專利名稱：保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件和保險(xiǎn)杠托架構(gòu)成的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
已知有一種保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)，該保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)由具有曲面部分的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件和支承該 保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的保險(xiǎn)杠托架構(gòu)成，并在使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的曲面部分伸展為直線狀后，進(jìn)行 保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的朝前后方向的壓潰(參照專利文獻(xiàn)1)。根據(jù)該保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)，能將壓潰負(fù)載 的峰值抑制得較低并能提高碰撞能量的吸收量，因此，能防止小碰撞時(shí)的保險(xiǎn)氣袋等安全 裝置的誤動(dòng)作并能緩和作用于車身的損傷。另外，已知有一種保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)，該保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)具有由扇形展開形狀(寬度尺寸隨 著從側(cè)梁朝保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件逐漸增大的形狀)的中空型材構(gòu)成的保險(xiǎn)杠托架(參照專利文獻(xiàn) 2、3)。若使用扇形展開形狀的保險(xiǎn)杠托架，則能使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件壓潰的范圍增大，因此，能 使碰撞能量的吸收量增大。在本說明書中，將使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的折彎部分或曲面部分伸展成直線狀的過程稱 為“伸長(zhǎng)過程”，將使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件朝前后方向壓潰的過程稱為“截面壓潰過程”，將使保險(xiǎn) 杠托架朝前后方向壓潰的過程稱為“托架壓潰過程”。專利文獻(xiàn)1 國(guó)際公開第2007/110938號(hào)冊(cè)子專利文獻(xiàn)2 日本專利特開2003-312399號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本專利特開2004-182139號(hào)公報(bào)發(fā)明的公開發(fā)明所要解決的技術(shù)問題專利文獻(xiàn)1的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件由中空型材構(gòu)成，但為了實(shí)現(xiàn)上述方式的保險(xiǎn)杠加強(qiáng) 件的輕量化，使中空型材的板厚減小是有效的。但是，當(dāng)使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的板厚減小時(shí)，其 截面二次矩變小，因此，保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的曲面部分伸展成直線狀時(shí)的變形阻力變小，其結(jié)果 是，在伸長(zhǎng)過程中所吸收的碰撞能量的量也變小。也就是說，當(dāng)減小板厚以實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)杠加強(qiáng) 件的輕量化時(shí)，就無法滿足增大碰撞能量的吸收量的需求。若能縮短左右保險(xiǎn)杠托架的間隔距離(S卩，保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的支點(diǎn)間距離)，則不會(huì) 減少在伸長(zhǎng)過程中所吸收的碰撞能量的量，并能實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的薄板化(輕量化)，但 變更固定于側(cè)梁的保險(xiǎn)杠托架的安裝位置是極困難的，且不現(xiàn)實(shí)。在專利文獻(xiàn)2、3的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)中，由于呈扇形展開形狀的保險(xiǎn)杠托架的存在，使 得看起來保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的支點(diǎn)間距離縮短了，但由于在專利文獻(xiàn)2、3的保險(xiǎn)杠托架中，形 成扇形展開形狀的車寬度方向內(nèi)側(cè)的側(cè)壁是在碰撞的初期就很快屈曲的構(gòu)件，因此，不能 說起到了提高保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的變形阻力的作用。也就是說，在專利文獻(xiàn)2、3的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu) 中，當(dāng)減小板厚以實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的輕量化時(shí)，也會(huì)使在伸長(zhǎng)過程中所吸收的碰撞能量 的量變少。從上述觀點(diǎn)出發(fā)，本發(fā)明的目的在于提供一種保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)，該保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)輕量化而不會(huì)使碰撞能量的吸收量減少。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的本發(fā)明是包括固定于車身的左右成對(duì)的保險(xiǎn)杠托架和支承 于上述兩保險(xiǎn)杠托架的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)，其特征是，上述保險(xiǎn)杠托架具有寬度 尺寸隨著從上述車身朝上述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件逐漸增大的形狀，上述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件在上述兩保 險(xiǎn)杠托架之間折彎成形或曲面成形，設(shè)定上述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件及上述保險(xiǎn)杠托架的剛性以在 上述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的折彎部分或曲面部分伸展成直線狀后，使上述保險(xiǎn)杠托架朝前后方向 壓潰。本發(fā)明是利用呈扇形擴(kuò)展形狀的保險(xiǎn)杠托架來支承保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的構(gòu)件，由于在 伸長(zhǎng)過程(使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的折彎部分或曲面部分伸展成直線狀的過程)中不會(huì)出現(xiàn)保險(xiǎn) 杠托架壓潰這樣的情況，因此，不僅表面看來且實(shí)質(zhì)上也縮短了保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的支點(diǎn)間距 離。也就是說，根據(jù)本發(fā)明，能減小保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的板厚而不會(huì)使保險(xiǎn)杠托架間的保險(xiǎn)杠加 強(qiáng)件的變形阻力下降，因此，能實(shí)現(xiàn)輕量化而不會(huì)使在伸長(zhǎng)過程中所吸收的碰撞能量的吸 收量減少。另外，在本發(fā)明中，當(dāng)將保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的板厚設(shè)為與使用寬度尺寸一定的保險(xiǎn)杠 托架支承的情況下的板厚相同時(shí)，保險(xiǎn)杠托架間的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的變形阻力比使用寬度尺 寸一定的保險(xiǎn)杠托架支承的情況還高，因此，能使在伸長(zhǎng)過程中所吸收的碰撞能量增大。保險(xiǎn)杠托架具有一對(duì)在車寬度方向上相隔一定距離的相對(duì)側(cè)壁，而且，在上述兩 側(cè)壁的間隔距離隨著從上述車身朝保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件逐漸增大的情況下，只需設(shè)定上述保險(xiǎn)杠 加強(qiáng)件及上述保險(xiǎn)杠托架的剛性，以在上述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的折彎部分或曲面部分伸展成直 線狀后，使位于車寬度方向內(nèi)側(cè)的上述側(cè)壁屈曲即可。藉此，不存在保險(xiǎn)杠托架的車寬度方 向內(nèi)側(cè)的側(cè)壁在伸長(zhǎng)過程中屈曲的情況，因此，不僅表面看來且實(shí)質(zhì)上也縮短了保險(xiǎn)杠加 強(qiáng)件的支點(diǎn)間距離。也就是說，能減小保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的板厚而不會(huì)使保險(xiǎn)杠托架間的保險(xiǎn) 杠加強(qiáng)件的變形阻力下降，因此，能實(shí)現(xiàn)輕量化而不會(huì)使在伸長(zhǎng)過程中所吸收的碰撞能量 的吸收量減少。也可將朝上述保險(xiǎn)杠托架的內(nèi)空側(cè)彎曲的構(gòu)件形成于位于車寬度方向內(nèi)側(cè)的上 述內(nèi)壁。藉此，能將車寬度方向內(nèi)側(cè)的側(cè)壁的屈曲模式引導(dǎo)成凹進(jìn)保險(xiǎn)杠托架3的內(nèi)空側(cè) 的屈曲模式，因此，對(duì)在保險(xiǎn)杠托架壓潰時(shí)所吸收的碰撞能量不易產(chǎn)生偏差。也可使上述保險(xiǎn)杠托架具有與上述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件抵接的固定部和從位于車寬度 方向內(nèi)側(cè)的上述側(cè)壁到上述固定部的加強(qiáng)板，并利用車寬度方向內(nèi)側(cè)的上述側(cè)壁、上述固 定部及上述加強(qiáng)板來形成俯視呈三角形的中空空間。藉此，使車寬度方向內(nèi)側(cè)的側(cè)壁不易 變形，從而能更穩(wěn)定并支承伸長(zhǎng)過程中的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件。在上述發(fā)明中，也可設(shè)定上述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件及上述保險(xiǎn)杠托架的剛性，以在上述 保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的折彎部分或曲面部分伸展成直線狀后，使上述保險(xiǎn)杠托架凹進(jìn)上述保險(xiǎn)杠 加強(qiáng)件。藉此，在伸長(zhǎng)過程中傳遞到車身的碰撞負(fù)載的峰值與在截面壓潰過程(使保險(xiǎn)杠 加強(qiáng)件朝前后方向壓潰的過程)中傳遞到車身的碰撞負(fù)載(壓潰負(fù)載)的峰值以存在時(shí)間 差的方式依次出現(xiàn)，因此，能防止在傳遞到車身的碰撞負(fù)載增大后碰撞負(fù)載大幅度減小的 情況的發(fā)生，從而能維持負(fù)載值。另外，當(dāng)使扇形展開形狀的保險(xiǎn)杠托架凹進(jìn)保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件 時(shí)，保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的壓潰范圍增大，因此，能使碰撞能量的吸收量增大。
此外，在本發(fā)明中，也可設(shè)定上述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件及上述保險(xiǎn)杠托架的剛性，以在上 述保險(xiǎn)杠托架凹進(jìn)上述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件后，使上述保險(xiǎn)杠托架壓潰。藉此，在伸長(zhǎng)過程、截面 壓潰過程及托架壓潰過程(使保險(xiǎn)杠托架自身壓潰的過程)的各過程中傳遞到車身的碰撞 負(fù)載的峰值以存在時(shí)間差的方式依次出現(xiàn)，因此，能防止在碰撞負(fù)載增大后碰撞負(fù)載大幅 度減小的情況的發(fā)生，從而能維持負(fù)載值。當(dāng)使 用鋁合金制的擠壓型材來形成上述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件及保險(xiǎn)杠托架中至少一方 時(shí)，能實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)的輕量化、低成本化，此外，能使制造變得容易，并能使質(zhì)量穩(wěn)定。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能實(shí)現(xiàn)輕量化而不會(huì)使碰撞能量的吸收量減少。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2(a)是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)的放大俯視圖，圖2(b)是圖 2(a)的X-X線剖視圖。圖3(a)是表示碰撞負(fù)載起作用前的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖3(b)是表示伸長(zhǎng)過 程的俯視圖，圖3(c)是表示截面壓潰過程的俯視圖，圖3(d)是表示托架壓潰過程的俯視 圖。圖4(a)及圖4(b)是表示保險(xiǎn)杠托架(bumper stay)的變形例的俯視圖。圖5是表示保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件(bumper reinforcement)的變形例的俯視圖。圖6(a)是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)的放大俯視圖，圖6(b)是用于 說明車寬度方向內(nèi)側(cè)的側(cè)壁結(jié)構(gòu)的放大俯視圖。圖7是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)的放大立體圖。圖8(a)是表示碰撞負(fù)載起作用前的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖8(b)是表示伸長(zhǎng)過 程的俯視圖，圖8(c)是表示截面壓潰過程的俯視圖，圖8(d)是表示托架壓潰過程的俯視 圖。圖9(a)是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖9(b)是表示本發(fā) 明第三實(shí)施方式的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)的后視圖。圖10是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)的放大俯視圖。(符號(hào)說明)Bl保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)1保險(xiǎn)杠托架12、13 側(cè)壁14固定部2保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件B2保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)3保險(xiǎn)杠托架32、33 側(cè)壁34B內(nèi)側(cè)固定部(固定部)36加強(qiáng)板
4保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件B3保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)5保險(xiǎn)杠托架52、53 側(cè)壁54B內(nèi)側(cè)固定部(固定部)56加強(qiáng)板6保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件
具體實(shí)施例方式(第一實(shí)施方式)如圖1所示，第一實(shí)施方式所涉及的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)Bl包括固定于側(cè)梁(side member)(車身)的左右成對(duì)的保險(xiǎn)杠托架1、1和支承于兩保險(xiǎn)杠托架1、1的保險(xiǎn)杠加強(qiáng) 件2。在本實(shí)施方式中，例示了以保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)Bl構(gòu)成前保險(xiǎn)杠(front bumper)的情況，“前 后”、“左右”、“上下”以安裝于車身的狀態(tài)為基準(zhǔn)。另外，“車寬度方向”與“左右方向”同義。保險(xiǎn)杠托架1具有寬度尺寸隨著從側(cè)梁S朝保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2逐漸增大的形狀(扇 形展開形狀)。本實(shí)施方式的保險(xiǎn)杠托架1由具有三個(gè)中空空間a、b、c的鋁合金制的中空 擠壓型材構(gòu)成，且被配置成其擠壓方向?yàn)樯舷路较?。如圖2(a)所示，保險(xiǎn)杠托架1采用包括底座部11、一對(duì)側(cè)壁12和13、固定部14、 隔板15、加強(qiáng)板16、外側(cè)突出部17及內(nèi)側(cè)突出部18的結(jié)構(gòu)。底座部11是固定于側(cè)梁S的前端面的平板狀的構(gòu)件。在底座部11的合適位置， 形成有螺栓貫穿孔。用于將底座部11緊固于側(cè)壁S的前端面的螺栓貫穿該螺栓貫穿孔。車寬度方向外側(cè)的側(cè)壁12是從底座部11的車寬度方向外側(cè)的端緣到固定部14 的車寬度方向外側(cè)的端緣的構(gòu)件。車寬度方向內(nèi)側(cè)的側(cè)壁13是從底座部11的車寬度方向 內(nèi)側(cè)的端緣到固定部14的車寬度方向內(nèi)側(cè)的端緣的平板狀的構(gòu)件。兩側(cè)壁12、13配置成 夾持隔板15，并在車寬度方向(左右方向)上空開間隔相對(duì)。兩側(cè)壁12、13的間隔距離隨 著從側(cè)梁S朝保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2而逐漸增大。在以下的說明中，在區(qū)別兩側(cè)壁12、13的情況下，有時(shí)將車寬度方向外側(cè)(靠保險(xiǎn) 杠加強(qiáng)件2的長(zhǎng)邊方向的端部)的側(cè)壁12稱為“外壁12”，將車寬度方向內(nèi)側(cè)(靠保險(xiǎn)杠 加強(qiáng)件2的長(zhǎng)邊方向的中央部)的側(cè)壁13稱為“內(nèi)壁13”。外壁12通過底座部11的車寬度方向外側(cè)的端緣且位于比與底座部11正交的平 面si更靠車寬度方向外側(cè)的位置，在本實(shí)施方式中，呈沒有折彎的平板狀。也就是說，由底 座部11和外壁12形成的內(nèi)角α為鈍角。通過調(diào)整外壁12的板厚、長(zhǎng)度、內(nèi)角α的大小 等，主要能調(diào)整中空空間a的壓潰難易度。例如，當(dāng)增大外壁12的板厚或減小外壁12的長(zhǎng) 度時(shí)，外壁12的屈曲負(fù)載變大，因此，中空空間a變得不易壓潰，當(dāng)減小外壁12的板厚或增 大外壁12的長(zhǎng)度時(shí)，外壁12的屈曲負(fù)載變小，因此，中空空間a變得容易壓潰。內(nèi)壁13通過底座部11的車寬度方向內(nèi)側(cè)的端緣且位于比與底座部11正交的平 面S2更靠車寬度方向內(nèi)側(cè)的位置。即，由底座部11和內(nèi)壁13形成的內(nèi)角β為鈍角。本 實(shí)施方式的內(nèi)壁13在前后方向的中央部的一個(gè)部位(折線q)彎曲。由內(nèi)壁13中位于比 折線q更靠底座部11側(cè)的第一平板部13A和位于比折線q更靠保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2側(cè)的第二
6平板部13B形成的內(nèi)角γ比180度大。通過調(diào)整內(nèi)壁13的板厚、長(zhǎng)度、內(nèi)角β和γ的大 小等，能調(diào)整中空空間b、c的壓潰難易度。例如，當(dāng)增大內(nèi)壁13的板厚或減小內(nèi)壁13的長(zhǎng) 度時(shí)，內(nèi)壁13的屈曲負(fù)載變大，因此，中空空間b、c變得不易壓潰，當(dāng)減小內(nèi)壁13的板厚或 增大內(nèi)壁13的長(zhǎng)度時(shí)，內(nèi)壁13的屈曲負(fù)載變小，因此，中空空間b、c變得容易壓潰固定部14是固定于保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的車身側(cè)的側(cè)面2a的構(gòu)件。固定部14的抵 接面14a成形為與保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的側(cè)面2a相同曲率的曲面(圓弧面)，并能與保險(xiǎn)杠加 強(qiáng)件2的側(cè)面2a面接觸。隔板15是連接底座部11和固定部14的構(gòu)件。隔板15主要起調(diào)整中空空間a、b 的壓潰難易度的作用，例如，當(dāng)增大隔板15的板厚或減小隔板15的長(zhǎng)度時(shí)，隔板15的屈曲 負(fù)載變大，因此，中空空間a、b變得不易壓潰，當(dāng)減小隔板15的板厚或增加隔板15的長(zhǎng)度 時(shí)，隔板15的屈曲負(fù)載變小，因此，中空空間a、b變得容易壓潰。本實(shí)施方式的隔板15垂 直設(shè)置于底座部11的中央部，但并不是指限定隔板15的位置、傾斜角等。加強(qiáng)板16是連接內(nèi)壁13和固定部14的構(gòu)件。加強(qiáng)板16起提高內(nèi)壁13的屈曲 強(qiáng)度的作用，并起到調(diào)整中空空間b、c的壓潰難易度的作用。例如，當(dāng)增大加強(qiáng)板16的板 厚或減小加強(qiáng)板16的長(zhǎng)度時(shí)，加強(qiáng)板16的屈曲負(fù)載變大，因此，內(nèi)壁13變得不易屈曲，且 中空空間b、c變得不易壓潰。另外，當(dāng)減小加強(qiáng)板16的板厚或增長(zhǎng)加強(qiáng)板16的長(zhǎng)度時(shí)，力口 強(qiáng)板16的屈曲負(fù)載變小，因此，內(nèi)壁13變得容易屈曲，且中空空間b、c變得容易壓潰。本 實(shí)施方式的加強(qiáng)板16設(shè)成連接平面s2與固定部14的交線ρ和內(nèi)壁13的折線q，且與內(nèi) 壁13的第二平板部13B和固定部14 一起形成桁架結(jié)構(gòu)，但并不是指限制加強(qiáng)板16的位置寸。外側(cè)突出部17是從外壁12與固定部14的連接部朝車寬度方向外側(cè)(圖2 (a)的 左側(cè))突出的構(gòu)件。外側(cè)突出部17的抵接面17a成形為與保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的側(cè)面2a相同 曲率的曲面(圓弧面)，并能與保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的側(cè)面2a面接觸。內(nèi)側(cè)突出部18是從內(nèi)壁13與固定部14的連接部朝車寬度方向內(nèi)側(cè)(圖2 (a)的 右側(cè))突出的構(gòu)件。內(nèi)側(cè)突出部18的抵接面18a成形為與保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的側(cè)面2a相同 曲率的曲面(圓弧面)，并能與保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的側(cè)面2a面接觸。在本實(shí)施方式的保險(xiǎn)杠托架1中，設(shè)定各構(gòu)件的剛性(板厚、截面尺寸等)以在內(nèi) 壁13及加強(qiáng)板16產(chǎn)生屈曲、塑性彎曲變形后，在外壁12及隔板15產(chǎn)生屈曲、塑性彎曲變 形。保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2是架設(shè)于保險(xiǎn)杠托架1、1的構(gòu)件，通過焊接等方法固接于保險(xiǎn)杠 托架1的抵接面14a、17a、18a。圖示的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2整體彎曲成圓弧狀(參照?qǐng)D3(a))， 兩端部朝車身側(cè)(后方)傾斜。另外，通過對(duì)鋁合金制的中空擠壓型材進(jìn)行彎曲加工，能獲 得如上所述的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2。如圖2(b)所示，保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2包括成為其外殼的方筒狀的主體部21和配置于 該主體部21內(nèi)部的中間板22。中間板22是以提高保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的截面剛性的目的而配 置的構(gòu)件，在本實(shí)施方式中，中間板22被配置成將主體部21的內(nèi)部空間分割為上下兩個(gè)。保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2在保險(xiǎn)杠托架1、1之間，通過曲面部分伸展成直線狀的過程(伸 長(zhǎng)過程)來吸收碰撞能量，在與保險(xiǎn)杠托架1相鄰的區(qū)域，通過在上板21a、下板21b及中 間板22產(chǎn)生屈曲、塑性彎曲變形的過程(截面壓潰過程)來吸收碰撞能量。在本實(shí)施方式中，設(shè)定保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2整體的彎曲剛性，以在伸長(zhǎng)過程進(jìn)行后進(jìn)行截面壓潰過程。另外，對(duì)伸長(zhǎng)過程的開始、結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生影響的，主要是保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2整體 的彎曲剛性。通過增大、減小截面二次矩，來調(diào)整該彎曲剛性。由于對(duì)保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的截 面二次矩的大小產(chǎn)生影響的，主要是前板21c及后板21d的板厚的大小和前板21c與后板 21d的分隔距離的大小，因此，通過增大、減小上述要素，能調(diào)整伸長(zhǎng)過程的開始、結(jié)束的時(shí) 間點(diǎn)。另一方面，由于對(duì)截面壓潰過程的開始、結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生影響的，主要是上板21a、 下板21b及中間板22的板厚和前板21c與后板21d的分隔距離的大小，因此，通過增大、減 小上述要素，能調(diào)整截面壓潰過程的開始、結(jié)束的時(shí)間。此外，在本實(shí)施方式中，設(shè)定保險(xiǎn)杠托架1及保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的剛性(各構(gòu)件的板 厚、截面尺寸等)，以在保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的伸長(zhǎng)過程及截面壓潰過程進(jìn)行后進(jìn)行托架壓潰過程。接著，參照?qǐng)D3來說明保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)Bl吸收碰撞能量的過程。當(dāng)車身前后方向的碰撞負(fù)載作用于保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)Bl時(shí)，如圖3(b)所示，首先，通過 在保險(xiǎn)杠托架1、1間使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的曲面部分伸展成直線狀，來吸收碰撞能量(伸長(zhǎng) 過程)。在僅通過伸長(zhǎng)過程不能吸收碰撞能量的情況下，如圖3 (C)所示，通過使保險(xiǎn)杠托 架1凹進(jìn)保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2，來吸收碰撞能量(截面壓潰過程)。若將保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的曲面 部分伸展成直線狀后，使保險(xiǎn)杠托架1凹進(jìn)保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2，則在伸長(zhǎng)過程中傳遞到側(cè)梁S 的碰撞負(fù)載的峰值與在截面壓潰過程(保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件朝前后方向壓潰的過程)中傳遞到側(cè) 梁S的碰撞負(fù)載的峰值以存在時(shí)間差的方式出現(xiàn)。在截面壓潰過程中，在與保險(xiǎn)杠托架1 相鄰的區(qū)域中，在圖2(b)所示的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的主體部21中，主要在上板21a、下板21b 及中間板22產(chǎn)生屈曲、塑性彎曲變形，主體部21的內(nèi)部空間被壓潰。在即使進(jìn)行截面壓潰過程也不能吸收完碰撞能量的情況下，通過使保險(xiǎn)杠托架1 自身朝前后方向壓潰來吸收碰撞能量(托架壓潰過程)。當(dāng)在使保險(xiǎn)杠托架1凹進(jìn)保險(xiǎn)杠 加強(qiáng)件2后，使保險(xiǎn)杠托架1壓潰時(shí)，在截面壓潰過程中傳遞到側(cè)梁S的碰撞負(fù)載的峰值與 在托架壓潰過程中傳遞到側(cè)梁S的碰撞負(fù)載的峰值以存在時(shí)間差的方式出現(xiàn)。在托架壓潰 過程中，在作為保險(xiǎn)杠托架1的主要部分的外壁12、內(nèi)壁13、隔板15及加強(qiáng)板16中產(chǎn)生屈 曲、塑性彎曲變形等，中空空間a、b、c(參照?qǐng)D2(a))壓潰。另外，在本實(shí)施方式的托架壓潰 過程中，首先，在保險(xiǎn)杠托架1的內(nèi)壁13及加強(qiáng)板16產(chǎn)生屈曲、塑性彎曲變形而使中空空 間b、c壓潰，接著，在隔板15產(chǎn)生屈曲、塑性彎曲變形而使中空空間b更進(jìn)一步壓潰，并在 外壁12產(chǎn)生屈曲、塑性彎曲變形而將中空空間a壓潰。根據(jù)以上說明的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)Bl，在保險(xiǎn)杠托架1、1間，在保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的曲面部 分伸展成直線狀的過程(伸長(zhǎng)過程)中，不存在保險(xiǎn)杠托架1、1在前后方向上壓潰這樣的 情況(即，在伸長(zhǎng)過程中不存在內(nèi)壁13屈曲這樣的情況)，因此，不僅表面看來且實(shí)質(zhì)上也 縮短了保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的支點(diǎn)間距離。當(dāng)不采取任何對(duì)策，使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的前板21c及后板21d的板厚減小時(shí)，能實(shí) 現(xiàn)保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的輕量化，另一方面，保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的彎曲剛性會(huì)變小，而使保險(xiǎn)杠加 強(qiáng)件2的變形阻力下降，且在伸長(zhǎng)過程中所吸收的碰撞能量的吸收量減少。與此相對(duì)，根據(jù) 本實(shí)施方式的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)Bi，利用扇形展開形狀的保險(xiǎn)杠托架1來縮短保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的支點(diǎn)間距離，因此，能減小保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的前板21c及后板21d的板厚來實(shí)現(xiàn)輕量化，而 不存在使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的變形阻力大幅度下降這樣的情況，因此，也不存在在伸長(zhǎng)過程 中所吸收的碰撞能量的吸收量大幅度減少這樣的情況。即，根據(jù)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)Bi，能減小保險(xiǎn) 杠加強(qiáng)件2的板厚(特別是前板21c、后板21d的板厚)而不會(huì)使保險(xiǎn)杠托架1、1間的保險(xiǎn) 杠加強(qiáng)件2的變形阻力下降，因此，能實(shí)現(xiàn)輕量化而不會(huì)使在伸長(zhǎng)過程中所吸收的碰撞能 量的吸收量減少。另外，在保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)Bl中，當(dāng)將保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的板厚設(shè)為與使用寬度尺寸一定 的保險(xiǎn)杠托架支承的情況相同的板厚時(shí)，保險(xiǎn)杠托架1、1間的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的變形阻力 變得比使用寬度尺寸一定的保險(xiǎn)杠托架支承的情況下的變形阻力大，因此，在伸長(zhǎng)過程中 所吸收的碰撞能量增大。 此外，根據(jù)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)Bi，在伸長(zhǎng)過程、截面壓潰過程及托架壓潰過程的各過程中 傳遞到側(cè)梁S的碰撞負(fù)載的峰值以存在時(shí)間差的方式依次出現(xiàn)，因此，能防止在碰撞負(fù)載 增大后使碰撞負(fù)載大幅度減小的情況的出現(xiàn)，能維持負(fù)載值。此外，在保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)Bl中，使用扇形展開形狀的保險(xiǎn)杠托架1，因此，與使用不是 扇形展開形狀的保險(xiǎn)杠托架1的情況相比，能使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的壓潰范圍增大，進(jìn)而能使 碰撞能量的吸收量增大。除此之外，在保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)Bl中，使用鋁合金制的擠壓型材來形成保險(xiǎn)杠托架1及 保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2這兩者，因此，能實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)Bl的輕量化、低成本化，此外，能使制造變
得容易，并能使質(zhì)量穩(wěn)定。即使適當(dāng)變更保險(xiǎn)杠托架1及保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的結(jié)構(gòu)也無礙。例如，在上述實(shí)施方式中，例示了采用一個(gè)保險(xiǎn)杠托架1的隔板15的情況，但也可 如圖4(a)所示，配置兩個(gè)以上的隔板15。另外，在上述實(shí)施方式中，通過配置加強(qiáng)板16來防止在伸長(zhǎng)過程中使內(nèi)壁13屈 曲，但也可如圖4(b)所示，通過使內(nèi)壁13的板厚比其他部分的板厚大來防止伸長(zhǎng)過程中的 屈曲。在該情況下，能省略加強(qiáng)板16。另外，在上述實(shí)施方式中，例示了整體彎曲成圓弧狀的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2，但如圖5 所示，即使是在保險(xiǎn)杠托架1、1之間具有兩處曲面部分2a、2a的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2也無礙。在 該情況下，通過使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2的曲面部分2a、2a伸展成直線狀，來吸收碰撞初期的碰撞
能量°(第二實(shí)施方式)在第一實(shí)施方式中，例示了具有外側(cè)突出部17和內(nèi)側(cè)突出部18的保險(xiǎn)杠托架1， 但也可省略外側(cè)突出部17和內(nèi)側(cè)突出部18。如圖6(a)所示，第二實(shí)施方式的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B2包括不具有突出部的保險(xiǎn)杠托架 3和保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4。保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B2構(gòu)成前保險(xiǎn)杠。保險(xiǎn)杠托架3具有寬度尺寸隨著從側(cè)梁S朝保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4逐漸增大的形狀(扇 形展開形狀)。本實(shí)施方式的保險(xiǎn)杠托架3由具有封閉截面形狀的中空空間a、b、c的鋁合 金制的中空擠壓型材(空心型材)構(gòu)成，且被配置成其擠壓方向?yàn)樯舷路较?。三個(gè)中空空 間a、b、c中，車寬度方向外側(cè)的中空空間a及車寬度方向內(nèi)側(cè)的中空空間c俯視呈三角形， 而位于中空空間a、c之間的中空空間b俯視呈五邊形。
進(jìn)一步詳細(xì)地說明保險(xiǎn)杠托架3的結(jié)構(gòu)。保險(xiǎn)杠托架3采用包括基座部31、一對(duì)側(cè)壁32和33、外側(cè)固定部34A、內(nèi)側(cè)固定部 34B、連結(jié)部34C、隔板35及加強(qiáng)板36的結(jié)構(gòu)。底座部31是固定于側(cè)梁S的前端面的平板狀的構(gòu)件，并構(gòu)成中央的中空空間b的 外殼的一部分。在底座部31的合適位置，形成有螺栓貫穿孔。用于將底座部31緊固于側(cè) 梁S的前端面的螺栓貫穿該螺栓貫穿孔。車寬度方向外側(cè)的側(cè)壁32是從底座部31的車寬度方向外側(cè)的端緣到外側(cè)固定部 34A的車寬度方向外側(cè)的端緣的構(gòu)件，并從車身側(cè)支承外側(cè)固定部34A。車寬度方向內(nèi)側(cè)的 側(cè)壁33是從底座部31的車寬度方向內(nèi)側(cè)的端緣到內(nèi)側(cè)固定部34B的車寬度方向內(nèi)側(cè)的端 緣的構(gòu)件，并從車身側(cè)支承內(nèi)側(cè)固定部34B。兩側(cè)壁32、33被配置成夾持隔板35，并在車寬 度方向上空開間隔而相對(duì)。兩側(cè)壁32、33的分隔距離隨著從側(cè)梁S朝保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4逐漸 增大。在區(qū)別兩側(cè)壁32、33的情況下，將車寬度方向外側(cè)的側(cè)壁32稱為“外壁32”，將車 寬度方向內(nèi)側(cè)的側(cè)壁33稱為“內(nèi)壁33”。外壁32是構(gòu)成中空空間a的外殼的一部分的構(gòu)件，并與底座部31斜交。由底座 部31和外壁32形成的內(nèi)角為鈍角。此外，外壁32的整體俯視呈圓弧狀，并朝保險(xiǎn)杠托架3 的內(nèi)空側(cè)(中空空間a側(cè))彎曲。即，外壁32位于比通過底座部31的車寬度方向外側(cè)的 端緣和外側(cè)固定部34A的車寬度方向外側(cè)的端緣的平面s3更靠中空空間a側(cè)的位置。在 本實(shí)施方式中，例示了俯視呈圓弧狀的外壁32，但并不是指限定外壁32的結(jié)構(gòu)。盡管未圖 示，但可變更為連接多個(gè)圓弧狀部方式的外壁，也可變更為呈平板狀的外壁。內(nèi)壁33與底座部31斜交。由底座部31和內(nèi)壁33形成的內(nèi)角為鈍角。內(nèi)壁33 朝保險(xiǎn)杠托架3的內(nèi)空側(cè)(中空空間b、c側(cè))彎曲。即，內(nèi)壁33的整體位于比通過底座部 31的車寬度方向內(nèi)側(cè)的端緣和內(nèi)側(cè)固定部34B的車寬度方向內(nèi)側(cè)的端緣的平面s4更靠中 空空間b、c側(cè)的位置。如圖6(b)所示，內(nèi)壁33具有多個(gè)圓弧狀部33A、33B、33C。在以下的說明中，將與 底座部31連接的圓弧狀部33A稱為“第一圓弧狀部33A”，將與內(nèi)側(cè)固定部34B連接的圓弧 狀部33C稱為“第三圓弧狀部33C”，將連接第一圓弧狀部33A與第三圓弧狀部33C的圓弧 狀部33B稱為“第二圓弧狀部33B”。標(biāo)注于圖6(b)的陰影是為了明確第一圓弧狀部33A 和第三圓弧狀部33C的范圍而標(biāo)注的。第一圓弧狀部33A是從底座部31的車寬度方向內(nèi)側(cè)的端緣到與加強(qiáng)板36的連接 部的構(gòu)件，并構(gòu)成中空空間b的外殼的一部分。第一圓弧狀部33A俯視呈圓弧狀，并朝中空 空間b側(cè)彎曲。第二圓弧狀部33B是從第一圓弧狀部33A的前端部到第三圓弧狀部33C的后端部 的構(gòu)件，并構(gòu)成中空空間c的外殼的一部分。第二圓弧狀部33B俯視呈圓弧狀，并朝中空空 間c側(cè)彎曲。第二圓弧狀部33B與第三圓弧狀部33C被平滑地連接，但以折彎成形的狀態(tài) (切線不相同的狀態(tài))連接第一圓弧狀部33A與第二圓弧狀部33B。第三圓弧狀部33C是從第二圓弧狀部33B的前端部到內(nèi)側(cè)固定部34B的車寬度方 向內(nèi)側(cè)的端緣的構(gòu)件，并構(gòu)成中空空間c的外殼的一部分。第三圓弧狀部33C俯視呈圓弧 狀，并朝中空空間c側(cè)彎曲。
第一圓弧狀部33A的半徑Ra、第二圓弧狀部33B的半徑Rb及第三圓弧狀部33C的 半徑Rc存在Rb > Ra > Rc這樣的大小關(guān)系，但即使適當(dāng)變更也無礙。此外，在本實(shí)施方式 中，例示了連接有三個(gè)圓弧狀部33A、33B、33C方式的內(nèi)壁33，但并不是指限定內(nèi)壁33的結(jié) 構(gòu)。盡管未省略，但可變更為具有一個(gè)圓弧狀部的內(nèi)壁，也可變更為呈平板狀的內(nèi)壁。如圖6 (a)所 示，外側(cè)固定部34A及內(nèi)側(cè)固定部34B是固定于保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的車 身側(cè)的側(cè)面4a的構(gòu)件。沿車寬度方向空開間隔來并排設(shè)置外側(cè)固定部34A及內(nèi)側(cè)固定部 34B。外側(cè)固定部34A的抵接面34a及內(nèi)側(cè)固定部34B的抵接面34b成形為與保險(xiǎn)杠加強(qiáng) 件4的側(cè)面4a相同曲率的曲面(圓弧面)，并能與保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的側(cè)面4a面接觸。連結(jié)部34C是連接外側(cè)固定部34A與內(nèi)側(cè)固定部34B的構(gòu)件。連結(jié)部34C與保險(xiǎn) 杠加強(qiáng)件4的側(cè)面4a隔著間隙相對(duì)。即，連結(jié)部34C的前表面位于比兩固定部34A、34B的 抵接面34a、34b更低一層的位置，與保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的側(cè)面4a不接觸。隔板35是連接底座部31與外側(cè)固定部34A的構(gòu)件。隔板35從底座部31的車 寬度方向外側(cè)的端部朝外側(cè)固定部34A的車寬度方向內(nèi)側(cè)的端部立起，并到達(dá)外側(cè)固定部 34A的車寬度方向內(nèi)側(cè)的端部。另外，隔板35呈平板狀，并與底座部31正交。加強(qiáng)板36是連接內(nèi)壁33與內(nèi)側(cè)固定部34B的構(gòu)件。加強(qiáng)板36呈平板狀，如圖 6 (b)所示，從第一圓弧狀部33A與第二圓弧狀部33B的邊界部分朝內(nèi)側(cè)固定部34B立起，并 到達(dá)內(nèi)側(cè)固定部34B的車寬度方向外側(cè)的端部。圖6(a)所示的中空空間a的壓潰難易度，除了取決于圍住中空空間a的外壁32、 外側(cè)固定部34A及隔板35的板厚、長(zhǎng)度等以外，還取決于外壁32的曲率(半徑)的大小。 例如，當(dāng)使外壁32的曲率變小(增大半徑)時(shí)，外壁32的屈曲負(fù)載變大，因此，中空空間a 變得不易壓潰，當(dāng)使外壁32的曲率變大(減小半徑)時(shí)，外壁32的屈曲負(fù)載變小，因此，中 空空間a變得容易壓潰。中空空間b的壓潰難易度，除了取決于圍住中空空間b的底座部31、第一圓弧狀部 33A(參照?qǐng)D6(b))、連結(jié)部34C、隔板35及加強(qiáng)板36的板厚、長(zhǎng)度等以外，還取決于第一圓 弧狀部33A的半徑的大小。例如，當(dāng)使第一圓弧狀部33A的半徑變大時(shí)，第一圓弧狀部33A 的屈曲負(fù)載變大，因此，中空空間b變得不易壓潰，而當(dāng)使第一圓弧狀部33A的半徑變小時(shí)， 第一圓弧狀部33A的屈曲負(fù)載變小，因此，中空空間b變得容易壓潰。圖6 (b)所示的中空空間c的壓潰難易度，除了取決于圍住中空空間c的第二圓弧 狀部33B、第三圓弧狀部33C、內(nèi)側(cè)固定部34B及加強(qiáng)板36的板厚、長(zhǎng)度等以外，還取決于第 二圓弧狀部33B及第三圓弧狀部33C的半徑的大小。例如，當(dāng)使第二圓弧狀部33B或第三 圓弧狀部33C的半徑變大時(shí)，中空空間c變得不易壓潰，而當(dāng)使第二圓弧狀33B或第三圓弧 狀部33C的半徑變小時(shí)，中空空間c變得容易壓潰。如圖7所示，通過沿外側(cè)固定部34A的上緣、下緣及車寬度方向外側(cè)的側(cè)緣進(jìn)行焊 接wl，并沿內(nèi)側(cè)固定部34B的上緣、下緣及車寬度方向內(nèi)側(cè)的側(cè)緣進(jìn)行焊接w2，來將保險(xiǎn)杠 托架3固定于保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4。S卩，在中空空間a的外殼和中空空間c的外殼處，將保險(xiǎn)杠 托架3固接于保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4。保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件2相同，因此，省略詳細(xì)的 說明，但在本實(shí)施方式中，也設(shè)定保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4整體的彎曲剛性，以在伸長(zhǎng)過程進(jìn)行后進(jìn) 行截面壓潰過程。此外，在本實(shí)施方式中，也設(shè)定保險(xiǎn)杠托架3及保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的剛性(各構(gòu)件的板厚、截面尺寸等)，以在保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的伸長(zhǎng)過程及截面壓潰過程進(jìn)行后進(jìn) 行托架壓潰過程。接著，參照?qǐng)D8來說明正面碰撞時(shí)的碰撞能量的吸收過程。從正面?zhèn)?車身前方)對(duì)圖8(a)所示的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B2作用車身前后方向的碰撞 負(fù)載時(shí)，如圖8 (b)所示，首先，通過在保險(xiǎn)杠托架3、3間使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的曲面部分伸展 成直線狀來吸收碰撞能量(伸長(zhǎng)過程)。當(dāng)保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的曲面部分伸展成直線狀時(shí)，對(duì)保險(xiǎn)杠托架3作用有將中空空 間c的外殼(圖6(b)所示的內(nèi)側(cè)固定部34B、第二圓弧狀部33B、第三圓弧狀部33C及加強(qiáng) 板36)朝車身側(cè)按壓的力F，但由于中空空間c的外殼俯視呈力學(xué)上穩(wěn)定的三角形，因此，保 險(xiǎn)杠托架3穩(wěn)定并支承伸長(zhǎng)過程中的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4。在伸長(zhǎng)過程中，彎曲變形產(chǎn)生于內(nèi) 壁33、內(nèi)側(cè)固定部34B，因此，并不會(huì)牢牢地維持中空空間c的外殼的初始形狀，但能將伸長(zhǎng) 過程中的中空空間c的外殼維持在俯視大致呈三角形的狀態(tài)。即，中空空間c的外殼適度 地變形，以穩(wěn)定并支承伸長(zhǎng)過程中的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4，且不會(huì)阻礙保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的彎曲伸 展。當(dāng)伸長(zhǎng)過程臨近最后階段、或伸長(zhǎng)過程結(jié)束時(shí)，如圖8(c)所示，開始進(jìn)行截面壓 潰過程。在截面壓潰過程中，通過使保險(xiǎn)杠托架3凹進(jìn)保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4，并在與保險(xiǎn)杠托架 3相鄰的區(qū)域進(jìn)行保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的截面變形(即，使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的內(nèi)部空間壓潰)， 來吸收碰撞能量。若在使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的曲面部分伸展成直線狀后，使保險(xiǎn)杠托架3凹 進(jìn)保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4，則在伸長(zhǎng)過程中傳遞到側(cè)梁S的碰撞負(fù)載的峰值與在截面壓潰過程(使 保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4朝前后方向壓潰的過程)中傳遞到側(cè)梁S的碰撞負(fù)載的峰值以存在時(shí)間差 的方式出現(xiàn)。當(dāng)保險(xiǎn)杠托架3凹進(jìn)保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4時(shí)，保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4被保險(xiǎn)杠托架3的邊緣 部分撕裂，會(huì)使截面壓潰過程的能量吸收量變小，但根據(jù)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B2，由于中空空間c的 外殼適度地變形，因此，能使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4不易被撕裂。S卩，中空空間c的外殼維持俯視 大致呈三角形的狀態(tài)，并凹進(jìn)保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4，但由于在內(nèi)壁33、內(nèi)側(cè)固定部34B產(chǎn)生有適 度的彎曲變形，因此，在內(nèi)側(cè)固定部34B的車寬度方向內(nèi)側(cè)的端緣處的“撕裂”變得不易產(chǎn) 生，從而能使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4在大范圍內(nèi)壓潰。當(dāng)使內(nèi)壁33與加強(qiáng)板36所成的角度θ2(參照?qǐng)D6(b))變小時(shí)，能穩(wěn)定地支承保 險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4，另一方面，由于中空空間c的外殼可能變得過于堅(jiān)固，因此，θ 2的大小最好 設(shè)定在不必?fù)?dān)心在內(nèi)側(cè)固定部34Β的車寬度方向內(nèi)側(cè)的端緣處產(chǎn)生“撕裂”的程度。如圖 6 (b)所示，在本實(shí)施方式中，內(nèi)側(cè)固定部34B與加強(qiáng)板36所成的角度θ i、內(nèi)壁33與加強(qiáng)板 36所成的角度θ 2、內(nèi)壁33與內(nèi)側(cè)固定部34B所成的角度θ 3存在θ i > θ 2 > θ3這樣的 關(guān)系，但若預(yù)先設(shè)定成該大小關(guān)系，則能防止撕裂現(xiàn)象的產(chǎn)生，并能穩(wěn)定地支承保險(xiǎn)杠加強(qiáng) 件4。當(dāng)截面壓潰過程臨近最后階段、或截面壓潰過程結(jié)束時(shí)，如圖8(d)所示，開始進(jìn) 行托架壓潰過程。在托架壓潰過程中，通過使保險(xiǎn)杠托架3自身朝前后方向壓潰來吸收碰 撞能量。當(dāng)在使保險(xiǎn)杠托架3凹進(jìn)保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4后，使保險(xiǎn)杠托架3壓潰時(shí)，在截面壓潰 過程中傳遞到側(cè)梁S的碰撞負(fù)載的峰值與在托架壓潰過程中傳遞到側(cè)梁S的碰撞負(fù)載的峰 值以存在時(shí)間差的方式出現(xiàn)。在托架壓潰過程中，通過在保險(xiǎn)杠托架3中的圖6(a)所示的外壁32、內(nèi)壁33、隔板35、加強(qiáng)板36等中產(chǎn)生屈曲、塑性彎曲變形等，來使中空空間a、b、c 壓潰。另外，由于保險(xiǎn)杠托架3的外壁32及內(nèi)壁33朝保險(xiǎn)杠托架3的內(nèi)空側(cè)彎曲，因此， 外壁32及內(nèi)壁33的屈曲模式在很多情況下是凹進(jìn)保險(xiǎn)杠托架3的內(nèi)空側(cè)的屈曲模式。即， 根據(jù)保險(xiǎn)杠托架3，偏差不易產(chǎn)生于該壓潰過程、壓潰后的方式，因此，在托架壓潰過程中所 吸收的碰撞能量不易產(chǎn)生偏差。
根據(jù)以上說明的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B2，至少在正面碰撞的情況中，不會(huì)出現(xiàn)在伸長(zhǎng)過程 中保險(xiǎn)杠托架3、3朝前后方向壓潰的情況。即，在保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B2中，不僅表面看來且實(shí)質(zhì) 上縮短了保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的支點(diǎn)間距離。另外，根據(jù)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B2，能減小保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的板厚而不會(huì)使保險(xiǎn)杠托架3、 3間的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的變形阻力下降，因此，能實(shí)現(xiàn)輕量化而不會(huì)使在伸長(zhǎng)過程中所吸收 的碰撞能量的吸收量減少。此外，根據(jù)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B2，至少在正面碰撞的情況中，依次進(jìn)行伸長(zhǎng)過程、截面壓 潰過程及托架壓潰過程，因此，碰撞負(fù)載的峰值也以存在時(shí)間差的方式依次出現(xiàn)。因此，根 據(jù)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B2，能防止在碰撞負(fù)載增大后碰撞負(fù)載大幅度減小的情況的出現(xiàn)，從而能維 持負(fù)載值。此外，在保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B2中，使用扇形展開形狀的保險(xiǎn)杠托架3，因此，與使用不是 扇形展開形狀的保險(xiǎn)杠托架的情況相比，能使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4的壓潰范圍增大，進(jìn)而能使 碰撞能量的吸收量增大。除此之外，根據(jù)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B2，使用鋁合金制的擠壓型材來形成保險(xiǎn)杠托架3及 保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件4這兩者，因此，能實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B2的輕量化、低成本化，此外，能使制造變 得容易，并能使質(zhì)量穩(wěn)定。(第三實(shí)施方式)如圖9(a)所示，第三實(shí)施方式的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B3包括不具有突出部的保險(xiǎn)杠托架 5、5和保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6。保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B3構(gòu)成后保險(xiǎn)杠。保險(xiǎn)杠托架5具有寬度尺寸隨著從側(cè)梁S朝保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6逐漸增大的形狀(扇 形展開形狀)。保險(xiǎn)杠托架5由具有封閉截面空間即中空空間c和打開截面空間即槽狀空 間d、e、f的鋁合金制的擠壓型材形成，且被配置成其擠壓方向?yàn)樯舷路较颉Ｖ锌湛臻gc俯 視呈三角形。如圖9(b)所示，將保險(xiǎn)杠托架5的上表面斜著切斷，保險(xiǎn)杠托架5的高度尺 寸隨著從側(cè)梁S朝保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6逐漸減小。進(jìn)一步詳細(xì)地說明保險(xiǎn)杠托架5的結(jié)構(gòu)。如圖10所示，保險(xiǎn)杠托架5采用包括底座部51、一對(duì)側(cè)壁52和53、外側(cè)固定部 54A、內(nèi)側(cè)固定部54B、中間固定部54C和54D、隔板55C和55D及加強(qiáng)板56的結(jié)構(gòu)。底座部51是固定于側(cè)梁S的后端面的平板狀的構(gòu)件。在底座部51的合適位置， 形成有螺栓貫穿孔。車寬度方向外側(cè)的側(cè)壁52是從底座部51的車寬度方向外側(cè)的端緣到外側(cè)固定部 54A的車寬度方向外側(cè)的端緣的構(gòu)件，并從車身側(cè)支承外側(cè)固定部54A。車寬度方向內(nèi)側(cè)的 側(cè)壁53是從底座部51的車寬度方向內(nèi)側(cè)的端緣到內(nèi)側(cè)固定部54B的車寬度方向內(nèi)側(cè)的端 緣的構(gòu)件，并從車身側(cè)支承內(nèi)側(cè)固定部54B。兩側(cè)壁52、53被配置成夾持隔板55C、55D，并在車寬度方向上空開間隔相對(duì)。兩側(cè)壁52、53的間隔距離隨著從側(cè)梁S朝保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6 逐漸增大。在區(qū)別兩側(cè)壁52、53的情況下，將車寬度方向外側(cè)的側(cè)壁52稱為“外壁52”，將車 寬度方向內(nèi)側(cè)的側(cè)壁53稱為“內(nèi)壁53”。外壁52與底座部51斜交。由底座部51與外壁52形成的內(nèi)角為鈍角。內(nèi)壁53與底座部51斜交。由底座部51與內(nèi)壁53形成的內(nèi)角為鈍角。內(nèi)壁53 的整體俯視呈圓弧狀，并朝保險(xiǎn)杠托架5的內(nèi)空側(cè)(中空空間c側(cè))彎曲。外側(cè)固定部54A、內(nèi)側(cè)固定部54B及中間固定部54C、54D是固定于保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6 的車身側(cè)的側(cè)面6a的構(gòu)件，并在車寬度方向上空開間隔并排設(shè)置。外側(cè)固定部54A、內(nèi)側(cè)固 定部54B及中間固定部54C、54D均能與保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6的側(cè)面6a面接觸。隔板55C、55D從基座部51的車寬度方向中央部朝中間固定部54C、54D垂直地立 起，并支承中間固定部54C、54D。加強(qiáng)板56是連接內(nèi)壁53與內(nèi)側(cè)固定部54B的構(gòu)件。本實(shí)施方式的加強(qiáng)板56呈 平板狀，從底座部51與內(nèi)壁53的邊界部分朝內(nèi)側(cè)固定部54B立起，并到達(dá)內(nèi)側(cè)固定部54B 的車寬度方向外側(cè)的端部。在本實(shí)施方式中，也設(shè)定保險(xiǎn)杠托架5及保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6的剛性(各構(gòu)件的板厚、 截面尺寸等)，以在保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6的伸長(zhǎng)過程及截面壓潰過程進(jìn)行后進(jìn)行托架壓潰過程。當(dāng)從正面(車輛后方)對(duì)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B3作用有車身前后方向的碰撞負(fù)載時(shí)，盡管 未圖示，但首先，通過在保險(xiǎn)杠5、5間使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6的曲面部分伸展成直線狀，來吸收 碰撞能量(伸長(zhǎng)過程)。在伸長(zhǎng)過程中，并不牢牢地維持中空空間c的外殼的平面形狀，但將在伸長(zhǎng)過程 中的中空空間c的外殼維持在俯視大致呈三角形的狀態(tài)。即，中空空間c的外殼適度地變 形，以穩(wěn)定并支承伸長(zhǎng)過程中的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6，且不會(huì)阻礙保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6的彎曲伸展。此外，在僅通過伸長(zhǎng)過程不能吸收碰撞能量的情況下，通過使保險(xiǎn)杠托架5凹進(jìn) 保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6，并進(jìn)行保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6的截面變形(即，使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6的內(nèi)部空間壓 潰)，來吸收碰撞能量(截面壓潰過程)，在即使進(jìn)行了截面壓潰過程也不能吸收完碰撞能 量的情況下，通過使保險(xiǎn)杠托架5自身朝前后方向壓潰，能吸收碰撞能量(托架壓潰過程)。根據(jù)以上說明的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B3，至少在來自后方正面的碰撞(以下簡(jiǎn)稱“正面碰 撞”)的情況下，不會(huì)使保險(xiǎn)杠托架5、5在伸長(zhǎng)過程中朝前后方向壓潰。S卩，在保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu) B3中，不僅表面看來且實(shí)質(zhì)上縮短了保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6的支點(diǎn)間距離。另外，根據(jù)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B3，能減小保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6的板厚而不會(huì)使保險(xiǎn)杠托架5、 5間的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6的變形阻力下降，因此，能實(shí)現(xiàn)輕量化而不會(huì)使在伸長(zhǎng)過程中所吸收 的碰撞能量的吸收量減少。此外，根據(jù)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B3，至少在正面碰撞的情況下，依次進(jìn)行伸長(zhǎng)過程、截面壓 潰過程及托架壓潰過程，因此，碰撞負(fù)載的峰值也以存在時(shí)間差的方式依次出現(xiàn)。因此，根 據(jù)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B3，能防止在碰撞負(fù)載增大后碰撞負(fù)載大幅度減小的情況的發(fā)生，從而能維 持負(fù)載值。此外，在保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B3中，使用扇形展開形狀的保險(xiǎn)杠托架5，因此，與使用不是 扇形展開形狀的保險(xiǎn)杠托架的情況相比，能使保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6的壓潰范圍增大，進(jìn)而能使碰撞能量的吸收量增大 除此之外，根據(jù)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B3，使用鋁合金制的擠壓型材來形成保險(xiǎn)杠托架5及 保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件6這兩者，因此，能實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)B3的輕量化、低成本化，此外，能使制造變 得容易，并能使質(zhì)量穩(wěn)定。
權(quán)利要求
一種保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)，包括固定于車身的左右成對(duì)的保險(xiǎn)杠托架；以及支承于所述兩保險(xiǎn)杠托架的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件，其特征在于，所述保險(xiǎn)杠托架具有寬度尺寸隨著從所述車身朝所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件逐漸增大的形狀，所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件在所述兩保險(xiǎn)杠托架之間折彎成形或曲面成形，設(shè)定所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件及所述保險(xiǎn)杠托架的剛性，以在所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的折彎部分或曲面部分伸展成直線狀后，使所述保險(xiǎn)杠托架朝前后方向壓潰。
2.一種保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)，包括固定于車身的左右成對(duì)的保險(xiǎn)杠托架；以及 支承于所述兩保險(xiǎn)杠托架的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件， 其特征在于，所述保險(xiǎn)杠托架具有一對(duì)在車寬度方向上相隔一定距離的相對(duì)側(cè)壁， 所述兩側(cè)壁的間隔距離隨著從所述車身朝所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件逐漸增大， 所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件在所述兩保險(xiǎn)杠托架之間折彎成形或曲面成形， 設(shè)定所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件及所述保險(xiǎn)杠托架的剛性，以在所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的折彎部分 或曲面部分伸展成直線狀后，使位于車寬度方向內(nèi)側(cè)的所述側(cè)壁屈曲。
3.如權(quán)利要求2所述的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)，其特征在于，位于車寬度方向內(nèi)側(cè)的所述側(cè)壁具有朝所述保險(xiǎn)杠托架的內(nèi)空側(cè)彎曲的部位。
4.如權(quán)利要求2所述的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保險(xiǎn)杠托架具有與所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件抵接的固定部和從位于車寬度方向內(nèi)側(cè)的 所述側(cè)壁到所述固定部的加強(qiáng)板，利用車寬度方向內(nèi)側(cè)的所述側(cè)壁、所述固定部及所述加強(qiáng)板，來形成俯視呈三角形的 中空空間。
5.如權(quán)利要求1或2所述的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)，其特征在于，設(shè)定所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件及所述保險(xiǎn)杠托架的剛性，以在所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件的折彎部分 或曲面部分伸展成直線狀后，使所述保險(xiǎn)杠托架凹進(jìn)所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件。
6.如權(quán)利要求5所述的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)，其特征在于，設(shè)定所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件及所述保險(xiǎn)杠托架的剛性，以在所述保險(xiǎn)杠托架凹進(jìn)所述保險(xiǎn) 杠加強(qiáng)件后，使所述保險(xiǎn)杠托架壓潰。
7.如權(quán)利要求1或2所述的保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件及保險(xiǎn)杠托架中至少一方由鋁合金制的擠壓型材形成。
全文摘要
一種保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)輕量化而不會(huì)使碰撞能量的吸收量減少。保險(xiǎn)杠結(jié)構(gòu)(B1)包括固定于側(cè)梁(S)的左右成對(duì)的保險(xiǎn)杠托架(1、1)和支承于兩保險(xiǎn)杠托架(1、1)的保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件(2)，其特征是，保險(xiǎn)杠托架(1)具有寬度尺寸隨著從側(cè)梁(S)朝保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件(2)逐漸增大的形狀，保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件(2)在兩保險(xiǎn)杠托架(1、1)之間彎曲，設(shè)定保險(xiǎn)杠托架(1)及保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件(2)的剛性，以在保險(xiǎn)杠加強(qiáng)件(2)的曲面部分伸展成直線狀后，使保險(xiǎn)杠托架(1)朝前后方向壓潰。
文檔編號(hào)B60R19/34GK101965278SQ20098010786
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2009年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者中島克, 島野裕年, 齋藤榮德, 李季, 野口和浩 申請(qǐng)人:日輕金Act株式會(huì)社;日本輕金屬株式會(huì)社