对于第1侧壁板511a、511b和法兰板52a、52b的相交部、第2侧壁板512a、512b和交联板53a、53b的相交部的耐变形性具有优势。因此,使用该冲击吸收部件5的实施例8的保险杠装置7,能够发挥良好的牵引特性。
<牵引特性评估>
以下,关于实施例8的保险杠装置7,将利用市场销售的FEM分析软件进行模拟实验,并进行牵引特性评估。
首先,将实施例8的保险杠装置7进行网格建模,并制作分析模型。其次,向分析模型输入以下特性。即,假设加强件8由耐力为280Mpa的铝合金(A7N01-T6)中空型材构成,冲击吸收部件5由耐力为280Mpa的铝合金(A6061-T6)构成,将假设各耐力的应力-应变特性输入分析模型。而且,各部位的形状、大小与上述数据一致。另外,将上述比较例2的保险杠装置进行比较使用。
其次,对于输入了上述特性的分析模型,进行了用于调查牵引特性的模拟实验。而且,图16中的保险杠装置9用于说明评估方法。具体地,假设在加强件92的弯曲部920上的车辆前后方向的车辆外侧FRO的侧壁面92b上,安装牵引吊钩94,相对该部位,以100mm/s的速度设定进行强制位移(沿图16中箭头P方向、车辆前后方向的外侧FRO方向的位移)。在图16中,符号93为模拟车辆本体框架的刚体。法兰板910通过螺栓、螺母(未图示)被紧固在该刚体93上。另外,本实施例的评估中,各胎圈部55存在于安装在法兰板52a、52b的两端部上的两个螺栓的安装孔之间。
图29表示形成胎圈部55时的牵引特性的模拟实验结果。图29表示负荷点位移-负重的关系,根据该图可以求得塑性变形开始时的位移量。如图29所示可知,当承载相同负重时,实施例8的保险杠装置7和比较例2的保险杠装置相比,位移量更少。而且,塑性变形开始时的负重,和比较例2的保险杠装置相比,实施例8的保险杠装置7更高。根据这个结果可以证实,实施例8的冲击吸收部件5,对于第1侧壁板511a、511b和法兰板52a、52b的相交部、第2侧壁板512a、512b和交联板53a、53b的相交部的耐变形性具有优势,使用该冲击吸收部件5的实施例8的保险杠装置7能够发挥良好的牵引特性。
以上,通过实施例8的冲击吸收部件、保险杠装置,能够确保良好的冲击吸收特性,可以减少部件数量,而且还可以确保良好的量产性。进一步,由于形成了构造比较简单的胎圈部,不会影响量产性,而且能够发挥良好的牵引特性。
(实施例9)
关于实施例9的冲击吸收部件5以及保险杠装置7,利用图30以及图31进行说明。实施例9的冲击吸收部件5和实施例6的冲击吸收部件5相比,其不同点在于前者具有后述的弯曲片520a、520b及弯曲片521a、521b。其它结构则与实施例6的冲击吸收部件5相同。而且,实施例9的保险杠装置7,除了用实施例9的冲击吸收部件5代替实施例6的冲击吸收部件5这一点以外,与实施例6的保险杠装置7是相同的结构。因此,实施例9的冲击吸收部件5以及保险杠装置7,能够发挥和实施例9的冲击吸收部件5以及保险杠装置7相同的作用效果。
在实施例9的冲击吸收部件5上,通过从法兰板52a、52b上第1侧壁板511a、511b的相对侧的边向外部延伸设置突出的突出片、并将该突出片向冲击吸收部51侧弯曲,形成弯曲片520a、520b。弯曲片520a、520b的纵向方向的长度,和形成于法兰板52a、52b两端部的交联板53a、53b的结合部之间的距离相比更短,从而不会妨碍弯曲的上述结合部部分。
而且,在比交联板53a、53b的结合部稍微更靠近内侧的位置,通过将法兰板52a、52b以及交联板53a、53b本身向冲击吸收部51侧弯曲形成弯曲片521a、521b,其中,上述交联板53a、53b位于法兰板52a、52b的纵向方向的两端部上。
冲击吸收部51侧上法兰板52a、52b和弯曲片520a、520b所成的角度分别为120°,而且,冲击吸收部51侧上法兰板52a、52b的不弯曲的板面和弯曲片521a、521b所成的角也分别为120°。以下,为了确认弯曲片形成所产生的效果,对于实施例9的冲击吸收部件5以及保险杠装置7,进行了与实施例8中所说明的模拟实验相同的模拟实验,以进行牵引性评估。
图32表示当弯曲片形成时的牵引特性的模拟实验结果。如图32所示可知,当承载相同负重时,实施例9的保险杠装置7和比较例2的保险杠装置相比,位移量更少。而且,塑性变形开始时的负重,和比较例2的保险杠装置相比,实施例9的保险杠装置7更高。根据这个结果可以证实,实施例9的冲击吸收部件5通过提高法兰板52a、52b以及交联板53a、53b的刚度,增强了法兰板52a、52b以及交联板53a、53b的耐变形性,所以使用该冲击吸收部件5的实施例9的保险杠装置7能够发挥良好的牵引特性。
以上,根据实施例9的冲击吸收部件、保险杠装置,能够确保良好的冲击吸收特性,可以减少部件数量,而且还可以确保良好的量产性。进一步,由于采用了弯曲片这样的比较简单的构造,不会影响量产性,而且能够发挥良好的牵引特性。
以上,对各实施例进行了说明,但是,本实用新型并不仅限于上述实施例,在不脱离本实用新型宗旨的范围内可以进行各种变化。
Claims (13)
1.一种冲击吸收部件,其是通过将一块金属板材弯曲成型而整体构成的冲击吸收部件,其特征在于,具有:
固定板,其固定在车辆保险杠加强用的加强件上且呈大致四角形状;
冲击吸收部,其具备从该固定板的对面两边向一侧大致垂直延伸设置、且呈大致四角形状的两个第1侧壁板,以及从所述固定板其余的对面两边向所述一侧的同向侧大致垂直延伸设置、且呈大致四角形状的两个第2侧壁板;
两个法兰板,其在所述两个第1侧壁板上从所述固定板侧的相反侧的边向外部大致垂直延伸设置,且固定在车辆本体框架上;
两个交联板,其在所述两个第2侧壁板上从所述固定板侧的相反侧的边向外部大致垂直延伸设置,且交联所述两个法兰板的端部之间,其中,
所述冲击吸收部具备结合部且呈大致角筒状,该结合部由所述两个第1侧壁板的两缘部,以及与该两个第1侧壁板的两缘部分别邻接的所述两个第2侧壁板的两缘部重叠结合构成,
所述两个法兰板和所述两个交联板的端部彼此结合。
2.根据权利要求1所述的冲击吸收部件,其特征在于,
所述结合部,是一种沿着邻接的所述第2侧壁板板面在所述两个第1侧壁板的两缘部上分别设置了结合区域,且由该结合区域和所述邻接的第2侧壁板的两缘部重叠结合而成的侧壁板结合部,
或者,是一种沿着邻接的所述第1侧壁板板面在所述两个第2侧壁板的两缘部上分别设置了结合区域,且由该结合区域和所述邻接的第1侧壁板的两缘部重叠结合而成的侧壁板结合部。
3.根据权利要求1所述的冲击吸收部件,其特征在于,
所述结合部是一种凸缘状结合部,该凸缘状结合部在所述两个第1侧壁板的两缘部以及所述两个第2侧壁板的两缘部上分别设置了结合区域,并且由相邻的所述第1侧壁板以及所述第2侧壁板上的所述结合区域彼此重叠结合而成。
4.根据权利要求3所述的冲击吸收部件,其特征在于,
在所述凸缘状结合部上,形成1个或2个以上凹槽。
5.根据权利要求2或3所述的冲击吸收部件,其特征在于,
在所述第1侧壁板和所述法兰板的至少相交部以及/或者所述第2侧壁板和所述交联板的至少相交部上,形成1个或2个以上胎圈部。
6.根据权利要求4中所述的冲击吸收部件,其特征在于
在所述第1侧壁板和所述法兰板的至少相交部以及/或者所述第2侧壁板和所述交联板的至少相交部上,形成1个或2个以上胎圈部。
7.根据权利要求2或3所述的冲击吸收部件,其特征在于,
所述法兰板以及/或者所述交联板具有向所述冲击吸收部侧弯曲形成的弯曲片。
8.根据权利要求4所述的冲击吸收部件,其特征在于,
所述法兰板以及/或者所述交联板具有向所述冲击吸收部侧弯曲形成的弯曲片。
9.根据权利要求5所述的冲击吸收部件,其特征在于,
所述法兰板以及/或者所述交联板具有向所述冲击吸收部侧弯曲形成的弯曲片。
10.根据权利要求6所述的冲击吸收部件,其特征在于,
所述法兰板以及/或者所述交联板具有向所述冲击吸收部侧弯曲形成的弯曲片。
11.根据权利要求2或3所述的冲击吸收部件,其特征在于,
所述金属板材为铝质板材。
12.一种保险杠装置,其特征在于,具有:
车辆保险杠加强用的加强件,以及
如权利要求2或3所述的冲击吸收部件,
其中,所述冲击吸收部件的所述固定板被固定在所述加强件上。
13.根据权利要求12所述的保险杠装置,其特征在于,
所述冲击吸收部件的所述固定板,通过摩擦搅拌接合被固定在所述加强件上。
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