-
[TECHNISCHES GEBIET]
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fahrzeugkomponente mit einer stoßdämpfenden Struktur und betrifft insbesondere eine stoßdämpfende Struktur, die bei einer Offset-Kollision Energie mit einem günstigen Wirkungsgrad absorbieren kann.
-
[STAND DER TECHNIK]
-
Vordere und hintere Abschnitte von Fahrzeugen, wie z. B. Autos, können mit Fahrzeugkomponenten ausgestattet sein, die stoßdämpfende Strukturen aufweisen, um Aufpralle bei Kollisionen zu absorbieren. Die Fahrzeugkomponenten mit den stoßdämpfenden Strukturen können horizontal so an den Fahrzeugen angebracht sein, dass sie sich in einer Breitenrichtung der Fahrzeuge erstrecken. Die Fahrzeugkomponenten mit den stoßdämpfenden Strukturen können grob in zwei Typen klassifiziert werden: die Fahrzeugkomponenten mit den stoßdämpfenden Strukturen in linearen Formen (ein linearer Typ) und die Fahrzeugkomponenten mit den stoßdämpfenden Strukturen in gekrümmten Formen (ein gekrümmter Typ). Die Fahrzeugkomponenten mit den stoßdämpfenden Strukturen in den linearen Formen umfassen Mittelabschnitte und Endabschnitte, die sich parallel zur Breitenrichtung der Fahrzeuge erstrecken. Die Fahrzeugkomponenten mit den stoßdämpfenden Strukturen in den gekrümmten Formen können lineare Mittelabschnitte und gebogene oder gekrümmte Abschnitte an Enden der Mittelabschnitte umfassen. Die gebogenen Abschnitte sind zu Fahrzeugkarosserien hin gebogen. Die gekrümmten Abschnitte sind zu den Fahrzeugkarosserien hin gekrümmt. Alternativ können die Fahrzeugkomponenten mit den stoßdämpfenden Strukturen in den gekrümmten Formen über die gesamte Länge zu den Fahrzeugkarosserien hin gekrümmt sein.
-
Die Fahrzeugkomponenten mit den stoßdämpfenden Strukturen sollten bei Frontalkollisionen (Kollisionen mit flacher Barriere, Kollisionen mit vollständiger Umhüllung) eine effiziente Energieabsorption aufweisen. Hohle Strangpressprofile können für Fahrzeugkomponenten mit stoßdämpfenden Strukturen verwendet werden, um das Gewicht zu reduzieren. Ausgestaltungen solcher Fahrzeugkomponenten, die Innenrippen umfassen, wurden bereits vorgeschlagen. Zum Beispiel offenbaren Patentdokument 1 und Patentdokument 2 Fahrzeugkomponenten mit stoßdämpfenden Strukturen (Stoßstangenverstärkungselemente), bei denen die Energieabsorptionswirkung erhöht ist. Die Fahrzeugkomponenten umfassen Aussparungen in Verbindungsabschnitten der Kollisionswände (Vorderwände), die mit Innenrippen (Zwischenwänden) verbunden sind, um die Knickfestigkeit der Innenrippen zu erhöhen.
-
[DOKUMENT ZUM STAND DER TECHNIK]
-
[Patentdokument]
-
- [Patentdokument 1] Japanische Patentveröffentlichung Nr. 4035292
- [Patentdokument 2] Japanische Patentveröffentlichung Nr. 5203870
-
[KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG]
-
[Durch die Erfindung zu lösendes Problem]
-
Seit einigen Jahren wird erwartet, dass eine Fahrzeugkomponente mit einer stoßdämpfenden Struktur Energie mit einem hohen Wirkungsgrad bei einer Offset-Kollision absorbiert, bei der ein Abschnitt eines Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug oder einem Hindernis kollidiert. Wenn die Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur mit einem Anbringungselement am Fahrzeug angebracht ist, kann ein Einfluss einer Kollisionslast während der Offset-Kollision entsprechend einer Positionsbeziehung zwischen einem Punkt, an dem das Anbringungselement angebracht ist (im Folgenden als Anbringungspunkt bezeichnet), und einem Punkt, auf den die Kollisionslast einwirkt (im Folgenden als Lastpunkt bezeichnet), variieren.
-
Durch Recherchen der Erfinder der vorliegenden Anmeldung wird bestätigt, dass die Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur in Patentdokument 1 oder Patentdokument 2 bei einer Kollision, bei der der Lastpunkt in Breitenrichtung des Fahrzeugs weiter außen liegt als der Anbringungspunkt, mit geringerer Wahrscheinlichkeit ein angemessenes Maß an Energieabsorptionswirkung erreicht, während bei einer Kollision, bei der der Lastpunkt weiter innen liegt als der Anbringungspunkt, ein gewisser Grad an Verbesserung der Energieabsorptionswirkung beobachtet wird. Wenn die Kollisionslast auf einen Punkt einwirkt, der in Breitenrichtung des Fahrzeugs weiter außen liegt als der Anbringungspunkt, konzentriert sich eine der Kollisionslast entgegenwirkende Spannung tendenziell auf den Anbringungspunkt, an dem die Innenrippen angebracht sind. Daher können die Innenrippen in der Nähe des Anbringungspunkts knicken und die Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur kann sich in einem relativ frühen Stadium der Kollision stark verformen. Wenn die Innenrippen knicken, nimmt die Belastbarkeit stark ab. Wenn die Innenrippen in dem frühen Stadium der Kollision knicken, kann daher die Energie bei der Offset-Kollision nicht ausreichend absorbiert werden.
-
Die hier beschriebene Technologie wurde im Hinblick auf die obigen Umstände entwickelt. Eine Aufgabe ist es, eine Fahrzeugkomponente mit einer stoßdämpfenden Struktur bereitzustellen, die bei einer Offset-Kollision Energie mit einem günstigen Wirkungsgrad absorbieren kann, insbesondere bei einer Kollision, bei der ein Lastpunkt in einer Breitenrichtung eines Fahrzeugs weiter außen liegt als ein Anbringungspunkt.
-
[Mittel zur Lösung des Problems]
-
Durch intensive Studien zu dem obigen Problem fanden die Erfinder der vorliegenden Anmeldung heraus, dass die energieabsorbierende Wirkung effektiv dadurch erhöht wurde und somit die hohe Kollisionsleistung insbesondere bei einer Offset-Kollision, bei der eine Kollisionslast auf einen Punkt einwirkt, der in Breitenrichtung des Fahrzeugs weiter außen liegt als der Anbringungspunkt, erreicht wurde, dass die Aussparung in der Nicht-Kollisionswand der Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur so ausgebildet wurde, dass sie sich in der Längsrichtung erstreckt.
-
Eine Fahrzeugkomponente mit einer stoßdämpfenden Struktur gemäß der hierin beschriebenen Technologie weist die folgende Ausgestaltung auf.
-
(1) Die Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur ist aus einem hohlen Strangpressprofil aus einer Aluminiumlegierung in einer länglichen Form gebildet und an einem Fahrzeug angebracht, um einen Aufprall bei einer Kollision zu absorbieren. Die Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur umfasst eine Kollisionswand, eine Nicht-Kollisionswand, eine obere Wand, eine untere Wand und eine Innenrippe. Die Kollisionswand ist in einer vertikalen Richtung angeordnet. Die Kollisionswand umfasst eine Plattenfläche, die als Kollisionsfläche definiert ist. Die Nicht-Kollisionswand ist parallel zu der Kollisionswand auf einer der Kollisionsfläche gegenüberliegenden Seite angeordnet. Die Nicht-Kollisionswand umfasst eine Plattenfläche, die auf einer der Kollisionswand gegenüberliegenden Seite angeordnet und als Nicht-Kollisionsfläche definiert ist. Die obere Wand und die untere Wand verbinden die Kollisionswand mit der Nicht-Kollisionswand. Die Innenrippe ist zwischen der oberen Wand und der unteren Wand angeordnet, um die Kollisionswand mit der Nicht-Kollisionswand zu verbinden. Die Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur ist an dem Fahrzeug mit einem Anbringungselement auf der Nicht-Kollisionsfläche angebracht. Die Kollisionswand umfasst einen Verbindungsabschnitt, der mit der Innenrippe verbunden ist. Die Nicht-Kollisionswand umfasst einen Verbindungsabschnitt, der mit der Innenrippe verbunden ist. Der Verbindungsabschnitt der Kollisionswand umfasst eine Aussparung, die durch Aussparen der Kollisionswand in Richtung der Innenrippe in einer Längsrichtung der Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur gebildet ist. Der Verbindungsabschnitt der Nicht-Kollisionswand umfasst eine Aussparung, die durch Aussparen der Nicht-Kollisionswand in Richtung der Innenrippe in der Längsrichtung der Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur gebildet ist.
-
Die Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur gemäß der hierin beschriebenen Technologie kann die folgende Ausgestaltung aufweisen.
-
(2) In (1) erstreckt sich die Aussparung in der Nicht-Kollisionswand zumindest von einem Anbringungspunkt, an dem das Anbringungselement angebracht ist, zu einem freien Ende an einem Ende der Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur in der Längsrichtung.
-
Die Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur gemäß der hierin beschriebenen Technologie kann die folgende Ausgestaltung aufweisen.
-
(3) In (1) oder (2) liegt, wenn ein Abstand zwischen der Kollisionsfläche und der Nicht-Kollisionsfläche als T definiert ist, eine Länge der Innenrippe in einer Richtung, in der die Kollisionswand und die Nicht-Kollisionswand verbunden sind, in einem Bereich von 0,5T bis 0,83T einschließlich 0,83T.
-
Die Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur gemäß der hierin beschriebenen Technologie kann die folgende Ausgestaltung aufweisen.
-
(4) In einem der Punkte (1) bis (3) ist, wenn eine Länge der Nicht-Kollisionsfläche in einer Oben-Unten-Richtung als W definiert ist, ein Verschiebungsmaß der Innenrippe von einer Mitte der Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur in der Oben-Unten-Richtung gleich oder kleiner als 0,14W.
-
Die Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur gemäß der hierin beschriebenen Technologie kann die folgende Ausgestaltung aufweisen.
-
(5) In einem der Punkte (1) bis (4) weist die Aussparung in der Nicht-Kollisionswand einen Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung in Form eines Bogens, eines ovalen Bogens, eines Rechtecks oder eines Dreiecks auf.
-
Die Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur gemäß der hierin beschriebenen Technologie kann die folgende Ausgestaltung aufweisen.
-
(6) In einem der Punkte (1) bis (5) liegt, wenn eine Öffnungsbreite der Aussparung in der Nicht-Kollisionsfläche der Nicht-Kollisionswand als 2H definiert ist und eine Tiefe von der Nicht-Kollisionsfläche als F definiert ist, ein Verhältnis F/H in einem Bereich von 0,3 bis 1,6 einschließlich 1,6.
-
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
-
Gemäß der Technologie kann eine Fahrzeugkomponente mit einer stoßdämpfenden Struktur bereitgestellt werden, die Energie mit einem hohen Wirkungsgrad insbesondere bei einer Offset-Kollision absorbiert.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer stoßdämpfenden Komponente (eine Fahrzeugkomponente mit einer stoßdämpfenden Struktur) gemäß einer Ausführungsform.
- 2 ist ein Beispiel für einen Querschnitt der stoßdämpfenden Komponente.
- 3 ist eine Draufsicht auf ein stoßdämpfendes Komponentenmodell.
- 4 ist eine Ansicht, die Profile von stoßdämpfenden Komponentenmodellen gemäß den in den Bewertungsversuchen 1 bis 6 verwendeten Beispielen und Vergleichsbeispielen sowie die Bewertungsergebnisse darstellt.
- 5A ist eine Querschnittsansicht des stoßdämpfenden Komponentenmodells gemäß Beispiel 1, das im Bewertungsversuch 1 verwendet wurde.
- 5B ist eine Querschnittsansicht des stoßdämpfenden Komponentenmodells gemäß Vergleichsbeispiel 1, das im Bewertungsversuch 1 verwendet wurde.
- 5C ist eine Querschnittsansicht des stoßdämpfenden Komponentenmodells gemäß Vergleichsbeispiel 2, das im Bewertungsversuch 1 verwendet wurde.
- 6 ist ein Last-Hub-Diagramm, das im Bewertungsversuch 1 gemessen wurde.
- 7 ist ein Last-Hub-Diagramm, das im Bewertungsversuch 2 gemessen wurde.
- 8 ist ein Last-Hub-Diagramm, das im Bewertungsversuch 3 gemessen wurde.
- 9A ist eine Querschnittsansicht des stoßdämpfenden Komponentenmodells gemäß Beispiel 1, das im Bewertungsversuch 4 verwendet wurde.
- 9B ist eine Querschnittsansicht des stoßdämpfenden Komponentenmodells gemäß Beispiel 10, das im Bewertungsversuch 4 verwendet wurde.
- 9C ist eine Querschnittsansicht des stoßdämpfenden Komponentenmodells gemäß Beispiel 11, das im Bewertungsversuch 4 verwendet wurde.
- 9D ist eine Querschnittsansicht des stoßdämpfenden Komponentenmodells gemäß Beispiel 12, das im Bewertungsversuch 4 verwendet wurde.
- 10 ist ein Last-Hub-Diagramm, das im Bewertungsversuch 4 gemessen wurde.
- 11 ist ein Last-Hub-Diagramm, das im Bewertungsversuch 5 gemessen wurde.
- 12 ist ein Last-Hub-Diagramm, das im Bewertungsversuch 6 gemessen wurde.
-
[AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG]
-
<Ausführungsform>
-
Eine erste Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. Ein Lastkraftwagen kann an einer Rückwand eine hintere Unterfahrschutz- (rear under-run protection - RUP) Vorrichtung aufweisen, bei der es sich um ein stoßdämpfendes System handelt, um ein Unterfahren eines Personenkraftwagens zu verhindern, wenn der Personenkraftwagen gegen die Rückwand des Lastkraftwagens prallt. Eine stoßdämpfende Komponente 1 (ein Beispiel einer Fahrzeugkomponente mit einer stoßdämpfenden Struktur), die in dieser Ausführungsform für einen RUP enthalten ist, wird beschrieben. Eine obere Seite (eine untere Seite) in 1 entspricht einer oberen Seite (einer unteren Seite). Eine untere linke Seite (eine obere rechte Seite) des Blatts von 1 entspricht einer Rückseite (einer Vorderseite). Eine obere linke Seite (eine untere rechte Seite) des Blatts von 1 entspricht einer linken Seite (einer rechten Seite). In einigen Zeichnungen können X-Achsen, Y-Achsen und Z-Achsen vorhanden sein. Die Achsen in jeder Zeichnung geben Richtungen an, die den Richtungen entsprechen, die durch die jeweiligen Achsen in anderen Zeichnungen angezeigt werden. Bei Komponenten mit der gleichen Ausgestaltung können einige der Komponenten durch Bezugszeichen angegeben sein und andere möglicherweise nicht durch die Bezugszeichen angegeben sein.
-
1 ist eine perspektivische Ansicht, die die stoßdämpfende Komponente 1 gemäß dieser Ausführungsform schematisch darstellt. Wie in 1 dargestellt, weist die stoßdämpfende Komponente 1 eine längliche Form auf. Die stoßdämpfende Komponente 1 umfasst einen Mittelabschnitt und Endabschnitte und erstreckt sich linear parallel zu einer Breitenrichtung eines Fahrzeugs als Ganzes. Die stoßdämpfende Komponente 1 wird als eine Fahrzeugkomponente vom linearen Typ mit einer stoßdämpfenden Struktur klassifiziert. Die stoßdämpfende Komponente 1 ist so an dem Fahrzeug angebracht, dass eine Längsrichtung der stoßdämpfenden Komponente 1 mit der Breitenrichtung, d. h. einer Rechts-Links-Richtung des Fahrzeugs, übereinstimmt. In jeder Zeichnung entsprechen die Z-Achsen-Richtung, die Y-Achsen-Richtung und die X-Achsen-Richtung der Breitenrichtung des Fahrzeugs, einer Oben-Unten-Richtung bzw. einer Vorne-Hinten-Richtung.
-
Die stoßdämpfende Komponente 1 ist aus einem hohlen Strangpressprofil aus einer Aluminiumlegierung gebildet. Herkömmliche Fahrzeugkomponenten mit stoßdämpfenden Strukturen sind aus Stahl hergestellt. Die aus einer Aluminiumlegierung hergestellte stoßdämpfende Komponente 1 ist gewichtsreduziert. Um eine ausreichende Festigkeit zu erreichen und gleichzeitig die Vorteile des reduzierten Gewichts zu erzielen, ist eine Aluminiumlegierung mit einer höheren Festigkeit für die Aluminiumlegierung, die zum Strangpressen der stoßdämpfenden Komponente 1 verwendet wird, bevorzugt. Beispiele der Aluminiumlegierung umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Aluminiumlegierung der Serie 6000 (Al-Mg-Si-Serie) und eine Aluminiumlegierung der Serie 7000 (Al-Zn-Mg-Serie) hinsichtlich der Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Insbesondere kann die Aluminiumlegierung der Serie 7000, die eine höhere Festigkeit aufweist, bevorzugt sein.
-
2 stellt ein Beispiel eines X-Y-Querschnitts (ein Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung) der stoßdämpfenden Komponente 1 gemäß dieser Ausführungsform dar. Die stoßdämpfende Komponente 1 umfasst das hohle Strangpressprofil mit einem B-förmigen Querschnitt. Wie in 1 dargestellt, umfasst die stoßdämpfende Komponente 1 eine Kollisionswand 10, eine Nicht-Kollisionswand 20, eine obere Wand 30 und eine untere Wand 40. Die Kollisionswand 10 und die Nicht-Kollisionswand 20 sind in vertikaler Position und parallel zur Y-Z-Ebene angeordnet. Die obere Wand 30 und die untere Wand 40 sind in horizontaler Position und parallel zur X-Z-Ebene angeordnet. Eine Innenrippe 50 ist zwischen der oberen Wand 30 und der unteren Wand 40 angeordnet. Die Innenrippe 50 ist in der horizontalen Position und parallel zur X-Z-Ebene angeordnet, um die Kollisionswand 10 mit der Nicht-Kollisionswand 20 zu verbinden. Die Wände können im Wesentlichen parallel zur vertikalen Richtung oder zur horizontalen Richtung sein, d. h. sie können schräg oder gekrümmt sein, solange die Wände die Funktionen erfüllen.
-
Die Kollisionswand 10 nimmt eine Kollisionslast auf. Eine der Plattenflächen der Kollisionswand 10 ist als Kollisionsfläche 1A definiert. Die hintere Fläche der stoßdämpfenden Komponente 1, die einen Aufprall bei einer Heckkollision mit einem Fahrzeug gemäß dieser Ausführungsform absorbiert, wird als Kollisionsfläche 1A bezeichnet. Die Nicht-Kollisionswand 20 ist auf einer der Kollisionsfläche 1A der Kollisionswand 10 gegenüberliegenden Seite und parallel zur Kollisionsfläche 1A angeordnet. Eine Plattenfläche der Nicht-Kollisionswand 20 auf einer der Kollisionswand 10 gegenüberliegenden Seite ist eine Vorderfläche der stoßdämpfenden Komponente 1 und wird als Nicht-Kollisionsfläche 1B bezeichnet. Oberkanten der Kollisionswand 10 und der Nicht-Kollisionswand 20 sind miteinander mit der oberen Wand 30 verbunden. Unterkanten der Kollisionswand 10 und der Nicht-Kollisionswand 20 sind miteinander mit der unteren Wand 40 verbunden. Die Kollisionswand 10, die Nicht-Kollisionswand 20, die obere Wand 30 und die untere Wand 40 definieren einen Hohlraum innerhalb der stoßdämpfenden Komponente 1.
-
Die Innenrippe 50 ist zwischen der oberen Wand 30 und der unteren Wand 40 angeordnet, um den Hohlraum in zwei Teile zu unterteilen. Wenn die Kollisionslast auf die Kollisionsfläche 1A in Richtung der Nicht-Kollisionswand 20 (in Richtung der Vorderseite) einwirkt, stützt die Innenrippe 50 die Kollisionswand 10 zusammen mit der oberen Wand 30 und der unteren Wand 40, sodass die Form des Hohlraums innerhalb der stoßdämpfenden Komponente 1 mit geringerer Wahrscheinlichkeit verformt wird und somit die Steifigkeit der stoßdämpfenden Komponente 1 erhalten bleibt. Die stoßdämpfende Komponente 1 weist also eine Funktion auf, eine große Anfangslast zu entwickeln. Einflüsse einer Länge und einer Position der Innenrippe 50 auf die Kollisionsleistung werden später bewertet.
-
Die obere Wand 30, die untere Wand 40 und die Innenrippe 50, die so angeordnet sind, dass die Normalen relativ zu den Plattenflächen senkrecht zu einer Lastrichtung verlaufen, um die Kollisionswand 10 zu stützen, können so geformt sein, dass ihre Dicke (Wanddicke) von einer Seite der Nicht-Kollisionswand 20 zu einer Seite der Kollisionswand 10 allmählich abnimmt. Gemäß der Ausgestaltung wird die Last von der Kollisionswand 10 verteilt und auf die Nicht-Kollisionswand 20 übertragen. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass die Steifigkeit aufgrund der Verringerung der Dicke verringert wird. Im Vergleich zu einer Ausgestaltung, bei der die obere Wand 30, die untere Wand 40, und die Innenrippe 50 konstante Dicken aufweisen, kann das Gewicht ohne signifikante Verringerung der Anfangslast reduziert werden. Nur eine oder einige der oberen Wand 30, der unteren Wand 40 und der Innenrippe 50 kann/können solche Ausgestaltungen aufweisen. In dieser Ausführungsform weisen die obere Wand 30 und die untere Wand 40 der stoßdämpfenden Komponente 1 Wanddicken auf, die von der Seite der Nicht-Kollisionswand 20 zur Seite der Kollisionswand 10 allmählich verringert werden.
-
Wie in 2 dargestellt, umfasst ein Verbindungsabschnitt der Kollisionswand 10, der mit der Innenrippe 50 verbunden ist, eine kollisionswandseitige Aussparung 11. Die kollisionswandseitige Aussparung 11 der Kollisionswand 10 ist in der Längsrichtung der stoßdämpfenden Komponente 1 in Richtung der Innenrippe 50 ausgespart. Die kollisionswandseitige Aussparung 11 öffnet sich also zur Kollisionsfläche 1A (zur Rückseite). Mit der kollisionswandseitigen Aussparung 11 wird die Länge der Innenrippe 50 reduziert, um ein Knicken der Innenrippe 50 zu unterdrücken. Wandabschnitte der Kollisionswand 10 auf der Kollisionsfläche 1A haben Wandbreiten w1-1 bzw. w1-2, (siehe 2). Die Wandbreiten w1-1 und w1-2 nehmen ab und somit nimmt ein Breite-zu-Dicke-Verhältnis der Kollisionswand 10 mit konstanter Dicke zu und somit kann die Knickfestigkeit der Kollisionswand 10 zunehmen (Patentdokument 1). In 2 oder anderen Zeichnungen ist die kollisionswandseitige Aussparung 11 mit einem bogenförmigen Querschnitt als Beispiel dargestellt. Die Form der kollisionswandseitigen Aussparung 11 ist jedoch nicht beschränkt. Einflüsse von Form und Abmessungen der kollisionswandseitigen Aussparung 11 auf die Kollisionsleistung werden später bewertet.
-
Ein Verbindungsabschnitt der Nicht-Kollisionswand 20 der stoßdämpfenden Komponente 1 gemäß dieser Ausführungsform, der mit der Innenrippe 50 verbunden ist, umfasst eine nicht-kollisionswandseitige Aussparung 21. Die nicht-kollisionswandseitige Aussparung 21 ist in der Längsrichtung der stoßdämpfenden Komponente 1 in Richtung der Innenrippe 50 ausgespart. Die nicht-kollisionswandseitige Aussparung 21 öffnet sich also zur Nicht-Kollisionsfläche 1B (zur Vorderseite). In 2 oder anderen Zeichnungen ist die nicht-kollisionswandseitige Aussparung 21 mit einem bogenförmigen Querschnitt ähnlich der kollisionswandseitigen Aussparung 11 als ein Beispiel dargestellt. Die Form der nicht-kollisionswandseitigen Aussparung 21 ist jedoch nicht beschränkt. Einflüsse von Form und Abmessungen der nicht-kollisionswandseitigen Aussparung 21 auf die Offset-Kollisionsleistung werden später bewertet.
-
Die stoßdämpfende Komponente 1, die aus dem hohlen Strangpressprofil aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist, wird an einer Fahrzeugkarosserie, die nicht dargestellt ist, mit Streben 2 (ein Beispiel für ein Anbringungselement) an der in 1 dargestellten Nicht-Kollisionsfläche 1B angebracht und abgestützt. Normalerweise sind zwei Streben 2 in der Längsrichtung der stoßdämpfenden Komponente 1 voneinander getrennt. Enden der stoßdämpfenden Komponente 1 in Bezug auf die Breitenrichtung des Fahrzeugs sind als freie Enden 12 ausgestaltet. Ein Verfahren zum Verbinden der Streben 2 mit der stoßdämpfenden Komponente 1 ist nicht auf ein spezielles Verfahren beschränkt. Die Streben 2 können an der stoßdämpfenden Komponente 1 durch Schweißen oder mit Befestigungselementen befestigt werden. Beispielsweise können Stahlplatten an der hinteren Fläche der Nicht-Kollisionswand 20 (einer Fläche auf der Seite der Kollisionswand 10) an Anbringungspunkten an der Nicht-Kollisionswand 20 als Verstärkungen angebracht sein, und die Befestigungselemente, die durch Durchlässe in der Nicht-Kollisionswand 20 geführt werden, und die Stahlplatte können an den Wandflächen der Streben 2 befestigt sein, die entlang der Nicht-Kollisionsfläche 1B angeordnet sind.
-
Einflüsse der auf die stoßdämpfende Komponente 1 bei der Offset-Kollision einwirkenden Kollisionslasten variieren auf der Grundlage eines Positionsverhältnisses zwischen den Anbringungspunkten, an denen die Streben 2 angebracht sind, und den Lasteinwirkungspunkten, auf die die Kollisionslasten einwirken. Wird beispielsweise eine Kollisionslast auf einen Punkt aufgebracht, der dem Anbringungspunkt, an dem die Strebe 2 angebracht ist, gegenüberliegt, wie eine Kollisionslast P2, die in 1 durch einen Pfeil mit Strich-Punkt-Linie dargestellt ist, wird die Kollisionslast hauptsächlich von der Strebe 2 auf der dem Lasteinwirkungspunkt gegenüberliegenden rechten Seite aufgenommen. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass sich eine Spannung übermäßig in der stoßdämpfenden Komponente 1 konzentriert. Wenn eine Kollisionslast auf einen Punkt einwirkt, der in Bezug auf die Breitenrichtung des Fahrzeugs weiter innen liegt als die Anbringungspunkte, an denen die Streben 2 angebracht sind, wie z. B. eine Kollisionslast P3, die in 1 durch einen Pfeil mit Strich-Doppelpunkt-Linie dargestellt ist, wird die Last durch die stoßdämpfende Komponente 1 in Breitenrichtung des Fahrzeugs übertragen, da die stoßdämpfende Komponente 1 an Punkten neben dem Punkt, an dem die Last einwirkt, durch die Streben 2 zurückgehalten wird. Die Last wird von den Streben 2 rechts und links verteilt und aufgenommen. Wenn eine Kollisionslast auf einen Punkt einwirkt, der in Bezug auf die Breitenrichtung des Fahrzeugs weiter außen liegt als die Anbringungspunkte, an denen die Streben 2 angebracht sind, wie z. B. eine Kollisionslast P1, die in 1 durch einen Pfeil mit durchgehender Linie dargestellt ist, ist eine Verschiebung des freien Endes 12 möglich, da die stoßdämpfende Komponente 1 an dem Punkt, auf den die Last einwirkt, eine freitragende Ausgestaltung aufweist; der innere Abschnitt der stoßdämpfenden Komponente 1 in Bezug auf die Breitenrichtung des Fahrzeugs (näher an der Strebe 2) wird jedoch durch die Strebe 2 zurückgehalten. Daher nimmt eine Momentlast in Bezug auf die Breitenrichtung des Fahrzeugs zu und eine Spannung konzentriert sich auf den Anbringungspunkt, an dem die Strebe 2 auf der linken Seite und damit näher am Lasteinwirkungspunkt angebracht ist. Unter den drei oben beschriebenen Fällen kann bei einer Offset-Kollision, bei der die Kollisionslast P1 einwirkt, eine Verformung der stoßdämpfenden Komponente 1 aufgrund der Konzentration der Spannung eher in einem relativ frühen Stadium der Kollision auftreten. In der folgenden Beschreibung kann die Offset-Kollision, bei der die Kollisionslast P1 auf den Punkt einwirkt, der in Bezug auf die Breitenrichtung des Fahrzeugs weiter außen liegt als der Anbringungspunkt, an dem die Strebe 2 angebracht ist, als „P1-Kollision“ bezeichnet werden.
-
«Bewertungsversuche»
-
Um den Einfluss der Positionen der Innenrippe 50 und der Aussparungen 11 und 21 auf die Kollisionsleistung (P1-Kollisionsleistung) der stoßdämpfenden Komponente 1 bei der P1-Kollision zu bewerten, wurden die Bewertungsversuche 1 bis 6 durchgeführt. 3 ist eine Draufsicht auf ein stoßdämpfendes Komponentenmodell M, das in den Bewertungsversuchen verwendet wurde. In der folgenden Beschreibung können stoßdämpfende Komponentenmodelle gemäß den Beispielen und Vergleichsbeispielen als stoßdämpfende Komponentenmodelle M bezeichnet sein, wenn gemeinsame Merkmale der stoßdämpfenden Komponentenmodelle beschrieben werden. Wenn die stoßdämpfenden Komponentenmodelle gemäß den Beispielen und den Vergleichsbeispielen gesondert beschrieben werden, können sie als stoßdämpfendes Komponentenmodell E1, stoßdämpfende Komponentenmodelle C1 und so weiter bezeichnet sein.
-
Die stoßdämpfenden Komponentenmodelle M wurden aus hohlen Strangpressprofilen aus einer Aluminiumlegierung der Serie 7000 mit einer 0,2 %-Dehngrenze von 425 MPa gebildet. Die stoßdämpfenden Komponentenmodelle M umfassten X-Y-Querschnitte in einer in 2 dargestellten Form, sofern in Bezug auf die Beispiele und die Vergleichsbeispiele nicht anders angegeben. Die Wandbreiten der Kollisionswand 10 und der Nicht-Kollisionswand 20 jedes stoßdämpfenden Komponentenmodells M in der Oben-Unten-Richtung in 2, d. h. eine Länge W der Nicht-Kollisionsfläche 1B in der Oben-Unten-Richtung und ein Abstand T zwischen der Kollisionsfläche 1A und der Nicht-Kollisionsfläche 1B wurden auf 150 mm bzw. 110 mm eingestellt. Die Länge jedes stoßdämpfenden Komponentenmodells M in der Breitenrichtung des Fahrzeugs wurde auf 2320 mm eingestellt. Die Wanddicke der Kollisionswand 10 wurde auf 5,5 mm eingestellt. Die Wanddicke der Nicht-Kollisionswand 20 wurde auf 6,0 mm eingestellt. Die Wanddicke der Innenrippe 50 wurde auf 4,2 mm eingestellt. Die obere Wand 30 und die untere Wand 40 wurden so gebildet, dass die Wanddicke der oberen Wand 30 und der unteren Wand 40 von der Seite der Kollisionswand 10 zur Seite der Nicht-Kollisionswand 20 allmählich von 5,0 mm auf 7,0 mm zunahm.
-
Wie in 3 dargestellt, umfasste jedes stoßdämpfende Komponentenmodell M zwei Streben 2, die Enden umfassten, die jeweils an Abschnitte der Nicht-Kollisionsfläche 1B geschweißt waren (Verstärkungsstahlplatten werden nicht verwendet). Jede Strebe 2 hatte in Bezug auf die Breitenrichtung des Fahrzeugs (die Z-Achsen-Richtung) eine Breite d1, die 115 mm betrug. Die Strebe 2 wurde so positioniert, dass ein Abstand d2 zwischen einem inneren Ende der Strebe 2 und der Mittellinie CLZ des stoßdämpfenden Komponentenmodells M 375,5 mm betrug. Die Strebe 2 wurde vollständig befestigt und als starrer Körper bereitgestellt. An dem stoßdämpfenden Komponentenmodell M wurde eine Offset-Kollisionsbarriere 3 so angebracht, dass ein Abstand d3 zwischen einem inneren Ende der Offset-Kollisionsbarriere 3 und der Mittellinie CLZ des stoßdämpfenden Komponentenmodells M 938 mm betrug und eine Gesamtfläche einer hinteren Fläche die Kollisionsfläche 1A berührte. Jeder P1-Kollisionsversuch wurde so durchgeführt, dass die Offset-Kollisionsbarriere 3, die den starren Körper darstellte, von der Rückseite des Fahrzeugs nach vorne gedrückt wurde (in einer durch den Pfeil in 3 angedeuteten Richtung), bis ein Hub einen vordefinierten Wert erreichte. Für jeden P1-Kollisionsversuch wurde eine FEM-Analyse mit RADIOSS (eingetragenes Warenzeichen), einer vielseitigen Finite-Elemente-Analyse-Software, durchgeführt. Ein Last-Hub-Diagramm bis zu einem Hub von 100 mm wurde erhalten und die P1-Kollisionsleistung wurde bewertet.
-
«Bewertung»
-
Die P1-Kollisionsleistung wurde unter zwei Aspekten bewertet: [A] eine Anfangslast, die einen Grad der Steifigkeit im Anfangsstadium der Kollision ausdrückt; und [B] ein Lasthaltevermögen, das einen Grad der Belastbarkeit in einem späteren Stadium der Kollision ausdrückt. Insbesondere war die Anfangslast [A] bei einem Hub von 40 mm bevorzugt gleich oder größer als 104 kN, noch bevorzugter gleich oder größer als 115 kN in dem aus dem P1-Kollisionsversuch erhaltenen Last-Hub-Diagramm. Das Lasthaltevermögen [B] war bevorzugt gleich oder größer als 104 kN bei einem Hub von 80 mm, noch bevorzugter gleich oder größer als 110 kN. Die stoßdämpfenden Komponentenmodelle M, deren [A] außerhalb des oben genannten Bereichs liegt, sind möglicherweise nicht in der Lage, den Aufprall der Kollisionen aufzunehmen und können daher leicht verformt werden. Die stoßdämpfenden Komponentenmodelle M, deren [B] außerhalb des oben genannten Bereichs liegt, können in relativ frühen Stadien der Kollisionen knicken. In beiden Fällen kann keine ausreichende energieabsorbierende Wirkung erreicht werden.
-
Um die Vorteile der Verwendung von hohlen Strangpressprofilen aus einer Aluminiumlegierung beizubehalten, die zu einer Gewichtsreduzierung führen, wurden die Querschnittsflächen [C] der Vollquerschnitte der X-Y-Querschnitte bewertet. Insbesondere waren die Querschnittsflächen bevorzugt kleiner als 3600 mm2, noch bevorzugter kleiner als 3550 mm2. Die stoßdämpfenden Komponenten M mit [C] außerhalb des oben genannten Bereichs können schwerer sein, d. h. die Vorteile der Verwendung von hohlen Strangpressprofilen aus einer Aluminiumlegierung für die Fahrzeugkomponenten mit der stoßdämpfenden Struktur anstelle von Stahl können untergraben werden.
-
Die Bewertungsversuche 1-6 werden der Reihe nach beschrieben. Eine Tabelle in 4 enthält Profile der stoßdämpfenden Komponentenmodelle M gemäß den Beispielen und den Vergleichsbeispielen, die für Bewertungen und Ergebnisse der Bewertungen verwendet wurden. Die Parameter entsprechend den Profilen der stoßdämpfenden Komponentenmodelle M sind die gleichen wie die der in 2 dargestellten stoßdämpfenden Komponente 1. Bei der Innenrippe entspricht eine Länge N der Länge der Innenrippe 50 in einer Richtung von der Kollisionswand 10 zu der Nicht-Kollisionswand 20 (die X-Achsen-Richtung), ausgedrückt durch den Abstand T zwischen der Kollisionsfläche 1A und der Nicht-Kollisionsfläche 1B (ein Abstand zwischen der Mitte der Wanddicke der Kollisionswand 10 und der Mitte der Wanddicke der Nicht-Kollisionswand 20). Ein Verschiebungsmaß S ist ein Maß der Positionsverschiebung der Innenrippe 50 von der Mittellinie CLY (der Mitte zwischen der oberen Fläche der oberen Wand und der unteren Fläche der unteren Wand) in Bezug auf die Oben-Unten-Richtung der stoßdämpfenden Komponente 1 (die Y-Achsen-Richtung), ausgedrückt durch die Länge W der Nicht-Kollisionsfläche 1B in Bezug auf die Oben-Unten-Richtung. Bei einer kollisionswandseitigen Aussparung entspricht die Tiefe F1 dem Abstand zwischen der Mitte der Wanddicke der Kollisionswand 10 und der Kollisionsfläche 1A am Boden der kollisionswandseitigen Aussparung 11. Eine Öffnungslänge 2H1 drückt eine Länge einer Öffnung in der Kollisionsfläche 1A aus. Bei einer nicht-kollisionswandseitigen Aussparung 21 entspricht eine Tiefe F2 einem Abstand zwischen der Mitte der Wanddicke der Nicht-Kollisionswand 20 und der Nicht-Kollisionsfläche 1B am Boden der nicht-kollisionswandseitigen Aussparung 21. Eine Öffnungslänge 2H2 drückt eine Länge einer Öffnung in der Nicht-Kollisionsfläche 1B aus.
-
In Bezug auf das oben beschriebene [A] sind die Ergebnisse des Versuchs für jedes stoßdämpfende Komponentenmodell M in der Tabelle in 4 mit den Symbolen „O“ und „Δ“ bewertet. (die Lasten bei dem Hub von 40 mm sind alle gleich oder größer als 104,0 kN). Die Lasten bei dem Hub von 40 mm, die gleich oder größer als 115 kN sind, sind mit dem Symbol „O“ gekennzeichnet. Die Lasten bei dem Hub von 40 mm, die gleich oder größer als 104,0 kN und kleiner als 115 kN sind, sind mit dem Symbol „Δ“ gekennzeichnet. In Bezug auf das oben beschriebene [B] sind die Lasten, die bei dem Hub von 80 mm gleich oder größer als 110 kN sind, mit dem Symbol „O“ gekennzeichnet. Die Lasten bei dem Hub von 80 mm, die gleich oder größer als 104,0 kN und kleiner als 110 kN sind, sind mit dem Symbol „Δ“ gekennzeichnet. Die Lasten bei dem Hub von 80 mm, die kleiner als 104,0 kN sind, sind mit dem Symbol „ × “ gekennzeichnet. In Bezug auf das oben beschriebene [C] werden die Querschnittsflächen der stoßdämpfenden Komponentenmodelle M, die kleiner als 3550 mm2 sind, mit dem Symbol „O“ gekennzeichnet. Die Querschnitte der stoßdämpfenden Komponentenmodelle M, die größer als 3550 mm2 und kleiner als 3600 mm2 sind, werden mit dem Symbol „Δ“ gekennzeichnet (die Flächen aller Querschnitte sind kleiner als 3600 mm2). Im Hinblick auf die Bewertungsergebnisse aller Leistungskategorien wurden Gesamtbewertungen vorgenommen. Sind alle oben beschriebenen [A] bis [C] mit dem Symbol „O“ gekennzeichnet, ist die Gesamtbewertung mit dem Symbol „⊚“ gekennzeichnet. Sind zwei davon mit dem Symbol „O“ und eines davon mit dem Symbol „Δ“ gekennzeichnet, ist die Gesamtbewertung mit dem Symbol „ O“ gekennzeichnet. Ist eines davon mit dem Symbol „O“ und zwei davon mit dem Symbol „△“ gekennzeichnet, ist die Gesamtbewertung mit dem Symbol „△“ gekennzeichnet. Ist mindestens eines davon mit dem Symbol „ד gekennzeichnet, ist die Gesamtbewertung mit dem Symbol „ד gekennzeichnet. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen M, deren Gesamtbewertung mit dem Symbol „Δ“ oder höher gekennzeichnet ist, wird davon ausgegangen, dass sie eine ausreichende P1-Kollisionsleistung erbringen. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen M, deren Gesamtbewertung mit dem Symbol „O“ oder höher gekennzeichnet ist, wird davon ausgegangen, dass sie eine günstige P1-Kollisionsleistung erbringen. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen M, deren Gesamtbewertung mit dem Symbol „⊚“ gekennzeichnet ist, wird davon ausgegangen, dass sie eine außergewöhnlich gute P1-Kollisionsleistung erbringen.
-
[Bewertungsversuch 1: Einflüsse des Vorhandenseins einer Aussparung]
-
Einflüsse des Vorhandenseins der Aussparungen 11 und 21 auf die P1-Kollisionsleistung wurden unter Verwendung der stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1, C1 und C2 gemäß Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 bewertet. 5A bis 5C veranschaulichen Querschnitte der stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1, C1 und C2. Wie in 5 dargestellt, umfasst das stoßdämpfende Komponentenmodell E1 gemäß Beispiel 1 eine Kollisionswand 10-E1 und eine Nicht-Kollisionswand 20-E1 mit Aussparungen 11-E1 bzw. 21-E1. Das stoßdämpfende Komponentenmodell E1 weist also einen doppelt ausgesparten Querschnitt auf (das stoßdämpfende Komponentenmodell E1 ist als Standard der stoßdämpfenden Komponentenmodelle M in den Bewertungsversuchen 1 bis 6 definiert; daher wird auf die Ergebnisse des Bewertungsversuchs für das stoßdämpfende Komponentenmodell E1 in den Bewertungsversuchen 2 bis 6 Bezug genommen). Wie in 5B dargestellt, umfasste das stoßdämpfende Komponentenmodell C1 gemäß Vergleichsbeispiel 1 keine Aussparungen in einer Kollisionswand C10 und einer Nicht-Kollisionswand C20. Das stoßdämpfende Komponentenmodell C1 hatte also einen B-förmigen Querschnitt. Wie in der Tabelle in 4 dargestellt, hatte eine kollisionswandseitige Aussparung 11-E1 eine Tiefe F1 von 7 mm und eine Öffnungslänge 2H1 von 32,0 mm. Eine nicht-kollisionswandseitige Aussparung 21-E1 hatte eine Tiefe F2 von 10,0 mm und eine Öffnungslänge 2H2 von 36,0 mm. Eine Länge N einer Innenrippe des stoßdämpfenden Komponentenmodells E1 betrug 0,74T. Eine Länge N einer Innenrippe des stoßdämpfenden Komponentenmodells C1 betrug 0,95T. Eine Länge N einer Innenrippe des stoßdämpfenden Komponentenmodells C2 betrug 0,83T.
-
6 ist ein Last-Hub-Diagramm, das durch eine Offset-Kollisionsanalyse des stoßdämpfenden Komponentenmodells E1 (ein doppelt ausgesparter Typ) gemäß Beispiel 1, des stoßdämpfenden Komponentenmodells C1 (ein B-förmiger Typ) gemäß Vergleichsbeispiel 1 und des stoßdämpfenden Komponentenmodells C2 (ein einfach ausgesparter Typ) gemäß Vergleichsbeispiel 2 erhalten wurde. Wie in 6 dargestellt, waren bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen C1 und C2 gemäß den Vergleichsbeispielen Lastanstiege in den frühen Stadien der Hübe etwas schneller als ein Lastanstieg bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E1 gemäß dem Beispiel. Im frühen Stadium der Hübe wurde eine deutliche Abnahme der Last beobachtet. Spannungen können sich im frühen Stadium des P1-Kollisionsversuchs schnell auf die Innenrippen konzentrieren, die sich näher an den Streben 2 (Drehpunkt s1 in 3) befinden, und so kann das Knicken der Innenrippen aufgetreten sein. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen C1 und C2 mit dem B-förmigen Querschnitt bzw. dem einfach ausgesparten Querschnitt kam es bereits im relativ frühen Stadium der P1-Kollision zu einem Knicken der Innenrippen, sodass ein ausreichendes Lasthaltevermögen kaum erreicht wurde. Bei der P1-Kollision zeigte sich also eine Schwierigkeit hinsichtlich der Erhöhung der energieabsorbierenden Wirkung.
-
In den Ergebnissen der Analyse des stoßdämpfenden Komponentenmodells E1 gemäß Beispiel 1 stieg die Last nach Beginn des Kollisionsversuchs an. Das heißt, es wurde eine maximale Last erreicht, die größer war als die maximale Last, die bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen C1 und C2 erreicht wurde. Es wurde bestätigt, dass die größere Last bis in ein spätes Stadium des Hubs aufrechterhalten werden kann. Bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E1 reichte die Innenrippe nicht bis zu der Nicht-Kollisionsfläche, auf der die Strebe 2 angebracht war. Die über die Kollisionswand auf die Innenrippe übertragene Kollisionslast kann entlang des Bodens der nicht-kollisionswandseitigen Aussparung verteilt werden, bevor sie die Nicht-Kollisionsfläche erreicht, wodurch die Konzentration der Spannung auf die Innenrippe verringert werden kann. Daher kann der Zeitpunkt des Knickens hinausgezögert werden. Bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E1 gemäß Beispiel 1 wurde bestätigt, dass eine große Anfangslast und ein zufriedenstellendes Lasthaltevermögen erreicht wurden und somit die energieabsorbierende Wirkung bei der P1-Kollision erhöht wurde.
-
[Bewertungsversuch 2: Einflüsse der Länge N der Innenrippe]
-
Der Einfluss der Länge N der Innenrippe in der Vorne-Hinten-Richtung (der X-Achsen-Richtung) auf die P1-Kollisionsleistung wurde unter Verwendung der stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 bis E5 gemäß Beispiel 1 und Beispielen 2 bis 5 bewertet. Die Länge N der Innenrippe betrug bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E1 gemäß Beispiel 1 0,74T. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1 bis E5 wurden, wie in 4 dargestellt, die Längen N der Innenrippen durch Anpassung der Tiefen F1 und F2 und der Öffnungslängen 2H1 und 2H2 der kollisionswandseitigen Aussparungen und der nicht-kollisionswandseitigen Aussparungen verändert. Die Länge N der Innenrippen betrug bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E2 gemäß Beispiel 2 0,42T. Die Länge N der Innenrippen betrug bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E3 gemäß Beispiel 3 0,50T. Die Länge N der Innenrippen betrug bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E4 gemäß Beispiel 4 0,82T. Die Länge N der Innenrippen betrug bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E5 gemäß Beispiel 5 0,86T.
-
7 ist ein Last-Hub-Diagramm, das durch eine Offset-Kollisionsanalyse der stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 bis E5 gemäß den Beispielen 1 bis 5 erhalten wurde. Wie in 7 dargestellt, wurde bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1 bis E5 keine Abnahme der Last im frühen Stadium der Hübe beobachtet, nachdem die maximalen Lasten von 120 kN oder mehr erreicht wurden. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1 bis E5, die sowohl die kollisionswandseitigen Aussparungen als auch die nicht-kollisionswandseitigen Aussparungen umfassten, knickten die Innenrippen in den frühen Stadien der P1-Kollision nicht und es wurde bestätigt, dass ein gewisses Maß an P1-Kollisionsleistung erbracht werden konnte. Bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E5, das die Innenrippe mit der Länge N von 0,86T umfasste, wurde nach Erhöhung der Last im frühen Stadium des Hubs eine maximale Last erreicht, die in etwa den maximalen Lasten entsprach, die bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1 bis E4 erzielt wurden. In einem mittleren Stadium des Hubs wurde jedoch eine Abnahme der Last beobachtet. Eine Knickfestigkeit der Innenrippe des stoßdämpfenden Komponentenmodells E5 war gering, da die Innenrippe relativ lang war. Daher kann das Knicken der Innenrippe im mittleren Stadium des Hubs auftreten. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1 bis E4, die Innenrippen mit Längen N von 0,83T oder weniger umfassten, wurde eine deutliche Abnahme der Kollisionslast erst in den späten Stadien der Hübe beobachtet. Durch die Ausbildung der nicht-kollisionswandseitigen Aussparungen kann nicht nur die Konzentration der Spannungen auf die Innenrippen verringert, sondern auch die Knickfestigkeit durch Reduzierung der Länge N der Innenrippen erhöht werden. Daher können die Lasthalteeigenschaften verbessert werden. Wenn die Länge N der Innenrippe gleich oder kleiner als 0,5T ist, wie beispielsweise bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E2, nimmt die Querschnittsfläche zu. Die Leichtgewichtsvorteile, die durch die Verwendung der hohlen Strangpressprofile aus einer Aluminiumlegierung erzielt werden, können untergraben werden. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1 und E3 bis E5, wurden die Querschnittsflächen im bevorzugten Bereich gehalten. Es wurde bestätigt, dass die stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1, E3 und E4, die Innenrippen mit Längen N von 0,5T oder mehr und weniger als 0,83T umfassten, besonders große Anfangslasten und überlegene Lasthalteeigenschaften unter Beibehaltung der Leichtgewichtseigenschaften erreichen konnten und somit die energieabsorbierende Wirkung effektiv erhöht werden konnte.
-
[Bewertungsversuch 3: Einflüsse der Position der Innenrippe (Verschiebungsmaß S)]
-
Einflüsse der Positionen der Innenrippen auf die P1-Kollisionsleistung wurden anhand der stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 und E6 bis E9 gemäß Beispiel 1 und den Beispielen 6 bis 9 bewertet. Bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E1 gemäß Beispiel 1 ist die Innenrippe so angeordnet, dass die Mittellinie der Wanddicke auf der Mittellinie CLY des stoßdämpfenden Komponentenmodells E1 in Bezug auf die Y-Achsenrichtung lag (ein Verschiebungsmaß S der Innenrippenposition war 0W). Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E6 bis E9 wurden, wie in 2 mit der Strich-Doppelpunkt-Linie dargestellt, die Innenrippen nach oben bewegt. Die kollisionswandseitigen Aussparungen und die nicht-kollisionswandseitigen Aussparungen wurden zusammen mit den Innenrippen bewegt. Das Verschiebungsmaß S von der Innenrippenposition bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E6 gemäß Beispiel 6 betrug 0,07W. Das Verschiebungsmaß S von der Innenrippenposition bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E7 gemäß Beispiel 7 betrug 0,13W. Das Verschiebungsmaß S von der Innenrippenposition bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E8 gemäß Beispiel 8 betrug 0,15W. Das Verschiebungsmaß S von der Innenrippenposition bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E9 gemäß Beispiel 9 betrug 0,17W. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E6 bis E9 wurden, wie in 4 dargestellt, die Abmessungen und die Formen der Aussparungen nicht verändert, d. h. die Parameter mit Ausnahme des Verschiebungsmaßes S waren die gleichen wie bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E1.
-
8 ist ein Last-Hub-Diagramm, das durch eine Offset-Kollisionsanalyse der stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 und E6 bis E9 gemäß den Beispielen 1 und 6 bis 9 erhalten wurde. Wie in 8 dargestellt, wurde bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1 und E6 bis E9 keine Abnahme der Last im frühen Stadium der Hübe beobachtet, nachdem die maximalen Lasten im frühen Stadium der Hübe erreicht worden waren. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E8 und E9 mit dem Verschiebungsmaß S von 0,15W oder mehr waren die Lastzunahmen im frühen Stadium der Hübe relativ langsam und die maximalen Lasten relativ niedrig. Eine der Wandbreiten (die Wandbreiten w1-1 und w1-2 in 2) der stoßdämpfenden Komponentenmodelle E8 und E9 wurde vergrößert, wodurch die Steifigkeit der Abschnitte der Kollisionswand abnehmen kann. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1, E6 und E7 mit den Verschiebungsbeträgen von 0,14W oder weniger wurden die relativ großen Lasten beibehalten, nachdem die Lasten in den frühen Stadien der Hübe schnell zunahmen, und die maximalen Lasten von 120 kN oder mehr wurden ohne deutliche Lastabnahmen bis zum späten Stadium der Hübe erreicht. Die stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1, E6 und E7 mit den Verschiebungsmaßen von 0,14W oder weniger konnten besonders große Anfangslasten und günstige Lasthalteeigenschaften bei gleichzeitiger Beibehaltung der Leichtgewichtseigenschaften erreichen, wodurch die energieabsorbierende Wirkung effektiv erhöht werden konnte.
-
[Bewertungsversuch 4: Einflüsse der Form der Aussparung]
-
Einflüsse der Formen der kollisionswandseitigen Aussparungen und der nicht-kollisionswandseitigen Aussparungen auf die P1-Kollisionsleistung wurden anhand der stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 und E10 bis E12 gemäß Beispiel 1 und den Beispielen 10 bis 12 bewertet. 9A bis 9D zeigen die Querschnitte der stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 und E10 bis E12. Bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E1 gemäß Beispiel 1 wiesen, wie in 9A dargestellt, die kollisionswandseitige Aussparung 11-E1 und die nicht-kollisionswandseitige Aussparung 21-E1 die bogenförmigen Querschnitte auf. Bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E10 gemäß Beispiel 10 wurden, wie in 9B dargestellt, die Formen der Kollisionswand 10-E10 und der Nicht-Kollisionswand 20-E10 so verändert, dass die Querschnitte der Aussparungen 11-E10 und 21-E10 rechteckig waren. Bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E11 gemäß Beispiel 11 wurden, wie in 9C dargestellt, die Formen der Kollisionswand 10-E11 und der Nicht-Kollisionswand 20-E11 so verändert, dass die Querschnitte der Aussparungen 11-E11 und 21-E11 dreieckig waren. Bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E12 gemäß Beispiel 12 wurden, wie in 9D dargestellt, die Formen der Kollisionswand 10-E12 und der Nicht-Kollisionswand 20-E12 so verändert, dass die Querschnitte der Aussparungen 11-E12 und 21-E12 eine ovale Bogenform aufwiesen (eine Figur, die durch einen Abschnitt eines Ovals und eine Gerade definiert ist, die ein Ende des ovalen Abschnitts mit dem anderen Ende verbindet)
-
10 ist ein Last-Hub-Diagramm, das durch eine Offset-Kollisionsanalyse der stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 und E10 bis E12 gemäß den Beispielen 1 und 10 bis 12 erhalten wurde. Wie in 10 dargestellt, wurden bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1 und E10 bis E12 die Lasten in den frühen Stadien der Hübe gleichmäßig erhöht. Nach dem Erreichen der maximalen Lasten wurden erst in den späten Stadien der Hübe deutliche Lastabnahmen beobachtet. In den Aussparungen 21-E1 und 21-E10 bis 21-E12 wurden die von den Kollisionswänden auf die Innenrippen übertragenen Kollisionslasten entlang der Böden der nicht-kollisionswandseitigen Aussparungen verteilt, bevor sie die Nicht-Kollisionsflächen erreichten, die eine Anbringungsfläche darstellten, an der die Streben 2 angebracht waren. Daher kann das Knicken der Innenrippen verringert werden. Die stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 und E10 bis E12, die Aussparungen mit der Bogenform, der rechteckigen Form und der ovalen Bogenform umfassten, konnten besonders große Anfangslasten und günstige Lasthalteeigenschaften erzielen und somit die energieabsorbierende Wirkung effektiv erhöhen.
-
[Bewertungsversuch 5: Einflüsse der Öffnungslänge 2H2 der nicht-kollisionswandseitigen Aussparung]
-
Einflüsse der Öffnungslängen 2H2 der nicht-kollisionswandseitigen Aussparungen auf die P1-Kollisionsleistung wurden anhand der stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 und E13 bis E17 gemäß Beispiel 1 und den Beispielen 13 bis 17 bewertet. Bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E1 gemäß Beispiel 1 betrug die Tiefe F2 der nicht-kollisionswandseitigen Aussparung 10,0 mm und die Öffnungslänge 2H2 36,0 mm, sodass ein Verhältnis der Tiefe F2 zu einer Hälfte der Öffnungslänge 2H2 (d. h. F2/H2) 0,56 betrug. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E13 bis E17 gemäß den Beispielen 13 bis 17 wurden die Tiefen F2 auf 10,0 mm festgelegt, aber die Öffnungslängen 2H2 wurden wie in der Tabelle in 4 dargestellt geändert. Das Verhältnis F2/H2 bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E13 gemäß Beispiel 13 betrug 0,27. Das Verhältnis F2/H2 bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E14 gemäß Beispiel 14 betrug 0,34. Das Verhältnis F2/H2 bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E15 gemäß Beispiel 15 betrug 1,20. Das Verhältnis F2/H2 bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E16 gemäß Beispiel 16 betrug 1,58. Das Verhältnis F2/H2 bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E17 gemäß Beispiel 17 betrug 1,82. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1 und E13 bis 17 waren die Abmessungen und Formen der kollisionswandseitigen Aussparungen alle gleich denen des stoßdämpfenden Komponentenmodells E1.
-
11 ist ein Last-Hub-Diagramm, das durch eine Offset-Kollisionsanalyse der stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 und E13 bis E17 gemäß den Beispielen 1 und 13 bis 17 erhalten wurde. Wie in 11 dargestellt, wurden bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1 und E13 bis E17 keine Lastabnahmen in den frühen Stadien der Hübe beobachtet. Bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E13 mit dem Verhältnis F2/H2 von 0,27 war der Lastanstieg im Anfangsstadium des Hubs relativ langsam, und es wurde bestätigt, dass die Steifigkeit gering war. Obwohl die Lastabnahmen im mittleren und späten Stadium des Hubs nicht beobachtet wurden, war die Last generell gering. Bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E17 mit einem Verhältnis F2/H2 von 1,60 oder mehr nahm die Last im Anfangsstadium des Hubs ähnlich zu wie bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1 und E14 bis E16. Die Abnahme der Last wurde jedoch im mittleren Stadium des Hubs beobachtet. Bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E17 war die Knickfestigkeit der Innenrippe im Vergleich zu den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1 und E14 bis E16 relativ gering, sodass die Innenrippe im mittleren Stadium des Hubes knicken kann. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1 und E14 bis E16 mit den Verhältnissen F2/H2 von 0,30 oder mehr und weniger als 1,60 wurden nach dem raschen Lastzunahmen im Anfangsstadium der Hübe keine deutlichen Lastabnahmen beobachtet, und die maximalen Lasten von 120 kN oder mehr wurden bis zum späten Stadium der Hübe erreicht. Die relativ großen Lasten wurden also beibehalten. Die stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 und E14 bis E16, die die nicht-kollisionswandseitigen Aussparungen mit einem Verhältnis von F2/H2 von 0,3 oder mehr und weniger als 1,60 umfassen, können besonders große Anfangslasten und günstige Lasthalteeigenschaften erreichen, wodurch die energieabsorbierende Wirkung effektiv erhöht werden kann.
-
[Bewertungsversuch 6: Einflüsse der Öffnungslänge 2H1 der kollisionswandseitigen Aussparung]
-
Einflüsse der Formen der kollisionswandseitigen Aussparungen auf die P1-Kollisionsleistung wurden anhand der stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 und E18 bis E21 gemäß Beispiel 1 und den Beispielen 18 bis 21 bewertet. Bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E1 gemäß Beispiel 1 betrug die Tiefe F1 der kollisionswandseitigen Aussparung 7,0 mm und die Öffnungslänge 2H1 32,0 mm, sodass das Verhältnis der Tiefe F1 zur Hälfte der Öffnungslänge 2H1 (d. h. F1/H1) 0,44 betrug. Bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E18 bis E21 gemäß den Beispielen 18 bis 21 wurden die Tiefen F1 auf 7,0 mm festgelegt, aber die Öffnungslängen 2H1 wurden wie in der Tabelle in 4 dargestellt geändert. Das Verhältnis F1/H1 bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E18 gemäß Beispiel 18 betrug 0,10. Das Verhältnis F1/H1 bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E19 gemäß Beispiel 19 betrug 0,27. Das Verhältnis F1/H1 bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E20 gemäß Beispiel 20 betrug 0,80. Das Verhältnis F1/H1 bei dem stoßdämpfenden Komponentenmodell E21 gemäß Beispiel 21 betrug 1,00. Die stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 und E18 bis E21 umfassten die nicht-kollisionswandseitigen Aussparungen mit den Abmessungen und Formen, die alle gleich denen des stoßdämpfenden Komponentenmodells E1 waren.
-
12 ist ein Last-Hub-Diagramm, das durch eine Offset-Kollisionsanalyse der stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 und E18 bis E21 gemäß den Beispielen 1 und 18 bis 21 erhalten wurde. Wie in 12 dargestellt, wurden bei den stoßdämpfenden Komponentenmodellen E1 und E18 bis E21 keine Unterschiede im Lastverhalten festgestellt. Die Lasten stiegen im Anfangsstadium der Hübe rasch an, und es wurden maximale Lasten von 120 kN oder mehr erreicht. Deutliche Lastabnahmen wurden erst im späten Stadium der Hübe beobachtet. Die Innenrippen knicken möglicherweise erst im späten Stadium des Hubs. Die stoßdämpfenden Komponentenmodelle E1 und E18 bis E21, die die nicht-kollisionsflächenseitigen Aussparungen mit den Formen in einem vordefinierten Bereich und die kollisionswandseitigen Aussparungen mit den F1/H1-Verhältnissen in einem Bereich von 0,10 bis 1,00, einschließlich 1,00, umfassten, konnten große Anfangslasten und vorteilhafte Lasthalteeigenschaften erreichen, wodurch die energieabsorbierende Wirkung effektiv erhöht werden konnte. Mit den kollisionswandseitigen Aussparungen in den Formen, die F1/H1-Verhältnisse in einem Bereich von 0,10 bis 1,00 einschließlich 1,00 aufweisen, konnten die Knickfestigkeiten durch Anpassung der Längen N der Innenrippen zusammen mit den nicht-kollisionswandseitigen Aussparungen erhöht werden.
-
Wie oben beschrieben, weist die stoßdämpfende Komponente 1 gemäß dieser Ausführungsform die folgende Ausgestaltung auf.
-
(1) Die stoßdämpfende Komponente 1 (die Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur) gemäß dieser Ausführungsform ist am Fahrzeug anzubringen, um einen Aufprall bei einer Kollision zu absorbieren. Die stoßdämpfende Komponente 1 wird aus dem hohlen Strangpressprofil aus einer Aluminiumlegierung mit länglicher Form hergestellt. Die stoßdämpfende Komponente 1 ist in vertikaler Richtung angeordnet. Die stoßdämpfende Komponente 1 umfasst die Kollisionswand 10, die Nicht-Kollisionswand 20, die obere Wand 30, die untere Wand 40 und die Innenrippe 50. Die Kollisionswand 10 umfasst die erste Plattenfläche, die als Kollisionsfläche 1A definiert ist. Die Nicht-Kollisionswand 20 liegt parallel zu der Kollisionswand 10 auf der gegenüberliegenden Seite der Kollisionsfläche 1A. Die Nicht-Kollisionswand 20 umfasst die Plattenfläche auf der gegenüberliegenden Seite der Kollisionswand 10, die als die Nicht-Kollisionsfläche 1B definiert ist. Die obere Wand 30 und die untere Wand 40 verbinden die Kollisionswand 10 mit der Nicht-Kollisionswand 20. Die Innenrippe 50 befindet sich zwischen der oberen Wand 30 und der unteren Wand 40. Die Innenrippe 50 verbindet die Kollisionswand 10 mit der Nicht-Kollisionswand 20. Die stoßdämpfende Komponente 1 ist an dem Fahrzeug mit den Streben 2 (den Anbringungselementen) auf der Nicht-Kollisionsfläche 1B angebracht. Die Kollisionswand 10 und die Nicht-Kollisionswand 20 umfassen die kollisionswandseitige Aussparung 11 bzw. die nicht-kollisionswandseitige Aussparung 21. Die kollisionswandseitige Aussparung 11 befindet sich in dem Verbindungsabschnitt, der mit der Innenrippe 50 verbunden ist. Die kollisionswandseitige Aussparung 11 ist gebildet, indem der Abschnitt der Kollisionswand 10 in Richtung der Innenrippe 50 in der Längsrichtung der stoßdämpfenden Komponente 1 ausgespart ist. Die nicht-kollisionswandseitige Aussparung 21 befindet sich in dem Verbindungsabschnitt, der mit der Innenrippe 50 verbunden ist. Die nicht-kollisionswandseitige Aussparung 21 ist gebildet, indem der Abschnitt der Nicht-Kollisionswand 20 in Richtung der Innenrippe 50 in der Längsrichtung der stoßdämpfenden Komponente 1 ausgespart ist.
-
Bei der stoßdämpfenden Komponente 1 mit dem B-förmigen Querschnitt, bei der das Gewicht durch die Verwendung des hohlen Strangpressprofils aus einer Aluminiumlegierung reduziert und die große Anfangslast durch die Innenrippe 50 erreicht wird, umfasst nicht nur die Kollisionswand 10, sondern auch die Nicht-Kollisionswand 20 die nicht-kollisionswandseitige Aussparung 21. Gemäß der oben beschriebenen Ausgestaltung kann das Knicken der Innenrippe 50 bei der Kollision verzögert werden. Insbesondere wird die Länge N der Innenrippe 50 in einer Richtung, in der die Kollisionswand 10 und die Nicht-Kollisionswand 20 verbunden sind, durch die Bildung der nicht-kollisionswandseitigen Aussparung 21 weiter verringert. Dies erhöht die Knickfestigkeit der Innenrippe 50. Weil die nicht-kollisionswandseitige Aussparung 21 vorgesehen ist, reicht die Kante der Innenrippe 50 auf Seiten der Nicht-Kollisionswand 20 nicht an die Nicht-Kollisionsfläche 1B heran, die die Anbringungsfläche ist, an der die Stege 2 angebracht sind. Die bei der Kollision auf die Innenrippe 50 übertragene Last wird entlang des Bodens der nicht-kollisionswandseitigen Aussparung 21 verteilt, bevor sie die Nicht-Kollisionsfläche 1B erreicht. Daher kann die lokale Konzentration der Spannungen auf die an die Stege 2 angrenzenden Teile der Innenrippe 50 verringert werden. Gemäß der Ausgestaltung wird das Knicken der Innenrippe 50 verzögert und somit die Verringerung der Belastbarkeit im frühen Stadium der Kollision eingeschränkt. Die stoßdämpfende Komponente 1 kann Energie mit einem günstigen Wirkungsgrad bei der P1-Kollision absorbieren, bei der die Verformung der stoßdämpfenden Komponente 1 aufgrund der Konzentration der Spannung tendenziell im frühen Stadium der Offset-Kollision auftritt. Die spannungskonzentrationsreduzierende Wirkung der nicht-kollisionswandseitigen Aussparung 21, die eine der beiden oben beschriebenen Wirkungen darstellt, kann durch die kollisionswandseitige Aussparung 11 nicht erreicht werden. Mit der nicht-kollisionswandseitigen Aussparung 21 in der stoßdämpfenden Komponente 1 kann die energieabsorbierende Wirkung bei der P1-Kollision, bei der tendenziell eine lokale Konzentration der Spannung auftritt, effektiv erhöht werden.
-
In dieser Ausführungsform werden die Dicken der oberen Wand 30 und der unteren Wand 40 von der Nicht-Kollisionswand 20 in Richtung der Kollisionswand 10 verringert. Gemäß der Ausgestaltung kann das Gewicht verringert werden, ohne dass sich die Anfangslast oder das Lasthaltevermögen im Vergleich zu einer Ausgestaltung verringert, bei der die Dicken der oberen Wand 30 und der unteren Wand 40 gegenüber den Dicken auf der Seite der Nicht-Kollisionswand 20 nicht verringert werden. In dieser Ausführungsform werden sowohl die obere Wand 30 als auch die untere Wand 40 in ihrer Dicke verringert; es kann jedoch auch eine der beiden Wände, die obere Wand 30 oder die untere Wand 40, in ihrer Dicke verringert werden. Alternativ kann zusätzlich zu der Verringerung der Dicke der oberen Wand 30 und der unteren Wand 40 die Dicke der Innenrippe reduziert werden.
-
Die stoßdämpfende Komponente 1 gemäß dieser Ausführungsform kann die folgende Ausgestaltung aufweisen.
-
(2) In (1) erstreckt sich die nicht-kollisionswandseitige Aussparung 21 der Nicht-Kollisionswand 20 zumindest von den Anbringungspunkten, an denen die Streben 2 angebracht sind, zu den freien Enden an den Enden der stoßdämpfenden Komponente 1 in der Längsrichtung.
-
Bei der P1-Kollision konzentrieren sich die Spannungen vor allem auf die Abschnitte der Innenrippe 50, die an die Anbringungspunkte für die Streben 2 angrenzen. Daher kann das Knicken der Innenrippe 50 im frühen Stadium der Kollision leicht auftreten. In der oben beschriebenen Ausgestaltung ist die nicht-kollisionswandseitige Aussparung 21 in dem Abschnitt der Innenrippe 50, der leicht knicken kann, so gebildet, dass sie sich von den Anbringungspunkten erstreckt, an denen die Streben 2 an den freien Enden 12 der stoßdämpfenden Komponente 1 angebracht sind. Daher wird das Knicken der Innenrippe 50 bei der Offset-Kollision effektiv verzögert, wodurch das Lasthaltevermögen der stoßdämpfenden Komponente 1 verbessert werden kann.
-
Es wird bevorzugt, dass die stoßdämpfende Komponente 1 gemäß dieser Ausführungsform die folgende Ausgestaltung aufweist.
-
(3) In (1) oder (2) liegt, wenn der Abstand zwischen der Kollisionsfläche 1A und der Nicht-Kollisionsfläche 1B als T definiert ist, die Länge N der Innenrippe in der Richtung, in der die Kollisionswand 10 und die Nicht-Kollisionswand 20 verbunden sind, in einem Bereich von 0,5 bis 0,83 einschließlich 0,83.
-
Gemäß der Ausgestaltung kann ein Verbesserungseffekt des Lasthaltevermögens ausreichend erreicht werden, indem die nicht-kollisionswandseitige Aussparung 21 geformt wird, während der Leichtgewichtseffekt, der durch die Verwendung des hohlen Strangpressprofils aus einer Aluminiumlegierung erzielt wird, und der Effekt der Erhöhung der Anfangslast, der durch die Anordnung der Innenrippe 50 an der vordefinierten Position erzielt wird, erhalten bleiben. In der stoßdämpfenden Komponente 1, die das hohle Strangpressprofil umfasst, wird also die Anfangslast erhöht, indem die Innenrippe 50 an der vordefinierten Position angeordnet wird. Die Knickfestigkeit einer Säule wie der Innenrippe 50 hängt von einem Schlankheitsverhältnis ab (Verhältnis der Länge N der Innenrippe 50 in einer Richtung, in der die Last einwirkt, zu einer Fläche des Querschnitts senkrecht zu dieser Richtung). Ist eine Querschnittsfläche (insbesondere die Wanddicke der Innenrippe 50) konstant, so tritt das Knicken umso leichter auf, je größer die Länge N ist. Durch Reduzierung der Länge N der Innenrippe 50 kann das Lasthaltevermögen der stoßdämpfenden Komponente 1 verbessert werden. Wenn bei der stoßdämpfenden Komponente 1 das Verhältnis zwischen der Länge N der Innenrippe 50 und dem Abstand T kleiner als der oben genannte Bereich ist, vergrößert sich die Querschnittsfläche und damit das Gewicht. Ferner kann der mit der Innenrippe 50 erzielte Effekt der Erhöhung der Anfangslast abnehmen. Wenn das Verhältnis größer als der obige Bereich ist, nimmt der durch das Ausbilden der Aussparungen 11 und 21 erzielte Verbesserungseffekt des Lasthaltevermögens ab.
-
Es wird bevorzugt, dass die stoßdämpfende Komponente 1 gemäß dieser Ausführungsform die folgende Ausgestaltung aufweist.
-
(4) In einem der Punkte (1) bis (3) ist, wenn die Länge der Nicht-Kollisionsfläche 1B in der Oben-Unten-Richtung als W definiert ist, die Innenrippe 50 an der Position so angeordnet, dass das Verschiebungsmaß S von der Mitte zwischen der oberen Fläche der oberen Wand und der unteren Fläche der unteren Wand gleich oder kleiner als 0,14W ist.
-
Gemäß der Ausgestaltung wird nicht nur der Effekt der Erhöhung der Anfangslast durch die Anbringung der Innenrippe 50 an der vordefinierten Position, sondern auch der Verbesserungseffekt des Lasthaltevermögens durch die Bildung der Aussparungen 11 und 21 ausreichend erreicht. Die auf die Innenrippe 50 ausgeübte Momentlast nimmt zu, wenn die Positionsverschiebung der Innenrippe 50 von der Mitte zwischen der oberen Wand 30 und der unteren Wand 40 zunimmt. Daher nimmt die Knickfestigkeit tendenziell ab. Wenn das Verschiebungsmaß S der Position der Innenrippe 50 größer als der oben beschriebene Bereich ist, kann das Knicken der Innenrippe 50 leicht auftreten und die Energieabsorptionswirkung der stoßdämpfenden Komponente 1 kann abnehmen.
-
Es wird bevorzugt, dass die stoßdämpfende Komponente 1 gemäß dieser Ausführungsform die folgende Ausgestaltung aufweist.
-
(5) In einem der Punkte (1) bis (4) weist die Aussparung 21 in der Nicht-Kollisionswand 20 einen Querschnitt in der Form eines Bogens, eines ovalen Bogens, eines Rechtecks oder eines Dreiecks auf.
-
Gemäß der Ausgestaltung kann der Verbesserungseffekt des Lasthaltevermögens ausreichend erreicht werden. Mit der nicht-kollisionswandseitigen Aussparung 21 in der oben beschriebenen Form kann die Kraft von der Innenrippe 50 verteilt und auf die Nicht-Kollisionsfläche 1B übertragen werden, auf der die Streben 2 angebracht wurden, wodurch das Lasthalteverhalten der stoßdämpfenden Komponente 1 verbessert werden kann.
-
Es wird bevorzugt, dass die stoßdämpfende Komponente 1 gemäß dieser Ausführungsform die folgende Ausgestaltung aufweist.
-
(6) In einem der Punkte (1) bis (5) liegt, wenn die Öffnungsbreite der Aussparung 21 in der Nicht-Kollisionswand 20 als 2H2 definiert wurde und die Tiefe der Aussparung 21 von der Nicht-Kollisionsfläche 1B als F2 definiert wurde, das Verhältnis F2/H2 in einem Bereich von 0,3 bis 1,6 einschließlich 1,6.
-
Gemäß der Ausgestaltung wurde die auf die Innenrippe 50 übertragene Kollisionslast korrekt entlang des Bodens der nicht-kollisionswandseitigen Aussparung 21 verteilt und auf die Nicht-Kollisionsfläche 1B übertragen, auf der die Streben 2 angebracht waren. Daher kann der Verbesserungseffekt des Lasthaltevermögens ausreichend erreicht werden. Wenn das Verhältnis F2/H2 kleiner als der oben beschriebene Bereich ist (die Tiefe F2 war relativ zur Öffnungslänge 2H2 kleiner), kann die Last leicht auf die Nicht-Kollisionsfläche 1B übertragen werden. Wenn das Verhältnis F2/H2 größer als der oben beschriebene Bereich ist (die Öffnungslänge 2H2 war kleiner als die Tiefe F2), kann die auf die Nicht-Kollisionsfläche 1B übertragene Last nicht ausreichend verteilt werden und somit kann die Konzentration der Spannung auf einen bestimmten Abschnitt der Innenrippe 50 nicht reduziert werden. Daher kann es leicht zu Verformungen oder Knicken kommen.
-
<Weitere Ausführungsformen>
-
Verschiedene Modifikationen, Überarbeitungen oder Verbesserungen können der hierin offenbarten Technologie im Sinne der vorliegenden Erfindung auf der Grundlage des Wissens des Fachmanns hinzugefügt werden. Die folgenden Ausführungsformen können im technischen Umfang der vorliegenden Technologie enthalten sein.
-
(1) In der obigen Ausführungsform ist die Fahrzeugkomponente mit der stoßdämpfenden Struktur mit einer einzigen Innenrippe zwischen der oberen Wand und der unteren Wand als Beispiel vorgesehen. Zwischen der oberen Wand und der unteren Wand können jedoch mehrere Rippen vorgesehen sein. In einer solchen Ausgestaltung sind alle Verbindungsabschnitte der Nicht-Kollisionswand mit den Innenrippen verbunden und können nicht-kollisionswandseitige Aussparungen umfassen oder einige der Verbindungsabschnitte können die nicht-kollisionswandseitigen Aussparungen umfassen.
-
(2) In der obigen Ausführungsform wird als Beispiel die Fahrzeugkomponente vom linearen Typ mit der stoßdämpfenden Struktur bereitgestellt. Die hierin beschriebene Technologie kann jedoch auf eine Fahrzeugkomponente vom gekrümmten Typ mit einer stoßdämpfenden Komponente angewendet werden.
-
(3) In der obigen Ausführungsform wird die stoßdämpfende Komponente, die für den RUP verwendet wird und an der Rückseite des Fahrzeugs angebracht ist, als ein Beispiel bereitgestellt. Die hierin beschriebene Technologie kann jedoch auf Fahrzeugkomponenten mit stoßdämpfenden Strukturen, die an Vorderflächen von Fahrzeugen und Seitenflächen der Fahrzeuge angebracht sind, angewendet werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- stoßdämpfende Komponente (ein Beispiel für eine Farzeugkomponente mit stoßdämpfender Struktur),
- 1A
- Kollisionsfläche,
- 1B
- Nicht-Kollisionsfläche,
- 2
- Strebe (ein Beispiel für ein Anbringungselement),
- 3
- Offset-Kollisionsbarriere,
- 10, 10-E1, 10-E10 - 10-E12, C10
- Kollisionswand,
- 11, 11-E, 11-E10 - 11-E12
- kollisionswandseitige Aussparung,
- 12
- freies Ende,
- 20, 20-E1,20E10 - 20-E12, C20
- Nicht-Kollisionswand,
- 21, 21-E1, 21-E10 -21-E12
- nicht-kollisionswandseitige Aussparung,
- 30
- obere Wand,
- 40
- untere Wand,
- 50
- Innenrippe,
- CLY
- Mittellinie (der stoßdämpfenden Komponente in Oben-Unten-Richtung),
- CLZ
- Mittellinie (der stoßdämpfenden Komponente in Breitenrichtung des Fahrzeugs),
- T
- Abstand (zwischen der Kollisionsfläche und der Nicht-Kollisionsfläche),
- W
- Länge (der Innenrippe),
- S
- Verschiebungsmaß (der Innenrippe),
- F1
- Tiefe (der kollisionswandseitigen Aussparung),
- F2
- Tiefe (der nicht- kollisionswandseitigen Aussparung),
- 2H1
- Öffnungslänge (der kollisionswandseitigen Aussparung),
- 2H2
- Öffnungslänge (der nicht-kollisionswandseitigen Aussparung),
- s1
- Drehpunkt, w1-1,
- w1-2
- Wandbreite,
- M, E1 - E21, C1, C2
- stoßdämpfendes Komponentenmodell
