CN114364576A - 车辆用冲击吸收构造构件 - Google Patents
车辆用冲击吸收构造构件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114364576A CN114364576A CN202080061920.8A CN202080061920A CN114364576A CN 114364576 A CN114364576 A CN 114364576A CN 202080061920 A CN202080061920 A CN 202080061920A CN 114364576 A CN114364576 A CN 114364576A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- collision
- wall
- impact absorbing
- absorbing member
- collision wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/04—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects formed from more than one section in a side-by-side arrangement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
- B60R2019/1806—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing
- B60R2019/1813—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of metal
- B60R2019/182—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of metal of light metal, e.g. extruded
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
一种冲击吸收构件(车辆用冲击吸收构造构件)(1),其由形成为长尺寸状的铝合金挤压中空型材构成,具有:构成碰撞面(1A)的碰撞壁(10)、构成非碰撞面(1B)的非碰撞壁(20)、将碰撞壁(10)与非碰撞壁(20)相连的上壁(30)和下壁(40)、以及中肋(50),通过附设于非碰撞面(1B)的支撑件(安装构件)(2)而安装于车辆,其中,在碰撞壁(10)的与中肋(50)的连接部分以及非碰撞壁(20)的与中肋(50)的连接部分形成有碰撞壁侧凹陷部(11)和非碰撞壁侧凹陷部(21),该凹陷部是碰撞壁(10)或非碰撞壁(20)沿着该冲击吸收构件(1)的长尺寸方向向中肋(50)侧后退而成的。
Description
技术领域
本发明涉及碰撞性能优异的车辆用冲击吸收构造构件。特别涉及在偏置碰撞(offset crash)时的能量吸收效率良好的车辆用冲击吸收构造构件。
背景技术
有时主要在汽车等车辆的前部、后部装备有用于吸收碰撞时的冲击的冲击吸收构造构件。该车辆用冲击吸收构造构件以相对于车辆在大致水平方向上沿着车辆宽度方向延伸的方式安装。车辆用冲击吸收构造构件大致分为以下两种:包括中央部、端部在内与车辆宽度方向平行地延伸的笔直形状的车辆用冲击吸收构造构件(直线型),以及在直线性的中央部的两端具有向车身侧弯曲的直线性或曲线性的弯曲部、或者整体向车身侧弯曲的形状的车辆用冲击吸收构造构件(弯曲型)。
对于车辆用冲击吸收构造构件,要求正面碰撞(平坦障碍物碰撞(Flat barriercollision)、完全重叠碰撞)时的能量吸收效率良好。因此,关于为了轻量化而使用了中空型材的车辆用冲击吸收构造构件,提出了在其中空部内配置有中肋的构造。例如,在下述专利文献1和专利文献2中公开了一种车辆用冲击吸收构造构件(保险杠加强件),其通过在碰撞壁(前表面壁)的与中肋(中间壁)的连接部分形成凹陷部(凹部),从而增加中肋的压曲强度而提高能量吸收效率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4035292号公报
专利文献2:日本专利第5203870号公报
发明内容
发明所要解决的问题
近年来,对于车辆用冲击吸收构造构件,要求在车辆与对向车、障碍物等局部碰撞的偏置碰撞时也发挥优异的能量吸收效率。在车辆用冲击吸收构造构件经由安装构件安装于车辆的情况下,偏置碰撞时施加的碰撞载荷的影响根据附设有安装构件的附设部位(以下,有时称为“附设部位”)与施加碰撞载荷的载荷部位(以下,有时称为“载荷部位”)的位置关系而变化。
根据本发明人等的研究结果可知,上述专利文献1、专利文献2中记载的车辆用冲击吸收构造构件对于载荷部位比附设部位靠车辆宽度方向内侧的碰撞能够发挥一定的能量吸收效率提高效果,但是对于载荷部位比附设部位靠车辆宽度方向外侧的碰撞难以得到充分的能量吸收效率。例如,可认为:在碰撞载荷施加于比附设部位靠车辆宽度方向外侧的位置的情况下,抵抗碰撞载荷的应力特别容易集中于中肋的与附设部位接近的部分。因此,在碰撞的较早阶段,有时中肋在附设部位附近发生压曲,车辆用冲击吸收构造构件大幅变形。若中肋发生压曲,则耐载荷急剧降低,因此若在碰撞的早期阶段产生中肋的压曲,则会产生偏置碰撞时的能量未被充分吸收的问题。
本技术是基于上述情况而完成的,其目的在于提供一种车辆用冲击吸收构造构件,其在偏置碰撞时,特别是在载荷部位比附设部位靠车辆宽度方向外侧的碰撞时,发挥优异的能量吸收效率。
用于解决问题的方案
本发明人等对上述问题反复进行了深入研究,结果发现:通过在车辆用冲击吸收构造构件的非碰撞壁设置沿着长尺寸方向的凹陷部,能量吸收效率会有效地提高,特别是在向比附设部位靠车辆宽度方向外侧处施加碰撞载荷的偏置碰撞时能量吸收效率会有效地提高,表现出优异的碰撞性能。
本说明书所公开的技术的车辆用冲击吸收构造构件具有下述的构成。
(1)一种车辆用冲击吸收构造构件,其安装于车辆而吸收碰撞时的冲击,由形成为长尺寸状的铝合金挤压中空型材构成,具有:碰撞壁,在竖直方向上配置,一个板面构成碰撞面;非碰撞壁,与所述碰撞壁平行地配置于所述碰撞面的相反侧,配置于所述碰撞壁的相反侧的板面构成非碰撞面;上壁和下壁,将所述碰撞壁与所述非碰撞壁相连;以及中肋,配置于所述上壁与所述下壁之间,将所述碰撞壁与所述非碰撞壁相连,所述车辆用冲击吸收构造构件通过附设于所述非碰撞面的安装构件而安装于所述车辆,在所述碰撞壁的与所述中肋的连接部分以及所述非碰撞壁的与所述中肋的连接部分形成有凹陷部,所述凹陷部是所述碰撞壁或所述非碰撞壁沿着所述车辆用冲击吸收构造构件的长尺寸方向向所述中肋侧后退而成的。
此外,本说明书所公开的技术的车辆用冲击吸收构造构件具有下述的构成。
(2)在上述(1)中,所述非碰撞壁的所述凹陷部形成为,至少从所述安装构件的附设部位延及位于所述车辆用冲击吸收构造构件的长尺寸方向端部的自由端。
此外,本说明书所公开的技术的车辆用冲击吸收构造构件具有下述的构成。
(3)在上述(1)或(2)中,在将所述碰撞面与所述非碰撞面的距离设为T时,所述中肋的在将所述碰撞壁与所述非碰撞壁相连的方向上的长度为0.5T以上且0.83T以下。
此外,本说明书所公开的技术的车辆用冲击吸收构造构件具有下述的构成。
(4)在上述(1)至(3)中的任一项中,在将所述非碰撞面的上下方向的长度设为W时,所述中肋在上下方向上配置于相对于所述上壁与所述下壁之间的中央的偏移量小于等于0.14W的位置。
此外,本说明书所公开的技术的车辆用冲击吸收构造构件具有下述的构成。
(5)在上述(1)至(4)中的任一项中,所述非碰撞壁的所述凹陷部形成为截面呈弓形、椭圆弓形、方形或三角形。
此外,本说明书所公开的技术的车辆用冲击吸收构造构件具有下述的构成。
(6)在上述(1)至(5)中的任一项中,对于形成于所述非碰撞壁的所述凹陷部,在将所述非碰撞面上的开口的宽度设为2H、将所述非碰撞面上的深度设为F时,两者之比F/H为0.3以上且1.6以下。
发明效果
根据本技术,能够提供一种特别是在偏置碰撞时发挥优异的能量吸收效率的车辆用冲击吸收构造构件。
附图说明
图1是实施方式的冲击吸收构件(车辆用冲击吸收构造构件)的概略立体图。
图2是冲击吸收构件的剖视图的一个例子。
图3是冲击吸收构件模型的俯视图。
图4是验证实验1~6中使用的各实施例和比较例的冲击吸收构件模型的轮廓以及评价结果。
图5A是验证实验1中使用的实施例1的冲击吸收构件模型的剖视图。
图5B是验证实验1中使用的比较例1的冲击吸收构件模型的剖视图。
图5C是验证实验1中使用的比较例2的冲击吸收构件模型的剖视图。
图6是验证实验1中测定出的载荷-行程图表。
图7是验证实验2中测定出的载荷-行程图表。
图8是验证实验3中测定出的载荷-行程图表。
图9A是验证实验4中使用的实施例1的冲击吸收构件模型的剖视图。
图9B是验证实验4中使用的实施例10的冲击吸收构件模型的剖视图。
图9C是验证实验4中使用的实施例11的冲击吸收构件模型的剖视图。
图9D是验证实验4中使用的实施例12的冲击吸收构件模型的剖视图。
图10是验证实验4中测定出的载荷-行程图表。
图11是验证实验5中测定出的载荷-行程图表。
图12是验证实验6中测定出的载荷-行程图表。
具体实施方式
<实施方式>
以下,参照图1和图2对实施方式1进行说明。为了防止轿车等追尾后的潜入,有时例如在卡车的后表面具备被称为RUP(Rear Under-run Protection device:后下部防护装置)的冲击吸收系统。在本实施方式中,对用于RUP的冲击吸收构件(车辆用冲击吸收构造构件的一个例子)1进行举例示出。在以下的说明中,将图1中的上侧设为上侧(将图1中的下侧设为下侧),将纸面近前左侧设为后侧(将纸面远离右侧设为前侧),将纸面远离左侧设为左侧(将纸面近前右侧设为右侧)。此外,在各附图的一部分中示出X轴、Y轴以及Z轴,以各轴方向分别成为相同方向的方式进行描绘。对于多个相同构件,有时对一个构件标注附图标记,对其他构件省略附图标记。
图1是表示本实施方式的冲击吸收构件1的大致形状的立体图。如图1所示,冲击吸收构件1是所谓的直线型的车辆用冲击吸收构造构件,该冲击吸收构件1呈长尺寸状,包括中央部、端部在内整体与车辆宽度方向平行地笔直延伸。冲击吸收构件1以使长尺寸方向与车辆宽度方向即左右方向一致的方式安装于车辆。需要说明的是,在各图中,Z轴方向与车辆宽度方向一致,Y轴方向为上下方向,X轴方向为前后方向。
冲击吸收构件1由铝合金挤压中空型材构成。通过将以往为钢材制的车辆用冲击吸收构造构件设为铝合金制,从而谋求轻量化。为了在得到轻量化的优点的同时表现出充分的强度,作为冲击吸收构件1的挤压成型中使用的铝合金,优选使用在铝合金之中强度优异的铝合金。虽然没有限定,但从强度、耐蚀性等观点考虑,作为铝合金,可以优选使用6000系(Al-Mg-Si系)、7000系(Al-Zn-Mg系)的铝合金。特别优选使用强度优异的7000系的铝合金。
图2是表示本实施方式的冲击吸收构件1的XY截面(与长尺寸方向正交的截面)的一个例子的图。冲击吸收构件1是截面呈大致日字形的大致形状的中空型材,详细而言,如图1所示,具有沿着YZ面在竖直方向上配置的碰撞壁10和非碰撞壁20;以及沿着XZ面在水平方向上配置并将碰撞壁10与非碰撞壁20相连的上壁30和下壁40,在上壁30与下壁40之间配置有沿着XZ面在水平方向上配置并将碰撞壁10与非碰撞壁20相连的中肋50。需要说明的是,各壁只要大致在竖直方向或水平方向上配置即可,在能够发挥各壁的功能的范围内,也可以倾斜或者弯曲等。
碰撞壁10是对抗碰撞载荷的壁,其一个板面构成冲击吸收构件1的碰撞面1A。如本实施方式所示,在吸收来自后方的车辆等追尾时的冲击的冲击吸收构件1中,冲击吸收构件1的后表面成为碰撞面1A。此外,非碰撞壁20与碰撞壁10平行地配置于碰撞面1A的相反侧,与碰撞壁10相反侧的板面构成成为冲击吸收构件1的前表面的非碰撞面1B。碰撞壁10和非碰撞壁20的上端彼此之间和下端彼此之间分别通过上壁30或下壁40连接,在内方形成有由它们包围而成的中空部。
在上壁30与下壁40之间,以将中空部上下分割成两部分的方式配设有中肋50。中肋50具有以下功能:在对碰撞面1A施加了朝向非碰撞壁20侧(前侧)的碰撞载荷时,与上壁30和下壁40一同支承碰撞壁10,抑制冲击吸收构件1内方的中空部变形而维持刚性,表现出大的初始载荷。关于中肋50的长度、配设位置等对碰撞性能造成的影响,在下文进行验证。
以板面的法线方向与载荷方向正交的方式配置并支承碰撞壁10的上壁30、下壁40以及中肋50也可以形成为从非碰撞壁20侧朝向碰撞壁10而逐渐薄壁化(壁厚减少)。这样一来,来自碰撞壁10的载荷一边分散一边向非碰撞壁20传递,因此能够抑制由薄壁化引起的刚性的降低。因此,与假设将它们整体以与非碰撞壁20侧相同的壁厚形成的情况相比,能够不使初始载荷大幅降低地谋求轻量化。能够以这种方式形成上壁30、下壁40以及中肋50中的任一个或多个,在本实施方式中,对将上壁30和下壁40形成为其壁厚从非碰撞壁20侧朝向碰撞壁10侧而逐渐薄壁化的冲击吸收构件1进行举例示出。
如图2等所示,在碰撞壁10的与中肋50的连接部分形成有碰撞壁侧凹陷部11。碰撞壁侧凹陷部11以碰撞壁10沿着冲击吸收构件1的长尺寸方向向中肋50侧后退的方式形成,换言之,以在碰撞面1A侧(后侧)开口的方式形成。通过设有这样的碰撞壁侧凹陷部11,能够缩短中肋50的长度而抑制压曲变形。此外,可认为:碰撞壁10中的位于碰撞面1A上的壁部的壁宽度w1-1、w1-2(参照图2)减少,由此对于具有一定的壁厚的碰撞壁10而言,宽厚比增大,碰撞壁10的弯曲压曲强度增加(专利文献1)。需要说明的是,在图2等中,作为一个例子,示出了碰撞壁侧凹陷部11形成为呈弓形的截面的情况,但并不限定于此。关于碰撞壁侧凹陷部11的形状尺寸等对碰撞性能造成的影响,在下文进行验证。
在本实施方式的冲击吸收构件1中,还在非碰撞壁20的与中肋50的连接部分形成有非碰撞壁侧凹陷部21。非碰撞壁侧凹陷部21也以非碰撞壁20沿着冲击吸收构件1的长尺寸方向向中肋50侧后退的方式形成,换言之,以在非碰撞面1B侧(前侧)开口的方式形成。需要说明的是,在图2等中,作为一个例子,示出了非碰撞壁侧凹陷部21也与碰撞壁侧凹陷部11同样地形成为呈弓形的截面的情况,但并不限定于此。关于非碰撞壁侧凹陷部21的形状尺寸等对偏置碰撞性能造成的影响,在下文进行验证。
如图1所示,由上述那样的铝合金挤压中空型材构成的冲击吸收构件1通过附设于非碰撞面1B的支撑件(stay)(安装构件的一个例子)2而安装并支承于未图示的车辆骨架。支撑件2通常在冲击吸收构件1的长尺寸方向上隔开间隔地附设于两个部位,冲击吸收构件1的车辆宽度方向的两端成为自由端12。支撑件2向冲击吸收构件1的附设方法没有特别限定,能够通过焊接、由紧固构件等实现的紧固来附设。例如,也可以配置为:在非碰撞壁20的附设部位的后表面(碰撞壁10侧的面)安装钢板作为加强,并且预先在非碰撞壁20和钢板上形成贯通孔,使紧固构件等插通,紧固固定于沿着非碰撞面1B配置的支撑件2的壁面。
在偏置碰撞时施加于冲击吸收构件1的碰撞载荷的影响根据支撑件2的附设部位与施加碰撞载荷的载荷部位的位置关系而变化。例如,如图1中单点划线箭头所示的碰撞载荷P2那样,施加于与支撑件2的附设部位正对的位置的碰撞载荷的大部分被与载荷部位正对的右侧的支撑件2直接承受。因此,在冲击吸收构件1内不易产生应力的过度集中。此外,如图1中双点划线箭头所示的碰撞载荷P3那样,在对比支撑件2的附设部位靠车辆宽度方向内侧的位置施加碰撞载荷的情况下,冲击吸收构件1在载荷部位的两侧被支撑件2约束,因此在冲击吸收构件1内沿着车辆宽度方向传播的载荷分散地被左侧的支撑件2和右侧的支撑件2承受。相对于此,如图1中实线箭头所示的碰撞载荷P1那样,在对比支撑件2的附设部位靠车辆宽度方向外侧的位置施加碰撞载荷的情况下,由于冲击吸收构件1在载荷部位成为悬臂状态,因此允许自由端12侧的位移,另一方面,车辆宽度方向内侧(支撑件2的附设侧)被左侧的支撑件2约束。其结果是,车辆宽度方向的力矩负荷增加,并且应力仅集中于靠近载荷部位的左侧的支撑件2的附设部位附近。因此,可认为:在上述三种情况中,在发生了施加碰撞载荷P1的偏置碰撞的情况下,在碰撞的较早阶段,特别容易产生由应力集中引起的冲击吸收构件1的变形。以下,有时将对比支撑件2的附设部位靠车辆宽度方向外侧的位置施加碰撞载荷P1的偏置碰撞称为“P1碰撞”。
《验证实验》
对于上述的冲击吸收构件1,为了验证中肋50、凹陷部11、21的配设方式对冲击吸收构件1对于P1碰撞的碰撞性能(P1碰撞性能)造成的影响,进行了验证实验1~6。图3是验证实验中使用的冲击吸收构件模型M的俯视图。需要说明的是,以下,在不区分各实施例和比较例的冲击吸收构件模型而论及共同的特性等时,记载为“冲击吸收构件模型M”,在区分表示各实施例和比较例的冲击吸收构件模型时,记载为“冲击吸收构件模型E1”、“冲击吸收构件模型C1”等。
设为冲击吸收构件模型M由0.2%屈服强度为425MPa的7000系铝合金挤压型材构成。冲击吸收构件模型M除了对各实施例和比较例进行了特别记载的情况以外,设为具有图2所示的形状的XY截面,将图2所示的碰撞壁10和非碰撞壁20的上下方向的壁宽度即非碰撞面1B的上下方向的长度W设为150mm,将碰撞面1A与非碰撞面1B之间的距离T设为110mm。冲击吸收构件模型M的车辆宽度方向的长度设为2320mm。此外,碰撞壁10的壁厚设为5.5mm,非碰撞壁20的壁厚设为6.0mm,中肋50的壁厚设为4.2mm,上壁30和下壁40的壁厚形成为从碰撞壁10侧朝向非碰撞壁20侧而从5.0mm逐渐增加至7.0mm。
如图3所示,在冲击吸收构件模型M中,在非碰撞面1B的两个部位各焊接连接有一根、合计焊接连接有两根支撑件2的前端部(不使用加强用的钢板等)。使用在车辆宽度方向(Z轴方向)上宽度d1为115mm的支撑件,各支撑件2附设于从支撑件2内侧的端部到冲击吸收构件模型M的中心线CLZ为止的距离d2为375.5mm的位置。支撑件2作为刚体被完全约束。此外,相对于冲击吸收构件模型M,以从偏置碰撞障碍物3内侧的端部到中心线CLZ为止的距离d3为938mm、其后表面与碰撞面1A整面接触的方式安装偏置碰撞障碍物3。P1碰撞试验通过以下方式实施:从车辆后方向前方(按图3的箭头方向)压入作为刚体的偏置碰撞障碍物3,直至达到规定的行程量为止。关于各P1碰撞试验,使用通用的有限元分析软件RADIOSS(注册商标)进行FEM分析,得到行程达到100mm为止的载荷-行程图表,评价了P1碰撞性能。
《评价》
P1碰撞性能从以下两个方面进行了评价:表示在碰撞的初始阶段维持何种程度的刚性的初始载荷[A]、以及表示在碰撞进行的阶段维持何种程度的耐载荷的载荷维持特性[B]。具体而言,对于初始载荷[A]可以说:在进行P1碰撞试验而得到的载荷-行程图表中,行程40mm时的载荷优选为104kN以上,更优选为115kN以上。此外,对于载荷维持特性[B]可以说:行程80mm时的载荷优选为104kN以上,更优选为110kN以上。[A]不满足上述范围的冲击吸收构件模型M恐怕会无法承受碰撞的冲击而容易变形,[B]不满足上述范围的冲击吸收构件模型M恐怕会在碰撞的较早阶段产生压曲,可能会无论如何都无法得到充分的能量吸收效率。
而且,为了维持由使用铝合金挤压中空型材带来的轻量化的优点,对XY截面中的实心部分的截面积[C]也进行了评价。具体而言,该截面积优选小于3600mm2,更优选小于3550mm2。不满足[C]的上述范围的冲击吸收构件模型M的重量增加,利用铝合金代替钢材而构成车辆用冲击吸收构造构件的优点恐怕会减小。
以下,依次对验证实验1~6进行说明。需要说明的是,在图4的表中汇总示出了验证中使用的各实施例和比较例的冲击吸收构件模型M的轮廓(profile)以及验证结果。各冲击吸收构件模型M的轮廓的参数如图2的冲击吸收构件1所示。关于中肋,长度N是使用碰撞面1A与非碰撞面1B的距离T来表示中肋50的在将碰撞壁10与非碰撞壁20相连的方向(X轴方向)上的长度(碰撞壁10的壁厚的中心与非碰撞壁20的壁厚的中心的距离)的值。偏移量S是使用非碰撞面1B的上下方向的长度W来表示中肋50的配设位置相对于冲击吸收构件1的在上下方向(Y轴方向)上的中心线CLY(上壁的上表面与下壁的下表面的中央)的偏移量的值。此外,关于碰撞壁侧凹陷部,深度F1是碰撞壁侧凹陷部11最深部处的碰撞壁10的壁厚中央距碰撞面1A的距离,开口长度2H1表示碰撞面1A上的开口的长度。此外,关于非碰撞壁侧凹陷部,深度F2是非碰撞壁侧凹陷部21最深部处的非碰撞壁20的壁厚中央距非碰撞面1B的距离,开口长度2H2表示非碰撞面1B上的开口的长度。
需要说明的是,在图4的表中,就各冲击吸收构件模型M的试验结果而言,关于上述[A],在行程40mm时的载荷为115kN以上的情况下评价为〇,在行程40mm时的载荷为104.0kN以上且小于115kN的情况下评价为△(没有小于104.0kN的情况)。关于上述[B],在行程80mm时的载荷为110kN以上的情况下评价为“〇”,在行程80mm时的载荷为104.0kN以上且小于110kN的情况下评价为“△”,在行程80mm时的载荷小于104.0kN的情况下评价为“×”。此外,关于上述[C],在各冲击吸收构件模型M的截面积小于3550mm2的情况下评价为“〇”,将各冲击吸收构件模型M的截面积为3550mm2以上且小于3600mm2的情况评价为“△”(没有截面积为3600mm2以上的情况)。在综合评价中,考虑关于上述的各性能的评价结果,将上述[A]至[C]全部为〇的情况评价为“◎”,将〇两个和△一个的情况评价为“〇”,将〇一个和△两个的情况评价为“△”,将甚至有一个×的情况评价为“×”。得到△以上的综合评价的冲击吸收构件模型M具有充分的P1碰撞性能,综合评价为○以上的冲击吸收构件模型M具有良好的P1碰撞性能,综合评价为◎的冲击吸收构件模型M可以说是P1碰撞性能尤其优异的车辆用冲击吸收构造构件。
[验证实验1:有无凹陷部的影响]
关于形成凹陷部11、21对P1碰撞性能的影响,使用实施例1以及比较例1和比较例2的冲击吸收构件模型E1、C1、C2来验证。在图5A至图5C中示出冲击吸收构件模型E1、C1、C2的截面形状。如图5A所示,实施例1的冲击吸收构件模型E1在碰撞壁10-E1和非碰撞壁20-E1双方形成凹陷部11-E1、21-E1,形成所谓的双凹陷型的截面(需要说明的是,在验证实验1~6中,将冲击吸收构件模型E1作为冲击吸收构件模型M的基准。因此,在验证实验2~6中也参照冲击吸收构件模型E1的评价结果)。相对于此,如图5B所示,比较例1的冲击吸收构件模型C1在碰撞壁C10和非碰撞壁C20均未形成凹陷部,形成所谓的日字形截面。如图5C所示,比较例2的冲击吸收构件模型C2具备设有与冲击吸收构件模型E1相同的碰撞壁侧凹陷部11-E1的碰撞壁10-E1、以及不具有凹陷部的非碰撞壁C20,形成所谓的单凹陷型的截面。需要说明的是,如图4的表所示,碰撞壁侧凹陷部11-E1以深度F1为7mm、开口长度2H1为32.0mm的方式形成,非碰撞壁侧凹陷部21-E1以深度F2为10.0mm、开口长度2H2为36.0mm的方式形成。由此,中肋的长度N在冲击吸收构件模型E1中为0.74T,在冲击吸收构件模型C1中为0.95T,在冲击吸收构件模型C2中为0.83T。
图6是在实施例1的冲击吸收构件模型E1(双凹陷型)、比较例1的冲击吸收构件模型C1(日字形)以及比较例2的冲击吸收构件模型C2(单凹陷型)中实施偏置碰撞分析而得到的载荷-行程图表。如图6所示,在比较例的冲击吸收构件模型C1、C2中,行程初期的载荷上升比实施例的冲击吸收构件模型E1中的载荷上升稍快,但在行程初期的阶段观察到明显的载荷降低。推测为在P1碰撞试验的初始阶段,应力急剧地集中于延伸设置到支撑件2的附设部位附近(图3中的支点s1附近)的中肋,产生了中肋的压曲。如此,启示了:在截面形状呈日字形或单凹陷型的冲击吸收构件模型C1、C2中,在P1碰撞的较早阶段产生中肋的压曲,因此不易实现充分的载荷维持特性,难以提高P1碰撞时的能量吸收效率。
另一方面,在实施例1的冲击吸收构件模型E1的分析结果中,在碰撞试验开始后载荷上升,能够达到比在冲击吸收构件模型C1、C2中得到的最大载荷高的最大载荷。此外,直至行程后期为止观察到能够维持高的载荷。在冲击吸收构件模型E1中,中肋未到达至附设有支撑件2的非碰撞面,从碰撞壁传递到中肋的碰撞载荷在到达非碰撞面之前沿着非碰撞壁侧凹陷部的底部被分散,由此向中肋的应力集中得到缓和,推测为能够延迟压曲时期。如此,可知在实施例1的冲击吸收构件模型E1中,能够兼顾大的初始载荷和良好的载荷维持特性,能够提高P1碰撞时的能量吸收效率。
[验证实验2:中肋的长度N等的影响]
主要针对中肋的前后方向(X轴方向)的长度N对P1碰撞性能造成的影响,使用上述的实施例1以及实施例2至实施例5的冲击吸收构件模型E1~E5来验证。在实施例1的冲击吸收构件模型E1中,将中肋的长度N设为0.74T,但在冲击吸收构件模型E1~E5中,如图4的表所示,通过调整碰撞壁侧凹陷部和非碰撞壁侧凹陷部的深度F1、F2以及开口长度2H1、2H2来变更中肋的长度N。中肋的长度N在实施例2的冲击吸收构件模型E2中为0.42T,在实施例3的冲击吸收构件模型E3中为0.50T,在实施例4的冲击吸收构件模型E4中为0.82T,在实施例5的冲击吸收构件模型E5中为0.86T。
图7是在实施例1~5的冲击吸收构件模型E1~E5中实施偏置碰撞分析而得到的载荷-行程图表。如图7所示,可知在冲击吸收构件模型E1~E5中,在达到120kN以上的高的最大载荷后,均未观察到行程初期的载荷降低,在具有碰撞壁侧凹陷部和非碰撞壁侧凹陷部的冲击吸收构件模型E1~E5中,在P1碰撞的初始阶段不会产生中肋的压曲,能够表现一定的P1碰撞性能。但是,在中肋的长度N为0.86T的实施例5的冲击吸收构件模型E5中,虽然在行程初期载荷上升后达到了与针对冲击吸收构件模型E1~E4得到的最大载荷相同程度的最大载荷,但在行程中期观察到载荷降低。冲击吸收构件模型E5的中肋比较长,因此中肋自身的压曲强度小,推测为在行程中期产生了中肋的压曲。相对于此,在中肋的长度N为0.83T以下的冲击吸收构件模型E1~E4中,直至行程后期为止未观察到明显的碰撞载荷降低。推测为通过形成非碰撞壁侧凹陷部,除了向中肋的应力集中得到缓和以外,还通过缩短中肋的长度N,中肋的压曲强度增加,载荷维持特性提高。还认为:当如冲击吸收构件模型E2那样将中肋的长度N设为0.5T以下时,截面积增大,恐怕会损害由使用铝合金挤压中空型材带来的轻量化的优点。相对于此,在冲击吸收构件模型E1、E3~E5中,能够将截面积维持在优选的范围内。由以上可知,在将中肋的长度N设为0.5T以上且小于0.83T的冲击吸收构件模型E1、E3、E4中,能够维持轻量性,同时能够兼顾特别大的初始载荷和优异的载荷维持特性,能够有效地提高能量吸收效率。
[验证实验3:中肋等的配设位置(偏移量S)的影响]
关于中肋等的配设位置对P1碰撞性能造成的影响,使用上述的实施例1以及实施例6至实施例9的冲击吸收构件模型E1、E6~E9来验证。在实施例1的冲击吸收构件模型E1中,以壁厚的中心线重合于冲击吸收构件模型E1的相对于Y轴方向的中心线CLY的方式配设中肋(中肋配设位置的偏移量S为0W),在冲击吸收构件模型E6~E9中,如图2中双点划线所示,使中肋的配设位置向上方移动,与之相伴,也使碰撞壁侧凹陷部和非碰撞壁侧凹陷部移动。中肋配设位置的偏移量S在实施例6的冲击吸收构件模型E6中为0.07W,在实施例7的冲击吸收构件模型E7中为0.13W,在实施例8的冲击吸收构件模型E8中为0.15W,在实施例9的冲击吸收构件模型E9中为0.17W。需要说明的是,在冲击吸收构件模型E6~E9中,如图4的表所示,凹陷部的尺寸形状等不变更,除了偏移量S以外的参数与冲击吸收构件模型E1相同。
图8是在实施例1、6~9的冲击吸收构件模型E1、E6~E9中实施偏置碰撞分析而得到的载荷-行程图表。如图8所示,在冲击吸收构件模型E1、E6~E9中,在行程初期达到最大载荷后,均未观察到行程初期的载荷降低。但是,在偏移量S为0.15W以上的冲击吸收构件模型E8、E9中,行程初期的载荷的上升较慢,最大载荷也较低。与冲击吸收构件模型E1、E6、E7相比,冲击吸收构件模型E8、E9的碰撞壁中的位于碰撞面上的壁部的壁宽度(图2所示的壁宽度w1-1、w1-2)的一方变大,因此推测为碰撞壁的该部分的刚性降低。相对于此,在将偏移量S设为0.14W以下的冲击吸收构件模型E1、E6、E7中,在行程初期载荷急剧上升而达到120kN以上的高的最大载荷后,直至行程后期为止未观察到明显的载荷降低而维持了较高的载荷。由以上可知,在偏移量S为0.14W以下的冲击吸收构件模型E1、E6、E7中,能够兼顾特别大的初始载荷和良好的载荷维持特性,能够有效地提高能量吸收效率。
[验证实验4:凹陷部的形状的影响]
关于碰撞壁侧凹陷部和非碰撞壁侧凹陷部的形状对P1碰撞性能造成的影响,使用上述的实施例1以及实施例10至实施例12的冲击吸收构件模型E1、E10~E12来验证。在图9A至图9D中示出冲击吸收构件模型E1、E10~E12的截面形状。在实施例1的冲击吸收构件模型E1中,如图9A所示,将碰撞壁侧凹陷部11-E1和非碰撞壁侧凹陷部21-E1形成为截面呈弓形,在实施例10的冲击吸收构件模型E10中,如图9B所示,以两凹陷部11-E10、21-E10的截面呈方形的方式变更碰撞壁10-E10和非碰撞壁20-E10的形状。此外,在实施例11的冲击吸收构件模型E11中,如图9C所示,以两凹陷部11-E11、21-E11的截面呈三角形的方式变更碰撞壁10-E11和非碰撞壁20-E11的形状。在实施例12的冲击吸收构件模型E12中,如图9D所示,以两凹陷部11-E12、21-E12的截面呈椭圆弓形(由椭圆的弧和连结该弧的两端的弦包围而成的图形)的方式变更碰撞壁10-E12和非碰撞壁20-E12的形状。
图10是在实施例1、10~12的冲击吸收构件模型E1、E10~E12中实施偏置碰撞分析而得到的载荷-行程图表。如图10所示,在所有的冲击吸收构件模型E1、E10~E12中,在行程初期载荷同等地上升。此外,在达到最大载荷后,直至行程后期为止未观察到载荷的明显降低。在凹陷部21-E1、21-E10~21-E12中,从碰撞壁传递到中肋的碰撞载荷均在到达作为支撑件2的附设面的非碰撞面之前沿着非碰撞壁侧凹陷部的底部被分散,推测为能够抑制中肋的压曲。由以上可知,在凹陷部呈弓形、方形、三角形、椭圆弓形的冲击吸收构件模型E1、E10~E12中,能够兼顾特别大的初始载荷和良好的载荷维持特性,能够有效地提高能量吸收效率。
[验证实验5:非碰撞壁侧凹陷部的开口长度2H2的影响]
关于非碰撞壁侧凹陷部的开口长度2H2对P1碰撞性能造成的影响,使用上述的实施例1以及实施例13至实施例17的冲击吸收构件模型E1、E13~E17来验证。在实施例1的冲击吸收构件模型E1中,形成为:将非碰撞壁侧凹陷部的深度F2设为10.0mm,将开口长度2H2设为36.0mm,深度F2与开口长度2H2的半值之比(F2/H2)为0.56,在实施例13至实施例17的冲击吸收构件模型E13~E17中,将深度F2固定为10.0mm,另一方面,如图4的表所示地变更开口长度2H2,调整为比F2/H2在实施例13的冲击吸收构件模型E13中为0.27,在实施例14的冲击吸收构件模型E14中为0.34,在实施例15的冲击吸收构件模型E15中为1.20,在实施例16的冲击吸收构件模型E16中为1.58,在实施例17的冲击吸收构件模型E17中为1.82。需要说明的是,冲击吸收构件模型E1、E13~E17均具有与冲击吸收构件模型E1相同的尺寸形状的碰撞壁侧凹部。
图11是在实施例1、13~17的冲击吸收构件模型E1、E13~E17中实施偏置碰撞分析而得到的载荷-行程图表。如图11所示,在冲击吸收构件模型E1、E13~E17中,均未观察到行程初期的载荷降低。但是,在比F2/H2为0.27的冲击吸收构件模型E13中,观察到行程初期的载荷上升较慢,刚性低。此外,虽然未观察到行程中期/后期的载荷降低,但载荷整体上低。此外,在比F2/H2为1.60以上的冲击吸收构件模型E17中,虽然行程初期的载荷与冲击吸收构件模型E1、E14~E16同样地上升,但在行程中期观察到载荷的降低。与冲击吸收构件模型E1、E14~E16相比,冲击吸收构件模型E17的中肋的压曲强度小,推测为在行程中期产生了中肋的压曲。相对于此,在比F2/H2为0.30以上且小于1.60的冲击吸收构件模型E1、E14~E16中,在行程初期载荷急剧上升而达到120kN以上的高的最大载荷后,直至行程后期为止未观察到明显的载荷降低而维持了较高的载荷。由以上可知,在以比F2/H2为0.3以上且小于1.60的方式形成非碰撞壁侧凹陷部的冲击吸收构件模型E1、E14~E16中,能够兼顾特别大的初始载荷和良好的载荷维持特性,能够有效地提高能量吸收效率。
[验证实验6:碰撞壁侧凹陷部的开口长度2H1的影响]
关于碰撞壁侧凹陷部的形状对P1碰撞性能造成的影响,使用上述的实施例1以及实施例18至实施例21的冲击吸收构件模型E1、E18~E21来验证。在实施例1的冲击吸收构件模型E1中,形成为:将碰撞壁侧凹陷部的深度F1设为7.0mm,将开口长度2H1设为32.0mm,深度F1与开口长度2H1的半值之比(F1/H1)为0.44,在实施例18至实施例21的冲击吸收构件模型E18~E21中,将深度F1固定为7.0mm,另一方面,如图4的表所示地变更开口长度2H1,调整为比F1/H1在实施例18的冲击吸收构件模型E18中为0.10,在实施例19的冲击吸收构件模型E19中为0.27,在实施例20的冲击吸收构件模型E20中为0.80,在实施例21的冲击吸收构件模型E21中为1.00。需要说明的是,冲击吸收构件模型E1、E18~E21均具有与冲击吸收构件模型E1相同的尺寸形状的非碰撞壁侧凹部。
图12是在实施例1、18~21的冲击吸收构件模型E1、E18~E21中实施碰撞分析而得到的载荷-行程图表。如图12所示,在所有冲击吸收构件模型E1、E18~E21中,载荷性能未观察到差异,在行程初期载荷急剧上升,达到120kN以上的高的最大载荷。此外,直至行程后期为止未观察到明显的载荷降低。推测为直至行程后期为止未产生中肋的压曲。由以上可知,在具有规定范围内的形状的非碰撞面侧凹陷部、形成比F1/H1为0.10以上且1.00以下的碰撞壁侧凹陷部的冲击吸收构件模型E1、E18~E21中,能够兼顾大的初始载荷和良好的载荷维持特性,能够提高能量吸收效率。通过形成比F1/H1的值为0.10以上且1.00以下的范围的形状的碰撞壁侧凹陷部,能够与非碰撞壁侧凹陷部一起调整中肋的长度N,提高压曲强度。
如上所述,本实施方式的冲击吸收构件1具有下述的构成。
(1)一种冲击吸收构件(车辆用冲击吸收构造构件)1,其安装于车辆而吸收碰撞时的冲击,由形成为长尺寸状的铝合金挤压中空型材构成,具有:碰撞壁10,在竖直方向上配置,一个板面构成碰撞面1A;非碰撞壁20,与所述碰撞壁10平行地配置于所述碰撞面1A的相反侧,配置于所述碰撞壁10的相反侧的板面构成非碰撞面1B;上壁30和下壁40,将所述碰撞壁10与所述非碰撞壁20相连;以及中肋50,配置于所述上壁30与所述下壁40之间,将所述碰撞壁10与所述非碰撞壁20相连,所述冲击吸收构件1通过附设于所述非碰撞面1B的支撑件(安装构件)2而安装于所述车辆,在所述碰撞壁10的与所述中肋50的连接部分以及所述非碰撞壁20的与所述中肋50的连接部分形成有碰撞壁侧凹陷部11和非碰撞壁侧凹陷部21,该凹陷部是所述碰撞壁10或所述非碰撞壁20沿着该冲击吸收构件1的长尺寸方向向所述中肋50侧后退而成的。
根据上述构成,在通过利用铝合金挤压中空型材而实现轻量化、能够通过中肋50表现出大的初始载荷的具有大致日形截面的冲击吸收构件1中,不仅在碰撞壁10而且在非碰撞壁20也设置非碰撞壁侧凹陷部21,由此能够使碰撞时的中肋50的压曲延迟。详细而言,通过形成非碰撞壁侧凹陷部21,能够进一步缩短中肋50的在将碰撞壁10与非碰撞壁20相连的方向上的长度N。由此,中肋50自身的压曲强度增加。而且,通过设有非碰撞壁侧凹陷部21,成为中肋50的非碰撞壁20侧的端部不到达作为支撑件2的附设面的非碰撞面1B的构造。因此,在碰撞时传递到中肋50的载荷在到达非碰撞面1B之前沿着非碰撞壁侧凹陷部21的底部被分散,推测为向中肋50的支撑件2的附设部位附近的局部的应力集中得到缓和。由此,能够使中肋50的压曲延迟,抑制碰撞初期的耐载荷的降低。以上的结果是,在偏置碰撞时,特别是在碰撞的较早阶段容易产生由应力集中引起的冲击吸收构件1的变形的P1碰撞时,冲击吸收构件1能够发挥良好的能量吸收效率。需要说明的是,上述的非碰撞壁侧凹陷部21的两个效果中的后者的应力集中缓和效果在碰撞壁侧凹陷部11未观察到,通过在冲击吸收构件1形成非碰撞壁侧凹陷部21,能够极有效地提高特别是在容易产生局部的应力集中的P1碰撞时的能量吸收效率。
此外,在本实施方式中,上壁30和下壁40形成为随着从非碰撞壁20朝向碰撞壁10侧而薄壁化(壁厚变小)。由此,与将上壁30和下壁40的整体以与非碰撞壁20侧相同的壁厚形成的情况相比,能够不损害初始载荷、载荷维持特性地实现轻量化。在本实施方式中,将上壁30和下壁40两壁薄壁化,但也可以仅将任一方薄壁化,也可以在此基础上或者取而代之而将中肋薄壁化。
此外,本实施方式的冲击吸收构件1也可以具有下述的构成。
(2)在上述(1)中,所述非碰撞壁20的所述非碰撞壁侧凹陷部21形成为,至少从所述支撑件2的附设部位延及位于该冲击吸收构件1的长尺寸方向端部的自由端。
在P1碰撞时,应力特别集中于中肋50的支撑件2的附设部位附近,因此即使在碰撞的初始阶段也容易产生中肋50的压曲。根据上述构成,在中肋50中的容易产生压曲的部位设置非碰撞壁侧凹陷部21,即以从支撑件2的附设部位延及冲击吸收构件1的自由端12的方式设置非碰撞壁侧凹陷部21,由此能够有效地使偏置碰撞时的中肋50的压曲延迟,提高冲击吸收构件1的载荷维持特性。
此外,本实施方式的冲击吸收构件1优选具有下述的构成。
(3)在上述(1)或(2)中,在将所述碰撞面1A与所述非碰撞面1B的距离设为T时,所述中肋50的在将所述碰撞壁10与所述非碰撞壁20相连的方向上的长度N为0.5T以上且0.83T以下。
这样一来,能够维持由采用铝合金挤压中空型材带来的轻量化效果和由配设中肋50带来的初始载荷的增大效果,并且能够充分得到由形成非碰撞壁侧凹陷部21带来的载荷维持特性的提高效果。即,由中空型材构成的冲击吸收构件1通过配设中肋50从而使初始载荷增大。另一方面,已知如中肋50那样的柱部的压曲强度取决于长细比(Slendernessratio)(中肋50的在施加载荷的方向上的长度N、和与其正交的截面的截面积),若截面积(特别是中肋50的壁厚)恒定,则长度N越大越容易发生压曲。因此,通过减小中肋50的长度N,能够提高冲击吸收构件1的载荷维持特性。在冲击吸收构件1中,若中肋50的长度N与距离T之比小于上述范围,则截面积变大而重量增加,并且由配设中肋50带来的初始载荷的增大效果恐怕会降低。另一方面,若该比大于上述范围,则由形成凹陷部11、21带来的载荷维持特性的提高效果变小。
此外,本实施方式的冲击吸收构件1优选具有下述的构成。
(4)在上述(1)至(3)中的任一项中,在将所述非碰撞面1B的上下方向的长度设为W时,所述中肋50在上下方向上配置于相对于所述上壁的上表面与所述下壁的下表面的中央的偏移量S小于等于0.14W的位置。
这样一来,能够充分得到由配设中肋50带来的初始载荷的增大效果以及由形成凹陷部11、21带来的载荷维持特性的提高效果。中肋50的配设位置越相对于上壁30与下壁40之间的中央偏移,则施加于中肋50的力矩负荷越增加,因此有耐压曲强度降低的倾向。因此,若中肋50的配设位置的偏移量S大于上述范围,则中肋50的压曲容易产生,推测为冲击吸收构件1的能量吸收效率降低。
此外,本实施方式的冲击吸收构件1优选具有下述的构成。
(5)在上述(1)至(4)中的任一项中,所述非碰撞壁20的所述凹陷部21形成为截面呈弓形、椭圆弓形、方形或三角形。
这样一来,能够充分得到由非碰撞壁侧凹陷部21带来的载荷维持特性的提高效果。在将非碰撞壁侧凹陷部21设为上述形状的情况下,来自中肋50的力分散地传递到附设有支撑件2的非碰撞面1B,由此推测为冲击吸收构件1的载荷维持特性提高。
此外,本实施方式的冲击吸收构件1优选具有下述的构成。
(6)在上述(1)至(5)中的任一项中,对于形成于所述非碰撞壁20的所述凹陷部21,在将所述非碰撞面1B上的开口的宽度设为2H2、将距所述非碰撞面1B的深度设为F2时,两者之比F2/H2为0.3以上且1.6以下。
这样一来,推测为传递到中肋50的碰撞载荷沿着非碰撞壁侧凹陷部21的底部被顺利地分散,同时传递到作为支撑件2的附设面的非碰撞面1B,由此能够充分得到载荷维持特性的提高效果。可认为:在比F2/H2小于上述范围(深度F2比开口长度2H2小)的情况下,载荷容易传递到非碰撞面1B,此外,在比F2/H2大于上述范围(开口长度2H2比深度F2小)的情况下,传递到非碰撞面1B时的载荷的分散不充分,因此向中肋50的特定部位的应力集中不易得到缓和,容易产生变形、压曲。
<其他实施方式>
只要不脱离本发明的主旨,就能够基于本领域技术人员的知识对本说明书所公开的技术施加各种变更、修改、改良等。例如,以下的实施方式也包括在本说明书所公开的技术的技术范围内。
(1)在上述实施方式中,举例示出在上壁与下壁之间设有一根中肋的车辆用冲击吸收构造构件,但并不限定于此。也可以在上壁与下壁之间设有多根中肋。在这种情况下,非碰撞壁侧凹陷部可以在所有的中肋与非碰撞壁的连接部分设有多根,也可以仅设于一部分的连接部分。
(2)在上述实施方式中,举例示出直线型的车辆用冲击吸收构造构件,但本技术也能够应用于弯曲型的车辆用冲击吸收构造构件。
(3)在上述实施方式中,举例示出在安装于车辆的后表面的RUP中使用的冲击吸收构件,但并不限定于此。本技术不仅能够应用于安装于车辆的前表面的车辆用冲击吸收构造构件,还能够应用于安装于车辆的侧面的车辆用冲击吸收构造构件。
附图标记说明
1:冲击吸收构件(车辆用冲击吸收构造构件的一个例子),1A:碰撞面,1B:非碰撞面,2:支撑件(安装构件的一个例子),3:偏置碰撞障碍物,10、10-E1、10-E10~10-E12、C10:碰撞壁,11、11-E1、11-E10~11-E12:碰撞壁侧凹陷部,12:自由端,20、20-E1、20-E10~20-E12、C20:非碰撞壁,21、21-E1、21-E10~21-E12:非碰撞壁侧凹陷部,30:上壁,40:下壁,50:中肋,CLY:(上下方向上的冲击吸收构件的)中心线,CLZ:(车辆宽度方向上的冲击吸收构件的)中心线,T:(碰撞面与非碰撞面间的)距离,W:(中肋的)长度,S:(中肋的)偏移量,F1:(碰撞壁侧凹陷部的)深度,F2:(非碰撞壁侧凹陷部的)深度,2H1:(碰撞壁侧凹陷部的)开口长度,2H2:(非碰撞壁侧凹陷部的)开口长度,s1:支点,w1-1、w1-2:壁宽度,M、E1~E21、C1、C2:冲击吸收构件模型。
Claims (6)
1.一种车辆用冲击吸收构造构件,其安装于车辆而吸收碰撞时的冲击,所述车辆用冲击吸收构造构件的特征在于,
由形成为长尺寸状的铝合金挤压中空型材构成,
具有:碰撞壁,在竖直方向上配置,一个板面构成碰撞面;
非碰撞壁,与所述碰撞壁平行地配置于所述碰撞面的相反侧,配置于所述碰撞壁的相反侧的板面构成非碰撞面;
上壁和下壁,将所述碰撞壁与所述非碰撞壁相连;以及
中肋,配置于所述上壁与所述下壁之间,将所述碰撞壁与所述非碰撞壁相连,
所述车辆用冲击吸收构造构件通过附设于所述非碰撞面的安装构件而安装于所述车辆,
在所述碰撞壁的与所述中肋的连接部分以及所述非碰撞壁的与所述中肋的连接部分形成有凹陷部,所述凹陷部是所述碰撞壁或所述非碰撞壁沿着所述车辆用冲击吸收构造构件的长尺寸方向向所述中肋侧后退而成的。
2.根据权利要求1所述的车辆用冲击吸收构造构件,其特征在于,
所述非碰撞壁的所述凹陷部形成为,至少从所述安装构件的附设部位延及位于所述车辆用冲击吸收构造构件的长尺寸方向端部的自由端。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用冲击吸收构造构件,其特征在于,
在将所述碰撞面与所述非碰撞面的距离设为T时,所述中肋的在将所述碰撞壁与所述非碰撞壁相连的方向上的长度为0.5T以上且0.83T以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用冲击吸收构造构件,其特征在于,
在将所述非碰撞面的上下方向的长度设为W时,所述中肋在上下方向上配置于相对于所述车辆用冲击吸收构造构件的中央的偏移量小于等于0.14W的位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用冲击吸收构造构件,其特征在于,
所述非碰撞壁的所述凹陷部形成为与所述长尺寸方向正交的截面呈弓形、椭圆弓形、方形或三角形。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆用冲击吸收构造构件,其特征在于,
对于形成于所述非碰撞壁的所述凹陷部,在将所述非碰撞面上的开口的宽度设为2H、将距所述非碰撞面的深度设为F时,两者之比F/H为0.3以上且1.6以下。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019162719A JP7181846B2 (ja) | 2019-09-06 | 2019-09-06 | 車両用衝撃吸収構造部材 |
| JP2019-162719 | 2019-09-06 | ||
| PCT/JP2020/033720 WO2021045226A1 (ja) | 2019-09-06 | 2020-09-07 | 車両用衝撃吸収構造部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114364576A true CN114364576A (zh) | 2022-04-15 |
| CN114364576B CN114364576B (zh) | 2024-08-27 |
Family
ID=74852519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202080061920.8A Active CN114364576B (zh) | 2019-09-06 | 2020-09-07 | 车辆用冲击吸收构造构件 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220355753A1 (zh) |
| JP (1) | JP7181846B2 (zh) |
| CN (1) | CN114364576B (zh) |
| DE (1) | DE112020004220T5 (zh) |
| WO (1) | WO2021045226A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102776347B1 (ko) * | 2024-08-22 | 2025-03-07 | 이우연 | 전기 자동차용 배터리 보호장치 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1159296A (ja) * | 1997-08-13 | 1999-03-02 | Kobe Steel Ltd | 自動車用バンパーリーンフォースメント |
| JPH11170935A (ja) * | 1997-12-15 | 1999-06-29 | Nippon Steel Corp | 構造部材 |
| JP2000280844A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-10 | Sumitomo Chem Co Ltd | 衝撃吸収部品 |
| JP2001010421A (ja) * | 1999-04-26 | 2001-01-16 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両用バンパ装置 |
| CN1498799A (zh) * | 2002-11-01 | 2004-05-26 | 三菱铝株式会社 | 汽车的保险杠横杆 |
| JP2004155230A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 自動車用バンパービーム |
| US20060138790A1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Bumper beam structure having support walls for center gusset, which are laid over walls of bumper beam |
| JP2006205933A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Toyota Motor Corp | 車両の衝撃吸収構造 |
| JP2009096459A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-05-07 | Kobe Steel Ltd | 曲げ圧壊特性に優れた自動車車体補強材 |
| JP2009137452A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kobe Steel Ltd | 自動車用バンパー補強材 |
| WO2010013713A1 (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | 株式会社神戸製鋼所 | 曲げ強度部材およびこれを含むバンパーリーンフォースメント |
| JP2012062012A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Honda Motor Co Ltd | 車体前部構造 |
| US20120153645A1 (en) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Bumper for an automobile |
| CN106217041A (zh) * | 2010-09-23 | 2016-12-14 | 形状集团 | 用于形成汽车保险杠系统的加固梁的装置 |
| CN109923003A (zh) * | 2016-11-08 | 2019-06-21 | 马自达汽车株式会社 | 车辆的冲击吸收构造 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3641428B2 (ja) * | 2000-12-25 | 2005-04-20 | アイシン精機株式会社 | 衝撃伝達部材及び衝撃吸収部材の接合構造、並びにバンパ |
| US7163243B2 (en) * | 2004-12-13 | 2007-01-16 | Netshape International, Llc | Bumper for pedestrian impact having thermoformed energy absorber |
-
2019
- 2019-09-06 JP JP2019162719A patent/JP7181846B2/ja active Active
-
2020
- 2020-09-07 WO PCT/JP2020/033720 patent/WO2021045226A1/ja not_active Ceased
- 2020-09-07 CN CN202080061920.8A patent/CN114364576B/zh active Active
- 2020-09-07 US US17/621,577 patent/US20220355753A1/en not_active Abandoned
- 2020-09-07 DE DE112020004220.0T patent/DE112020004220T5/de active Pending
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1159296A (ja) * | 1997-08-13 | 1999-03-02 | Kobe Steel Ltd | 自動車用バンパーリーンフォースメント |
| JPH11170935A (ja) * | 1997-12-15 | 1999-06-29 | Nippon Steel Corp | 構造部材 |
| JP2000280844A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-10 | Sumitomo Chem Co Ltd | 衝撃吸収部品 |
| JP2001010421A (ja) * | 1999-04-26 | 2001-01-16 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両用バンパ装置 |
| CN1498799A (zh) * | 2002-11-01 | 2004-05-26 | 三菱铝株式会社 | 汽车的保险杠横杆 |
| JP2004155230A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 自動車用バンパービーム |
| US20060138790A1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-06-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Bumper beam structure having support walls for center gusset, which are laid over walls of bumper beam |
| JP2006205933A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Toyota Motor Corp | 車両の衝撃吸収構造 |
| JP2009096459A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-05-07 | Kobe Steel Ltd | 曲げ圧壊特性に優れた自動車車体補強材 |
| JP2009137452A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Kobe Steel Ltd | 自動車用バンパー補強材 |
| WO2010013713A1 (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-04 | 株式会社神戸製鋼所 | 曲げ強度部材およびこれを含むバンパーリーンフォースメント |
| JP2012062012A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Honda Motor Co Ltd | 車体前部構造 |
| CN106217041A (zh) * | 2010-09-23 | 2016-12-14 | 形状集团 | 用于形成汽车保险杠系统的加固梁的装置 |
| US20120153645A1 (en) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Bumper for an automobile |
| CN109923003A (zh) * | 2016-11-08 | 2019-06-21 | 马自达汽车株式会社 | 车辆的冲击吸收构造 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 谭丽辉;谭洪武;: "不同截面形状薄壁构件斜向碰撞性能分析", 吉林化工学院学报, no. 09, 15 September 2018 (2018-09-15) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7181846B2 (ja) | 2022-12-01 |
| DE112020004220T5 (de) | 2022-06-09 |
| WO2021045226A1 (ja) | 2021-03-11 |
| CN114364576B (zh) | 2024-08-27 |
| US20220355753A1 (en) | 2022-11-10 |
| JP2021041726A (ja) | 2021-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8205921B2 (en) | Extruded aluminum bumper having triggers | |
| EP2497688A1 (en) | Vehicle bumper device | |
| JP5177397B2 (ja) | バンパー構造体 | |
| EP1749702B1 (en) | Vehicle bumper beam and process of manufacturing the bumper beam | |
| JP5203870B2 (ja) | 曲げ圧壊特性に優れた自動車車体補強材 | |
| JP5795332B2 (ja) | 車両のアンダーランプロテクタ | |
| JP4035292B2 (ja) | オフセット衝突性に優れたバンパー補強材 | |
| CN108556919A (zh) | 一种轻量化铝合金车架 | |
| JP5235007B2 (ja) | クラッシュボックス | |
| US20040135384A1 (en) | Bumper assembly | |
| CN114364576B (zh) | 车辆用冲击吸收构造构件 | |
| JP2006232042A (ja) | 車両の前部構造 | |
| JP2009096225A (ja) | エネルギー吸収部材 | |
| JP4216065B2 (ja) | 自動車用バンパービーム | |
| CN206436960U (zh) | 一种用于车辆的前碰撞横梁加强结构 | |
| JP2005254829A (ja) | バンパーステイ及びバンパー構造体 | |
| JP4222864B2 (ja) | アンダーラン・プロテクタ及びその製造方法 | |
| JP2012030624A (ja) | 自動車用バンパー | |
| JP3992408B2 (ja) | エネルギー吸収部材 | |
| CN102649410B (zh) | 车辆保险杠 | |
| JP7570263B2 (ja) | 車両用バンパユニット | |
| JP2005104335A (ja) | サイドメンバ用チューブハイドロフォーミング部材 | |
| JP2008168855A (ja) | 車両のバンパ構造 | |
| CN208036012U (zh) | 一种座椅安装横梁 | |
| JP6747928B2 (ja) | 衝撃吸収部材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |