專利名稱：保險(xiǎn)杠裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保險(xiǎn)杠裝置，該裝置具有一個(gè)改良的保險(xiǎn)杠支撐件。
背景技術(shù)：
保險(xiǎn)杠用于在車輛發(fā)生碰撞的時(shí)候盡可能地緩沖從保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件傳遞到車身的沖擊能量，并抑制作用在乘員身上的不良影響。
該保險(xiǎn)杠裝置是一種將保險(xiǎn)杠支撐件布置在沿車輛寬度方向上延伸的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件和在車身的每一側(cè)的側(cè)梁(也稱作為側(cè)板)之間，并且主要通過保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的塑性變形來吸收沖擊能量的裝置，而且，它還是一種將一個(gè)防撞箱布置在保險(xiǎn)杠支撐件的位置上，并且主要通過防撞箱的塑性變形來吸收沖擊能量的裝置。
前者類型的保險(xiǎn)杠裝置在JP-A-2001-294106中公開過。該實(shí)施例使用了與保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的后壁成一線并固定到那兒的前壁，連接到側(cè)梁前端部分的后壁，以及包括至少兩個(gè)用于連接前壁和后壁的側(cè)壁的保險(xiǎn)杠支撐件。
眾所周知的保險(xiǎn)杠支撐件是利用前壁和后壁來形成一個(gè)封閉的空心部分，通過使前壁不連續(xù)而形成一個(gè)在前側(cè)開口的敞開的空心部分，將側(cè)壁做成空心，或者將側(cè)壁布置成與后壁成傾斜的角度。
對應(yīng)該保險(xiǎn)杠支撐件的一對側(cè)壁，位于車輛中心內(nèi)側(cè)的側(cè)壁要長于外側(cè)的側(cè)壁，而前壁則與保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的后壁成一線。
當(dāng)車輛發(fā)生碰撞而使得沖擊力(載荷)作用在具有這種保險(xiǎn)杠支撐件的保險(xiǎn)杠裝置的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件上時(shí)，在保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件發(fā)生塑性變形之前，長度更長的一個(gè)部件，也就是保險(xiǎn)杠支撐件的側(cè)壁內(nèi)側(cè)，發(fā)生變形而落到內(nèi)側(cè)，而沖擊力則被側(cè)壁上的殘余部件所吸收。因此，首先是保險(xiǎn)杠支撐件損毀，然后沖擊能量開始通過保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的塑性變形而被吸收。
保險(xiǎn)杠支撐件的損毀使得沖擊能量將側(cè)梁撞碎，此外，保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件失去支撐，從而發(fā)生意外的塑性變形，使得沖擊能量的吸收效率降低。
因此，這是本發(fā)明要解決的一個(gè)問題，即克服上述的現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明對連接前壁部分和后壁部分的內(nèi)、外側(cè)肋板的布置采取了這樣的技術(shù)方法將肋板向前側(cè)分叉成一傾斜角度(優(yōu)選地為10度到45度)，并在內(nèi)側(cè)肋板和前壁部分的連接部分上形成一個(gè)從內(nèi)側(cè)突出的突出部分，目的是為了解決上述的問題。
通過采用這種技術(shù)方法，當(dāng)有沖擊力(載荷)作用在保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件上時(shí)，內(nèi)側(cè)肋板的突出部分移動到內(nèi)側(cè)并稍微有些靠近后側(cè)，這種位移使得內(nèi)側(cè)肋板上的殘余部分與后壁部分垂直。
這種位移使得內(nèi)側(cè)肋板與其他肋板基本上均勻地吸收沖擊力，因此，保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件可以準(zhǔn)確地由保險(xiǎn)杠支撐件所支撐，而通過保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的塑性變形可以高度地吸收沖擊能量。
前壁部分在車輛寬度方向上的尺寸大于后壁部分的寬度尺寸，從而可以組成更寬的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件碰撞范圍，也提高了碰撞載荷。因此，可以減少塑性變形的初始載荷，即，可以形成保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的薄壁、輕量的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種保險(xiǎn)杠裝置，其特征在于，該保險(xiǎn)杠裝置包括一個(gè)在車輛寬度方向上延伸的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件和一個(gè)固定在車身側(cè)面的側(cè)梁上的保險(xiǎn)杠支撐件，其中該保險(xiǎn)杠支撐件包括一個(gè)固定在保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件上的前壁部分，一個(gè)固定在車身側(cè)面的側(cè)梁上的后壁部分，以及多個(gè)用于連接前壁部分和后壁部分的肋板，這些內(nèi)側(cè)肋板和外側(cè)肋板向前側(cè)分叉形成一傾斜角度，內(nèi)側(cè)肋板包括一個(gè)向內(nèi)側(cè)突出的突出部分，前壁部分寬度方向的尺寸大于后壁部分寬度方向的尺寸。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的保險(xiǎn)杠裝置的剖視圖。
圖2是由鋼板制成的保險(xiǎn)杠支撐件的剖視圖。
圖3是在受到偏置沖擊力時(shí)的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件和保險(xiǎn)杠支撐件初始狀態(tài)的平面圖。
圖4是圖3發(fā)展?fàn)顟B(tài)的平面圖。
圖5是保險(xiǎn)杠支撐件內(nèi)側(cè)肋板的部分放大剖視圖。
圖6是行程和載荷的關(guān)系圖表。
具體實(shí)施例方式
保險(xiǎn)桿裝置1包括一個(gè)在車輛寬度方向上延伸的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2，和一個(gè)位于車身每側(cè)上的側(cè)梁3和保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2之間的保險(xiǎn)杠支撐件4。
保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2包括一個(gè)鋁基合金材料的擠壓成型部件，其截面形狀可以是一種公知的截面形狀，如漢字“日”(空心的四邊形內(nèi)有一橫)，“目”(空心的四邊形內(nèi)有兩橫)，“田”(空心的四邊形內(nèi)有一個(gè)十字)，或者“口”(空心的四邊形)，另外，側(cè)梁3可以是通過對鋼板進(jìn)行擠壓而成的公知形狀。
保險(xiǎn)杠支撐件4包括一個(gè)鋁基合金材料的擠壓成型部件。它包括一個(gè)前壁部分5，該前壁部分與保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的后表面壁成一線并固定在其上；一個(gè)后壁部分6，固定在側(cè)梁3的前端上；和內(nèi)側(cè)和外側(cè)肋板7，8以及連接前壁和后壁部分5、6的中間肋板9、10。
前壁部分5在車輛寬度方向上的尺寸11比后壁部分6在車輛寬度方向上的尺寸12大。將保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2在車輛寬度方向上的尺寸即碰撞范圍11做得較大，能夠提高碰撞載荷，也就是說，能夠構(gòu)成保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的薄壁輕量的結(jié)構(gòu)。
內(nèi)側(cè)和外側(cè)肋板7、8相對于后壁部分6的傾斜角θ1在10°～45°之間，并且內(nèi)側(cè)和外側(cè)肋板7、8向前分叉。中間肋板9、10與后壁部分6垂直。
在內(nèi)側(cè)肋板7和前壁部分5之間的連接部分上具有一個(gè)向內(nèi)側(cè)突出的突出部分11。該突出部分11的突出角度θ2優(yōu)選地在55°～90°之間，更優(yōu)選地為75°。該突出部分11的底部是半徑R為1至2毫米的圓弧面。肋板7、8、9、10的厚度可以，例如在2至3.8毫米之間。
突出部分11和內(nèi)側(cè)肋板7通過一個(gè)圓弧面相互連接。該圓弧面的半徑可以是20毫米。
圖2示出了通過對一片鋼板進(jìn)行擠壓而成的保險(xiǎn)杠支撐件12。前壁部分5-1、5-2、5-3包括三塊隔離壁部分，后壁部分6-1、6-2包括兩塊隔離壁部分，肋板7、8、9、10具有與如圖1所示的實(shí)施例中相同的形狀和傾斜角。
在內(nèi)側(cè)肋板7和前壁部分5-1之間的連接部分上具有一個(gè)向內(nèi)側(cè)突出并連續(xù)到半徑為R的圓弧面的突出部分11。前壁部分5-1，5-2，5-3的寬度l1大于后壁部分6-1，6-2的寬度l2，內(nèi)側(cè)和外側(cè)肋板7，8的傾斜角θ1在10°～45°之間，而突出部分11的突出角度θ2在45°～120°之間，優(yōu)選地在55°～90°之間。
圖3和圖4示出了當(dāng)碰撞的沖擊力F作用在保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件上時(shí)保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的塑性變形和保險(xiǎn)杠支撐件4的內(nèi)側(cè)肋板7的位移狀態(tài)。
沖擊力F被承受在寬的碰撞范圍11上，而保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2在車輛寬度方向上產(chǎn)生大范圍的塑性變形。通過將內(nèi)側(cè)肋板7向內(nèi)側(cè)傾斜，保險(xiǎn)杠固定件2向后側(cè)的位移可以限制在小范圍內(nèi)，比現(xiàn)有技術(shù)中左右保險(xiǎn)杠支撐件4的內(nèi)側(cè)肋板7之間的尺寸小。
如圖3和圖4所示的實(shí)施例被稱作為所謂的偏移碰撞，保險(xiǎn)杠裝置在低速(假設(shè)為每小時(shí)8公里的速度)下與一個(gè)剛性障礙物12發(fā)生碰撞。
在碰撞的初期，內(nèi)側(cè)肋板7的突出部分11移動到內(nèi)側(cè)，以限制內(nèi)側(cè)肋板7彎曲的發(fā)生(如圖5所示的A方向)。
同時(shí)，內(nèi)側(cè)肋板7的彎曲方向被限制在中間肋板9的一側(cè)(截面內(nèi)側(cè))，并且如圖4所示，內(nèi)側(cè)肋板7在如圖5所示的B方向移動。這種變形使得載荷可以均布在四個(gè)肋板7，8，9，10上，并通過均布的彎曲而吸收沖擊能量。
關(guān)于當(dāng)偏置沖擊力F通過保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2而作用在保險(xiǎn)杠支撐件4上時(shí)突出部分11的工作情況將結(jié)合圖5而作出進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
盡管作用在中間肋板9上的沖擊力F的一個(gè)分量f2是作用在使中間肋板9彎曲的軸線中心方向上，作用在內(nèi)側(cè)肋板上的沖擊力F的一個(gè)分量f1從一個(gè)傾斜的方向施加到內(nèi)側(cè)肋板7上，使突出部分11在箭頭A方向而移動。突出部分11的運(yùn)動使得內(nèi)側(cè)肋板7的殘余部分最終向箭頭B方向而運(yùn)動，將內(nèi)側(cè)肋板7形成接近豎起的形狀，使中間肋板9和內(nèi)側(cè)肋板7大致相互平行，并在內(nèi)側(cè)肋板7的軸線方向上承受該分量f1，即縱彎曲負(fù)載。
因此，分力f1，f2基本上均勻地作用在各個(gè)肋板，有利于保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的大范圍的塑性變形。
具有如圖1所示形狀的保險(xiǎn)杠支撐件4由一個(gè)7003S-T5鋁基合金材料擠壓而成的元件所構(gòu)成。平均板塊厚度為2.5毫米，但內(nèi)側(cè)肋板7的板塊厚度為2.8毫米，而l1為200毫米，l2為70毫米，R為20毫米，θ1為25°，θ2為75°。
作為一個(gè)對比的實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)中一個(gè)7003S-T5鋁基合金材料的擠壓成型截面而構(gòu)成的保險(xiǎn)杠支撐件，其平均板塊厚度為2.5毫米，并包括兩塊l1＝l2＝70毫米的肋板，分別與前壁和后壁部分相垂直。
使用了相同的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件和相同的側(cè)梁，并在同樣的條件下進(jìn)行了偏置沖擊力測試。
其結(jié)果如圖6所示。根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例，已證實(shí)其行程減小了20％，而負(fù)載增加為原來的1.27。此外，也能證實(shí)，本發(fā)明的該實(shí)施例的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的碰撞范圍也加大了。
同時(shí)也在如上所述的條件下，對關(guān)于如圖1所示沒有突出部分11的形狀進(jìn)行了沖擊力試驗(yàn)。如圖6所示，通過加大車身阻力而驗(yàn)證了車身的損壞程度，而突出部分的效果也得到證實(shí)。
權(quán)利要求
1.一種保險(xiǎn)杠裝置，該保險(xiǎn)杠裝置包括一個(gè)在車輛寬度方向延伸的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件和一個(gè)固定在車身每一側(cè)的側(cè)梁上的保險(xiǎn)杠支撐件，其中該保險(xiǎn)杠支撐件包括一個(gè)固定在保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件上的前壁部分，一個(gè)固定在每側(cè)車身的側(cè)梁上的后壁部分，以及多個(gè)用于連接前壁部分和后壁部分的肋板，這些內(nèi)側(cè)肋板和外側(cè)肋板向前側(cè)分叉成一傾斜角度，內(nèi)側(cè)肋板包括一個(gè)向內(nèi)側(cè)突出的突出部分，前壁部分的寬度方向上的尺寸大于后壁部分的寬度方向上的尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的保險(xiǎn)杠裝置，其中內(nèi)側(cè)肋板的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的一側(cè)上設(shè)有單個(gè)突出部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的保險(xiǎn)杠裝置，其中該突出部分的開度角θ2為45°～120°。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的保險(xiǎn)杠裝置，其中該保險(xiǎn)杠支撐件為單塊鋼板的壓制產(chǎn)品，各個(gè)肋板之間的空心部分朝向前側(cè)或后側(cè)開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3的保險(xiǎn)杠裝置，其中該保險(xiǎn)杠支撐件包括一個(gè)鋁基合金材料的擠壓成型部件，其中的三個(gè)封閉空心部分被肋板分隔在前壁和后壁之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的保險(xiǎn)杠裝置，其中外側(cè)肋板的長度小于內(nèi)側(cè)肋板的長度。
全文摘要
一種保險(xiǎn)杠裝置，其中保險(xiǎn)杠支撐件(4)的前壁部分(5)和后壁部分(6)布置在保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件(2)和側(cè)梁(3)之間，并通過多個(gè)肋板(7，8，9，10)而相互連接，內(nèi)側(cè)和外側(cè)肋板(7，8)向前分叉，在內(nèi)側(cè)肋板(7)上具有一個(gè)向內(nèi)延伸的突出部分(11)，前壁部分(5)的尺寸(l
文檔編號B60R19/26GK1646345SQ0380884
公開日2005年7月27日 申請日期2003年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月19日
發(fā)明者羽田真一, 北恭一, 安土一成 申請人:愛信精機(jī)株式會社, 愛信輕金屬株式會社