沖擊吸收構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】一種沖擊吸收構(gòu)件，是具有軸線（O）、相對于該軸線（O）平行地延伸的多個矩形壁部（1a、1b、1c、1d）、和相對于軸線（O）垂直的多邊形截面，一邊沿軸線（O）方向壓曲變形一邊吸收從外部施加的沖擊能的、沿軸線（O）方向延伸的中空柱狀的沖擊吸收構(gòu)件（1），具備在多個壁部（1a、1b、1c、1d）之中至少一個壁部（1a、1b、1c、1d）形成的給予壓曲變形的開端的至少一個壓邊部（2a、2b、2c、2d），該至少一個壓邊部（2a、2b、2c、2d），在形成有該壓邊部（2a、2b、2c、2d）的壁部（1a、1b、1c、1d）的沿軸線（O）平行地延伸一方的邊緣部偏向配置。
【專利說明】沖擊吸收構(gòu)件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一邊壓曲變形一邊吸收從外部施加的沖擊能的沖擊吸收構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，在汽車等的領(lǐng)域中，謀求燃油效率、運動性能的提高，另一方面還要求沖撞安全性的進一步提高。汽車的車體，為兼具輕量化和高剛性化，一般采用被稱為單殼體車身(monocoquebody)的將車架和車體一體化的車體結(jié)構(gòu)。另外，汽車的車體，為確保沖撞時駕駛員與同乘者的生存空間，例如，廣泛采用優(yōu)先損壞引擎室和/或后備箱等的座艙以外的空間，并且盡量緩和施加于座艙的沖擊，使座艙的變形限制為最小化的所謂沖擊吸收結(jié)構(gòu)。
[0003]因此，為做成沖撞安全性優(yōu)異的車體結(jié)構(gòu)，如何有效地吸收沖撞時的沖擊能變成重要課題。因此，在積極推進用于效率良好地吸收沖撞時的沖擊能的沖擊吸收構(gòu)件的開發(fā)(例如，參照專利文獻I?15。)。
[0004]一般地，沖擊吸收構(gòu)件，使用將鋼板壓制成形而成的構(gòu)件利用焊接等接合，成形為中空柱狀的薄壁結(jié)構(gòu)體(中空柱狀構(gòu)件)。另外，沖擊吸收構(gòu)件，為兼具上述輕量化和高剛性化，例如，由具有四邊形、六邊形等的多邊形的截面的中空構(gòu)件構(gòu)成。這樣的沖擊吸收構(gòu)件，例如被用于車體的前縱梁等，沖撞時從其一端受到?jīng)_撞載荷時，通過沿軸線方向壓曲變形(軸壓潰)來吸收沖擊能。因此，為提高沖擊吸收性能，效率良好地產(chǎn)生這樣的壓曲變形和提高其壓曲載荷這兩點很重要。
[0005]以往，作為對于這樣的課題的來自材料方面的對策，為制造沖擊吸收構(gòu)件板，使用比較厚的鋼板和/或強度比較高的高強度鋼板，提高壓曲載荷。另一方面，作為來自結(jié)構(gòu)方面的對策，設(shè)有被稱為壓邊(bead)的給予壓曲變形的開端的凹陷(壓邊部)，使壓曲變形效率良好地發(fā)生。另外，通過將中空的沖擊吸收構(gòu)件的截面設(shè)為多邊形，來提高壓曲載荷。
[0006]但是，增厚上述沖擊吸收構(gòu)件的板厚度會導致構(gòu)件的重量增加，因此招致采用該沖擊吸收構(gòu)件的車體的重量增加，作為其結(jié)果，汽車的燃油效率、行駛性能惡化。另外，高強度鋼板，一般其伸長率與其強度反比例地降低。因此，成形性也惡化，在現(xiàn)狀下，沖擊吸收構(gòu)件用鋼板的高強度化自然存在極限。
[0007]但是，簡單地增加沖擊吸收構(gòu)件的壓曲載荷，導致產(chǎn)生壓曲的最小沖擊載荷的增大。該情況下，施加于沖擊吸收構(gòu)件的沖擊載荷不會通過沖擊吸收構(gòu)件的變形而被吸收，而是原樣向座艙等的其他結(jié)構(gòu)部分傳遞。另外，本來不該變形的地方發(fā)生壓曲變形、由于座艙的變形而難以確保駕駛員和同乘者的生存空間、大的加速度變化施加于駕駛員和同乘者，由此對駕駛員和同乘者的傷害的危險性提高。
[0008]因此，在沖擊吸收構(gòu)件中，例如，為了從壓曲的開始端極力將截面形狀保持為一定，并且，確保因壓曲引起的變形量，進行了將沖擊吸收構(gòu)件直線化的設(shè)計。另外，為降低施加于沖擊吸收構(gòu)件的初期沖擊載荷，通過所述的壓邊部的配置來在沖擊時穩(wěn)定地產(chǎn)生蛇腹狀的壓曲變形。
[0009]但是，對于上述壓邊部的配置，現(xiàn)狀是沒有求得該配置的成熟的理論，而是通過多次反復對于沖擊吸收構(gòu)件的壓曲試驗和/或計算機模擬等來求得。因此，需要按各種車輛反復進行上述試驗和/或模擬，不僅設(shè)計效果差，還無法對應于實際沖撞時預想的各種載荷條件和壓曲模式，所以使用這樣的方法，將壓邊的配置最優(yōu)化非常困難。
[0010]在先技術(shù)文獻
[0011]專利文獻1:日本特開2009-286221號公報
[0012]專利文獻2:日本特開2009-285668號公報
[0013]專利文獻3:日本特開2009-168115號公報
[0014]專利文獻4:日本特開2009-154587號公報
[0015]專利文獻5:日本特開2009-113596號公報
[0016]專利文獻6:日本特開2008-018792號公報
[0017]專利文獻7:日本特開2007-030725號公報
[0018]專利文獻8:日本特開2006-207726號公報
[0019]專利文獻9:日本特開2006-207724號公報
[0020]專利文獻10:日本特開2005-225394號公報
[0021]專利文獻11:日本特開2005-153567號公報
[0022]專利文獻12:日本特開2005-001462號公報
[0023]專利文獻13:日本特開平10-138950號公報
[0024]專利文獻14:日本特開平09-277954號公報
[0025]專利文獻15:日本特開平09-277953號公報
[0026]專利文獻16:日本特開平2011-56997號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0027]然而，使上述沖擊吸收構(gòu)件壓曲變形成蛇腹狀的壓曲模式(Compact-mode)中，有被稱為「凹凸混合模式」的模式和被稱為「凹凸獨立模式」的模式。其中，凹凸混合模式，是在通過施加沖擊載荷而壓曲變形成蛇腹狀的中空柱狀的沖擊吸收構(gòu)件的任意橫截面，蛇腹的谷部(凹部)和山部(凸部)混合存在的變形模式。另一方面，凹凸獨立模式，是在同一任意橫截面，只存在凹部或凸部的變形模式。該情況下，凹凸獨立模式與凹凸混合模式相比，變形部分相對于構(gòu)件整體的比例大，所以對于其變形量(壓潰量)的沖擊能的吸收量高，可以發(fā)揮優(yōu)異的沖擊吸收性能。
[0028]然而，以往的沖擊吸收構(gòu)件中，雖然對一邊沿軸線方向壓曲變形成蛇腹狀，一邊提高該沖擊能的吸收量進行了各種努力，但對于有意識地誘發(fā)上述的凹凸獨立模式完全沒有考慮過。即，以往的沖擊吸收構(gòu)件的壓曲模式，以凹凸混合模式為主，沒有弄清楚發(fā)生凹凸獨立模式的機制。
[0029]因此，本發(fā)明是鑒于這樣的以往情況而提出的，其目的在于提供沖擊吸收特性優(yōu)異的沖擊吸收構(gòu)件，特別是能夠有意識地誘發(fā)凹凸獨立模式的沖擊吸收構(gòu)件。
[0030]為解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明，提供一種沖擊吸收構(gòu)件，是具有軸線、相對于該軸線平行地延伸的多個矩形壁部、和相對于所述軸線垂直的多邊形截面，一邊沿所述軸線方向壓曲變形一邊吸收從外部施加的沖擊能的、沿所述軸線方向延伸的中空柱狀的沖擊吸收構(gòu)件，其具備在所述多個壁部之中至少一個壁部形成的給予壓曲變形的開端的至少一個壓邊部，該至少一個壓邊部，在形成有該壓邊部的壁部的沿所述軸線平行地延伸的一方的緣部偏向配置。
[0031]如以上那樣，根據(jù)本發(fā)明，可以提供沖擊吸收特性優(yōu)異的沖擊吸收構(gòu)件，特別地，通過有意識地誘發(fā)上述凹凸獨立模式，可以沿軸線方向效率良好地發(fā)生壓曲變形，其結(jié)果，能夠提高從外部施加的沖擊能的吸收量，發(fā)揮優(yōu)異的沖擊吸收性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1A是對具有正方形中空截面的直線狀的中空柱狀構(gòu)件，從其一端沿軸線方向施加沖擊載荷時，采用FEM數(shù)值解析求得在中空柱狀構(gòu)件產(chǎn)生的變形的立體圖，是表示因局部壓曲而彎折了的狀態(tài)的圖。
[0033]圖1B是采用FEM數(shù)值解析求得在與圖1A同樣的中空柱狀構(gòu)件產(chǎn)生的變形的立體圖，是表示沿軸線方向不規(guī)則地壓曲變形的非緊湊模式。
[0034]圖1C是采用FEM數(shù)值解析求得在與圖1A同樣的中空柱狀構(gòu)件產(chǎn)生的變形的立體圖，是表示沿軸線方向壓曲變形為蛇腹狀的緊湊模式之中凹凸混合模式的圖。
[0035]圖1D是采用FEM數(shù)值解析求得在與圖1A同樣的中空柱狀構(gòu)件產(chǎn)生的變形的立體圖，是表示沿軸線方向壓曲變形為蛇腹狀的緊湊模式之中凹凸獨立模式的圖。
[0036]圖2A是例示凹凸混合模式中的相對于中空柱狀構(gòu)件的軸線垂直的任意橫截面的模式圖。
[0037]圖2B是例示凹凸混合模式中的相對于中空柱狀構(gòu)件的軸線垂直的與圖2A不同的另一橫截面的模式圖。
[0038]圖3A是表示凹凸獨立模式中的相對于中空柱狀構(gòu)件的軸線垂直的任意橫截面的模式圖。
[0039]圖3B是例示凹凸混合模式中的相對于中空柱狀構(gòu)件的軸線垂直的與圖3A不同的另一橫截面的模式圖。
[0040]圖4A是說明作為壓邊部設(shè)有從該沖擊吸收構(gòu)件的外表面凹入的凹窩的沖擊吸收構(gòu)件的作用的模式圖。
[0041]圖4B是說明作為壓邊部設(shè)有從該沖擊吸收構(gòu)件的外表面膨出的隆起的沖擊吸收構(gòu)件的作用的模式圖。
[0042]圖5A是采用FEM數(shù)值解析求得中空柱狀構(gòu)件的壓曲變形后的狀態(tài)的橫截面，是表示凹凸獨立模式的圖。
[0043]圖5B是采用FEM數(shù)值解析求得中空柱狀構(gòu)件的壓曲變形后的狀態(tài)的橫截面，是表示凹凸混合模式的圖。
[0044]圖6A是本發(fā)明的沖擊吸收構(gòu)件的立體圖。
[0045]圖6B是在圖6A中，用圓A表示的部分的放大圖。
[0046]圖7A是本發(fā)明的沖擊吸收構(gòu)件的變形例的立體圖。
[0047]圖7B是圖7A的沖擊吸收構(gòu)件的橫截面圖。
[0048]圖8A是表示對于比較例I的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷之前的狀態(tài)的立體圖。
[0049]圖8B是表示對于實施例1的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷之前的狀態(tài)的立體圖。
[0050]圖8C是表示對于實施例2的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷之前的狀態(tài)的立體圖。[0051]圖8D是表示對于比較例2的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷之前的狀態(tài)的立體圖。
[0052]圖8E是表示對于比較例3的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷之前的狀態(tài)的立體圖。
[0053]圖9是采用FEM數(shù)值解析求得對比較例I的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷時的變形狀態(tài)的立體圖。
[0054]圖10是采用FEM數(shù)值解析求得對實施例1的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷時的變形狀態(tài)的立體圖。
[0055]圖11是采用FEM數(shù)值解析求得對實施例2的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷時的變形狀態(tài)的立體圖。
[0056]圖12是采用FEM數(shù)值解析求得對比較例2的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷時的變形狀態(tài)的立體圖。
[0057]圖13是采用FEM數(shù)值解析求得對比較例3的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷時的變形狀態(tài)的立體圖。
[0058]圖14A是測定了對實施例1和比較例I的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷時的來自沖擊吸收構(gòu)件的反作用力和變形量(壓潰量)的關(guān)系的圖。
[0059]圖14B是測定了對實施例2和比較例I的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷時的來自沖擊吸收構(gòu)件的反作用力和變形量(壓潰量)的關(guān)系的圖。
[0060]圖14C是測定了對比較例1、2的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷時的來自沖擊吸收構(gòu)件的反作用力和變形量(壓潰量)的關(guān)系的圖。
[0061]圖14D是測定了對比較例1、3的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷時的來自沖擊吸收構(gòu)件的反作用力和變形量(壓潰量)的關(guān)系的圖。
[0062]圖15A是測定了對實施例1和比較例I的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷時的變形量(壓潰量)和吸收的能量的關(guān)系的圖。
[0063]圖15B是測定了對實施例2和比較例I的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷時的變形量(壓潰量)和吸收的能量的關(guān)系的圖。
[0064]圖15C是測定了對比較例1、2的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷時的變形量(壓潰量)和吸收的能量的關(guān)系的圖。
[0065]圖1?是測定了對比較例1、3的沖擊吸收構(gòu)件施加沖擊載荷時的變形量(壓潰量)和吸收的能量的關(guān)系的圖。
【具體實施方式】
[0066]以下，對于應用了本發(fā)明的沖擊吸收構(gòu)件，參照附圖進行詳細說明。
[0067]參照圖1A?圖1D，示出在對于具有正方形中空截面的直線狀的中空柱狀構(gòu)件，從其一端沿軸線方向施加沖擊載荷時，在該中空柱狀構(gòu)件產(chǎn)生的各種變形模式。圖1A?圖1D所示的變形模式，是采用FEM (Finite Element Method)數(shù)值解析(計算機模擬試驗)求得對這些中空柱狀構(gòu)件施加沖擊載荷時的變形狀態(tài)的變形模式。
[0068]圖1A表示因局部壓曲而彎折了的狀態(tài)。另一方面，圖1B表示沿軸線方向不規(guī)則地壓曲變形的非緊湊模式。圖1C、圖1D表示沿軸線方向壓曲變形為蛇腹狀的模式，即一邊在軸線方向交替反復山部和谷部一邊壓潰的緊湊模式。特別地，圖1C表示緊湊模式中的凹凸混合模式。該凹凸混合模式，是在如圖2A、2B模式地例示的中空柱狀構(gòu)件的任意橫截面，蛇腹的谷部(凹部)和山部(凸部)混合存在的模式。與此相對，圖1D表示緊湊模式中的凹凸獨立模式。該凹凸獨立模式，是在如圖3A、3B模式地表示的中空柱狀構(gòu)件的任意橫截面，只顯示出蛇腹的谷部(凹部)或山部(凸部)的模式。「凹凸獨立模式」和「凹凸混合模式」的用語，有時也稱為「擴張模式(extension mode)」和「不擴張模式(inextension mode)」。
[0069]該情況下，隨著從如圖1A所示的變形模式轉(zhuǎn)向如圖1D所示的變形模式，變形部分相對于構(gòu)件整體的比例變大。因此，相對于構(gòu)件的變形量(壓潰量)的沖擊能的吸收量最高的是如圖1D所示的凹凸獨立模式。即，該凹凸獨立模式，因為可以沿軸線方向效率最好地產(chǎn)生壓曲變形，所以顯示非常優(yōu)異的沖擊吸收性能。
[0070]本發(fā)明中，在沖擊吸收構(gòu)件的多個壁部之中至少I個壁部設(shè)有給予壓曲變形的開端的至少I個壓邊部，該至少I個壓邊部，在形成有該壓邊部的壁部的沿所述軸線平行地延伸一方的緣部偏向配置。因此，可以有意識地誘發(fā)上述凹凸獨立模式。
[0071]具體地，本發(fā)明中，例如，具有如圖4A所示的具有正方形中空截面的沖擊吸收構(gòu)件1，具有中心軸線O、和在該中心軸線O的周圍配置的4個壁部la、lb、lc、ld，作為在該4個壁部la、lb、lc、ld形成的壓邊部，設(shè)有多個凹窩2a、2b、2c、2d。凹窩2a、2b、2c、2d，在la、IbUcUd的一方的緣部偏向配置。更詳細地，在如圖4A所示的實施方式中，4個凹窩2a、2b、2c、2d，在相對于中心軸線O垂直的橫截面內(nèi)在4個壁部la、lb、lc、Id的每一個上,相對于4個壁部la、lb、lc、ld的中心Pc,在位于用箭頭Y所示的周向同側(cè)的角部le、lf、lg、lg側(cè)偏向配置。另外，本實施方式中，凹窩2a、2b、2c、2d,具有底面包含球面的一部分的形狀。
[0072]該情況下，如圖4A、5A所示，通過從沖擊吸收構(gòu)件I的一端側(cè)沿軸線方向施加沖擊載荷，各角部le、If、lg、lh的棱線一邊在周向上倒向相同方向Y、即設(shè)有凹陷la、lb、lc、Id側(cè)(X方向)一邊開始壓曲。由此，可以有意識地誘發(fā)上述凹凸獨立模式。
[0073]S卩，本發(fā)明的壓邊部，作為有意識地誘發(fā)上述凹凸獨立模式的壓曲誘發(fā)部，具有在沖擊吸收構(gòu)件沿軸線方向壓曲變形時，以各角部的棱線一邊在軸向上倒向相同方向一邊開始壓曲的方式，決定其方向的功能。因此，本發(fā)明的壓邊部，與如上述以往的壓邊部那樣，給予壓曲變形的開端不同，具有不是直接地成為壓曲變形的開端、而是角部的棱線倒塌后(壓曲后)，迅速向凹凸獨立模式轉(zhuǎn)變的功能。
[0074]另一方面，上述凹凸混合模式中，如圖5B所示，各角部Ie、lf、lg、lh的棱線一邊倒向互相不同的方向一邊開始壓曲。再者，圖5B中，為方便起見，對于與上述圖5A同等的部分附帶相同標記。
[0075]因此，應用了本發(fā)明的沖擊吸收構(gòu)件中，通過有意識地誘發(fā)上述凹凸獨立模式，可以沿軸線方向效率良好地發(fā)生壓曲變形，其結(jié)果，可以提高從外部施加的沖擊能的吸收量，發(fā)揮優(yōu)異的沖擊吸收性能。
[0076]并且，在汽車等的車體上，采用這樣的沖擊吸收構(gòu)件的情況下，可以一邊兼具車體的輕量化和高剛性化，一邊謀求燃油效率和運動性能的提高，形成沖撞安全性優(yōu)異的車體結(jié)構(gòu)。
[0077]本實施方式中，雖例示了如上述圖4A所示的沖擊吸收構(gòu)件1，但對于應用了本發(fā)明的沖擊吸收構(gòu)件，不限于這樣的方式，可以采取各種方式。即，本發(fā)明對于具有多邊形中空截面，一邊沿所述軸線方向壓曲變形(軸壓潰)一邊吸收從外部施加的沖擊能的中空柱狀的沖擊吸收構(gòu)件，可以廣泛適用。[0078]具體地，作為沖擊吸收構(gòu)件，例如，可以例舉將鋼板壓制成形而成的構(gòu)件利用焊接等接合，成形為中空柱狀的薄壁結(jié)構(gòu)體(中空柱狀構(gòu)件)。壓邊部，可以在接合該中空柱狀構(gòu)件前后，通過壓制加工等設(shè)置。
[0079]再者，對于沖擊吸收構(gòu)件的材質(zhì)，不限于包含上述鋼板的材質(zhì)，是例如，鐵、鋁、銅、或者它們的合金等的金屬材料、FRP等的樹脂材料等、一邊沿軸線方向壓曲變形(軸擠壓)一邊吸收從外部施加的沖擊能的沖擊吸收構(gòu)件即可。另外，不限于通過焊接等接合的構(gòu)件，也可以是通過擠壓成形等成形為中空柱狀的構(gòu)件。該情況下，壓邊部，可以在成形后通過壓制加工等設(shè)置。另外，沖擊吸收構(gòu)件，為了兼具輕量化和高剛性化，例如，優(yōu)選具有四邊形或六邊形等的三~八邊形的中空截面結(jié)構(gòu)。
[0080]壓邊部，不限于如圖4A所示在沖擊吸收構(gòu)件I的外表面形成的多個凹陷即凹窩，也可以是從沖擊吸收構(gòu)件I的外表面膨出的多個隆起。參照圖4B，具有正方形中空截面的沖擊吸收構(gòu)件I’，包含4個壁部la’、lb’、lc’、Id’、和作為在該4個壁部la’、lb’、lc’、Id’上形成的壓邊部的多個隆起2a’、2b’、2c’、2d’，隆起2a’、2b’、2c’、2d’，相對于壁部la，、lb’、lc’、Id’的每一個的中央Pc’，在位于用箭頭Y所示的周向向同側(cè)的角部le’、lf’、lg’、lg’側(cè)偏向配置。另外，隆起2a’、2b’、2c’、2d’，呈現(xiàn)出具有球面的一部分的形狀。
[0081]壓邊部，為在沖擊吸收構(gòu)件I的外表面形成的多個凹陷即凹窩的情況下，如上述圖4A模式地表示的沖擊吸收構(gòu)件I那樣，各角部le、If、lg、lh的棱線，一邊在周向上倒向設(shè)有凹陷la、lb、lc、ld的一側(cè)(X方向)一邊開始壓曲。與此相對，如圖4B模式地表示的沖擊吸收構(gòu)件I’那樣，將向該外表面的外側(cè)隆起的隆起la’、lb’、lc’、ld’，在位于周向上相同方向Y’的角部le’、lf’、lg’、lg’側(cè)偏向設(shè)置的情況下，各角部le’、lf’、lg’、lh’的棱線，一邊在周向上倒向設(shè)有這些隆起la’、lb’、lc’、ld’的相反側(cè)(X，方向)一邊開始壓曲。
[0082]另外， 如圖6A、6B所示，作為壓邊部的凹窩2，可以從沖擊吸收構(gòu)件I的壓曲的開始端側(cè)沿軸線方向排列配置。該情況下，凹窩2優(yōu)選以壁部的一邊的邊長為間距地配置。進一步，位于最開始端側(cè)的凹窩2，優(yōu)選配置在從該開始端離開壁部的一邊長度的1/2以上的位置。由此，可以穩(wěn)定地發(fā)生蛇腹狀的壓曲變形。這在壓邊部是從沖擊吸收構(gòu)件I的外表面膨出的隆起的情況也是同樣的。
[0083]另外，對于壓邊部的形狀，只要是發(fā)揮上述本發(fā)明的壓邊部的功能的形狀，就不限于已述的具有球面的一部分的形狀的凹陷或隆起，也可以是例如具有V字狀或U字狀等的截面形狀。如圖7A、7B所示的凹窩2，由沿與沖擊吸收構(gòu)件I的軸線方向正交的方向(橫截面方向)延伸的槽形的凹處構(gòu)成。該情況下，可以進一步提高作為上述本發(fā)明的壓邊部的功能。槽形的凹處2的與沖擊吸收構(gòu)件I的軸線O垂直的方向的長度L1，優(yōu)選設(shè)為1/10W ≤L1 ≤ 3/4W (W:壁部的寬度，沖擊吸收構(gòu)件I的棱線間的距離)。槽形的凹處2的沖擊吸收構(gòu)件I的軸線O的方向的長度L2，優(yōu)選設(shè)為1/20Q ≤ L2 ≤ Lp進一步，凹窩2與棱線之間的距離L3，優(yōu)選設(shè)為T≤L3≤1/5T(T:板厚)。
[0084]根據(jù)本發(fā)明，通過在構(gòu)成沖擊吸收構(gòu)件的中空截面的至少I個以上的壁部，在一方的角部偏向地配置壓邊部，可以有意識地誘發(fā)上述凹凸獨立模式。即，本發(fā)明中，以偏向配置在至少I個的壁部上的壓邊部為起點，決定位于該壓邊部偏向一側(cè)的角部的棱線倒塌的方向，所以對于其他角部的棱線，也可以向與該成為起點的角部的棱線同一方向誘發(fā)倒塌。[0085]但是，為使這樣的角部的向同一方向的倒塌穩(wěn)定化，更優(yōu)選在2個以上的壁部向角部側(cè)偏向配置壓邊部，進一步，最優(yōu)選在全部的壁部向角部側(cè)偏向配置壓邊部。即，在沖擊吸收構(gòu)件的中空截面，賦予壓邊部的部分，在壓曲變形后成為蛇腹的谷部(凹部)。因此，在全部的壁部配置了壓邊部的情況下，能夠預先防止在其橫截面上沒有賦予壓邊部的角部在壓曲變形后變成蛇腹的山部(凸部)這一情況。再者，在多個壁部向角部側(cè)偏向配置壓邊部的情況下，在考慮了壓邊部的配置的平衡的基礎(chǔ)上，優(yōu)選從成為具有多邊形的中空截面的對角的壁部依次配置。
[0086]另外，在本發(fā)明中，所謂向角部側(cè)偏向配置壓邊部，是指以壓邊部不影響壁部的中央部(不使中央部變形)的程度向角部側(cè)錯開配置。進一步，優(yōu)選壓邊部在周向上位于同一方向的角部的附近配置。在此，所謂角部的附近，是指以不影響角部的棱線(不使棱線變形)的程度接近角部的位置，是指將壓邊部的中心以相對于壁部的寬度1/4以下地接近角部側(cè)的位置。本發(fā)明中，通過將壓邊部配置在角部的附近，可以穩(wěn)定地進行上述角部的棱線的倒塌。另一方面，若在角部形成壓邊部，壓曲雖然穩(wěn)定，但角部所支撐的載荷下降，所以作為其結(jié)果，由壓曲變形而吸收的能量下降。
[0087]另外，本發(fā)明中，通過使壓邊部偏向的方向與施加于沖擊吸收構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)方向的載荷的朝向一致，相對于該扭轉(zhuǎn)載荷也能夠有效地發(fā)揮沖擊吸收性能。
[0088]實施例
[0089]以下，通過實施 例進一步明確本發(fā)明的效果。再者，本發(fā)明不限定于以下實施例，可以在不變更其要旨的范圍適當變更來實施。
[0090]本實施例中，首先，對于實施例1、2和比較例I~3的沖擊吸收構(gòu)件，采用FEM數(shù)值解析(計算機模擬)求得從其一端沿軸線方向施加沖擊載荷時的變形狀態(tài)。再者，該FEM數(shù)值解析的解析條件，以具有板厚1.4mm、一邊為50mm、長度為300mm的正方形中空截面的直線狀的中空柱狀構(gòu)件為模型。該模型的的材料常數(shù)如下述表1所示。
[0091]表1
【權(quán)利要求】
1.一種沖擊吸收構(gòu)件，是具有軸線、相對于該軸線平行地延伸的多個矩形壁部、和相對于所述軸線垂直的多邊形截面，一邊沿所述軸線方向壓曲變形一邊吸收從外部施加的沖擊能的、沿所述軸線方向延伸的中空柱狀的沖擊吸收構(gòu)件， 其具備在所述多個壁部之中至少一個壁部形成的給予壓曲變形的開端的至少一個壓邊部， 該至少一個壓邊部，在形成有該壓邊部的壁部沿所述軸線平行地延伸的一方的緣部偏向配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊吸收構(gòu)件，所述至少一個壓邊部具備在一個壁部形成的一個壓邊部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊吸收構(gòu)件，所述至少一個壓邊部具備多個壓邊部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沖擊吸收構(gòu)件，所述多個壓邊部在一個壁部沿所述軸線方向在一條直線上等間隔地配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沖擊吸收構(gòu)件，所述多個壓邊部在所述多個壁部之中至少2個壁部的每一個上各形成一個，并且，在垂直于所述軸線的同一平面內(nèi)，在所述沖擊吸收構(gòu)件的繞軸線的周向的同側(cè)的緣部附近配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沖擊吸收構(gòu)件，所述多個壓邊部在所述多個壁部之中至少2個壁部的每一個以相同個數(shù)配置，并且，在垂直于所述軸線的多個平面內(nèi)，在所述沖擊吸收構(gòu)件的繞軸線的周向的同側(cè)的緣部附近，沿所述軸線方向在一條直線上等間隔地配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6的任一項所述的沖擊吸收構(gòu)件，所述壓邊部具備從所述沖擊吸收構(gòu)件的外表面凹入的凹窩。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的沖擊吸收構(gòu)件，所述壓邊部是沿相對于所述沖擊吸收構(gòu)件的軸線正交的方向延伸的槽形的凹處。
9.根據(jù)權(quán)利要求1?6的任一項所述的沖擊吸收構(gòu)件，所述壓邊部具備從所述沖擊吸收構(gòu)件的外表面突出的隆起。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的沖擊吸收構(gòu)件，所述壓邊部從壓曲的開始端側(cè)沿軸線方向排列配置。
【文檔編號】F16F7/00GK103732942SQ201280038691
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月9日
【發(fā)明者】廣瀨智史 申請人:新日鐵住金株式會社