車輛保險槓結構的製作方法
2023-09-21 13:05:10 2
專利名稱：車輛保險槓結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種車輛保險槓結構，特別是涉及一種用於汽車等的設置有能量吸收件的車輛保險槓結構。
背景技術：
車輛如汽車等的車輛保險槓結構上的輔助結構是公知的。在一種結構中，左右側部件(側構件)沿車輛前後方向延伸，沿車輛寬度方向延伸的保險槓襯槓(加強件)橫跨在左右側部件的前端之間，保險槓外套(外罩)設置在該保險槓襯槓的前方，並且一伸出件固定在該保險槓襯槓的前壁上並靠近該保險槓外套的後面延伸。因此，一旦發生碰撞，衝擊負荷從保險槓外套經該伸出件傳遞到保險槓襯槓後進一步傳遞到左右側部件上(例如參見日本專利申請公告(JP-A)No.2000-001150)。
但是，對於這種車輛保險槓結構，發生正面碰撞時，產生的負荷集中在保險槓襯槓的車輛寬度方向中央部上，並且使保險槓襯槓向車輛後方彎曲。因此，在左右側部件的前端處產生沿左右方向的負荷。因此，左右側部件的彎曲方式隨碰撞速度變化，並且在側部件中產生的負荷的速度依從性(速度依存性)降低。因此，如用於氣囊的操縱的加速度傳感器設置在側部件的後端處，則該氣囊就無法在最佳條件下工作。此外，由於該伸出件用金屬製成，因此低速碰撞時發生變形的伸出件的修復成本較高。
發明內容
鑑於上述情況，要求有一種車輛保險槓結構能夠在發生正面碰撞時確保在側部件中產生的負荷的速度依從性並在低速碰撞時降低修復成本。
本發明的一個方面為一種保險槓吸振器(減振器)，它包括後壁部和沿該後壁部的車輛寬度方向設置的多個凸出部。沿該多個凸出部中的至少一些凸出部的車輛前後方向的長度向沿車輛寬度方向的外側逐漸減小。
本發明另一方面的一種車輛保險槓結構包括沿車輛寬度方向延伸並橫跨在沿車輛前後方向延伸的左右側部件的前端之間的保險槓襯槓，和布置在該保險槓襯槓與保險槓外套之間的保險槓吸振器。此外，多個凸出部設置在該保險槓吸振器的與該保險槓襯槓相對的部位上，並且在保險槓吸振器的凸出部的底部(根基部)的外周上設置有凹槽。
因此，當保險槓外套與碰撞體發生正面碰撞時，負荷從保險槓外套經保險槓吸振器傳遞到保險槓襯槓後進一步傳遞到側部件。此時，一旦發生碰撞，碰撞負荷可通過設置在保險槓吸振器的與保險槓襯槓相對的部位上的多個凸出部經保險槓襯槓傳遞到側部件上。此外，保險槓吸振器的沿車輛向前(前進)方向凸出的比位於車輛寬度方向外側部位處的凸出部更多的位於車輛寬度方向中央部處的凸出部先受到壓力，並且由於形成在該凸出部的底部外周上的凹槽，因此該凸出部隨壓力變形而不影響周圍部位。因此，防止了正面碰撞時產生的負荷在保險槓的車輛寬度方向中央部處的集中。因此可防止左右方向的負荷在左右側部件的前端處的產生，從而使正面碰撞時在左右側部件中產生的負荷的速度依從性良好。此外，由於可防止正面碰撞時產生的負荷在保險槓吸振器的車輛寬度方向中央部上的集中，因此低速碰撞時可防止保險槓襯槓的車輛寬度方向中央部向車輛長度方向內側的變形。因此低速碰撞時修復成本降低。
在上述本發明車輛保險槓結構中，凸出部的頂部可包括孔部，保險槓吸振器的與保險槓外套相對的部位可包括多個凹進部，使得孔部和凹進部沿車輛前後方向同軸布置。
此時，由於位於保險槓吸振器的保險槓外套一側上的凹進部與位於保險槓吸振器的保險槓襯槓一側上的凸出部頂部上的孔部沿車輛前後方向同軸布置，因此作用在保險槓吸振器的保險槓外套一側上的負荷可經凹進部的外周部和凸出部的頂部有效地傳遞到保險槓襯槓上。因此，通過調節凹進部和凸出部的形狀就能可靠地控制碰撞負荷(施加負荷)。
本發明車輛保險槓結構包括沿車輛寬度方向延伸的橫跨在沿車輛前後方向延伸的左右側部件前端之間的保險槓襯槓；布置在該保險槓襯槓與該保險槓外套之間的保險槓吸振器；布置在該保險槓吸振器的與該保險槓襯槓相對的部位上的多個凸出部；以及形成在保險槓吸振器的凸出部的底部外周上的凹槽。因此，該車輛保險槓結構有如下優良效果能夠使正面碰撞時在側部件中產生的負荷的速度依從性良好；以及低速碰撞時修復成本降低。
在本發明車輛保險槓結構中，當凸出部的頂部包括孔部，保險槓吸振器的與保險槓外套相對的部位包括多個凹進部，並且孔部和凹進部沿車輛前後方向同軸布置時，該車輛保險槓結構的一個優良效果是可使碰撞負荷得到控制。
圖1是示出本發明車輛保險槓結構一實施例的俯視截面圖；圖2是沿圖1中線2-2剖開的放大截面圖；圖3是從車輛內部後方看去的分解立體圖，示出本發明車輛保險槓結構一個實施例；圖4是從車輛內部後方看去的分解立體圖，示出本發明車輛保險槓結構另一個實施例；圖5是從車輛內部後方看去的分解立體圖，示出本發明車輛保險槓結構又一實施例；以及圖6是示出本發明車輛保險槓結構再一實施例的俯視截面圖。
具體實施例方式
下面結合圖1-3說明本發明車輛保險槓結構的一實施例。
在此，附圖中的箭頭FR表示車輛向前方向，箭頭UP表示車輛向上方向，箭頭IN表示車輛內側方向。
如圖1所示，前部保險槓12設置有保險槓外套23(車輛橫向部件)。保險槓吸振器16(位於車輛橫向部件內側上的第一部件)位於保險槓外套23內側。設置有沿車輛寬度方向以基本線性形式延伸的保險槓襯槓14(位於第一部件內側上的第二部件)。在本實施例中，前部保險槓12的保險槓襯槓14被設置為橫跨在沿車輛前後方向延伸的左右前側部件10(即連接在第二部件上並沿車輛縱向延伸的至少一對側部件)的前端10A之間。
如圖2所示，沿與保險槓襯槓14的長度方向相交的方向剖開即沿車輛寬度方向看去的保險槓襯槓14的橫截面具有格柵形狀，其中，在上壁部14A與下壁部14B之間與前壁部14C和後壁部14D連接的橫壁部14E和14F與上壁部14A平行形成。
在保險槓襯槓14的前壁部14C的預計會發生碰撞的部位(即車輛向前方向或車輛縱向端部)上，設置有沿車輛寬度方向的用作能量吸收件的保險槓吸振器16，該吸振器由可恢復的或彈性的材料例如具有低膨脹比的聚丙烯等之類的樹脂、橡膠等製成。
如圖1所示，保險槓吸振器16的前壁部16A從車輛垂直方向看去的形狀是向車輛向前方向凸出的圓弧形，以便提高設計自由度、加長保險槓吸振器16的前後長度和增加其能量吸收量。
在保險槓吸振器16的前壁部16A的位於左右前側部件10之間的部位上形成有從車輛向前側向車輛向後側的多個凹進部20。凹進部20在其間沿車輛寬度方向以預定間隔形成。在此，凹進部20呈截頭稜錐體形狀。
如圖2所示，凹進部20在其間沿車輛垂直方向以預定間隔分成上下兩排。保險槓吸振器16的形成有凹進部20的前壁部16A沿車輛前後方向與保險槓外套23的上部23A相對。
如圖1所示，保險槓吸振器16的後壁部16B的位於前側部件10之間的與保險槓襯槓14的前壁部14C相對的部位上在其間沿車輛寬度方向以預定間隔形成有多個凸出部24。這多個凸出部24沿車輛前後方向的長度從車輛寬度方向中央部向車輛寬度外側與保險槓吸振器16的後壁部16B的向車輛向前方向凸出的圓弧形一致地逐漸減小。
如圖3所示，這多個凸出部24在其間沿車輛垂直方向以預定間隔分成上下兩排並呈截頭稜錐體形狀。在凸出部24的頂部24A中形成有從車輛向後方向向車輛向前方向的圓孔26。當凸出部24壓縮變形時，孔26會發生坍縮(坍陷)。因而，能量吸收量增加，碎渣減少。此外，在凸出部24的底部外周上形成有凹槽28。因此，當凸出部24變形時，凸出部24可可靠地變形而不影響保險槓吸振器16的周圍部位。
如圖1和2所示，形成在保險槓吸振器16上的凹進部20和凸出部24的孔26沿車輛前後方向同軸布置，並且凸出部24在保險槓吸振器16上沿車輛向後方向相對於凹進部20的各外周部設置。
如圖2所示，凸出部24的頂部24A分別在上壁部14A、下壁部14B、橫壁部14E和14F的前方抵靠保險槓襯槓14的前壁部14C。此外，在保險槓吸振器16的垂直方向中央部上，沿車輛寬度方向形成有淺凹進部25。可在該凹進部25中布置電氣配線。
如圖3所示，在保險槓吸振器16的後壁部16B的各車輛寬度端部附近16C上形成有向車輛向後方向伸出的用於定位的凸出部30。凸出部30被插入形成在保險槓襯槓14的前壁部14C的各車輛寬度方向端部附近的定位孔32中。
如圖1所示，設置有橫跨在左右前側部件10的根部(kick portion)10B之間的橫檔件36。底板通道38的前端與該橫檔件36的車輛寬度中央部連接。底板通道38的前部形成有氣囊展開控制電路40。構成碰撞檢測裝置的加速度傳感器結合在該氣囊展開控制電路40上。
接下來，說明該實施例的工作情況。
在該實施例中，當保險槓外套23與碰撞體發生正面碰撞時，如圖1所示，負荷F5、F6和F7從保險槓外套23經保險槓吸振器16傳遞到保險槓襯槓14後進一步傳遞到前側部件10上。此時，由於保險槓吸振器16的面對保險槓襯槓14的部位上形成有多個凸出部24，因此一旦發生碰撞，碰撞負荷可經保險槓襯槓14傳遞到前側部件10上。
此外，對於圖1所示的車輛結構，為使結合在氣囊展開控制電路40中的加速度傳感器可靠地產生取決於車輛碰撞速度的加速度，在左右前側部件10中產生的負荷F1和F2必須取決於碰撞速度。
因此，在發生正面碰撞時必須避免保險槓襯槓14的車輛寬度方向中央部向車輛向後方向(車輛縱向內側)彎曲並且必須避免在左右前側部件10前端10A上產生沿車輛寬度內側方向的負荷F3和F4。
對於該實施例，當保險槓吸振器16的車輛寬度方向中央部上、在俯視圖中在圓弧形中相對車輛寬度方向外側部沿車輛向前方向凸出的凸出部24在發生碰撞早期受到壓力時，由於凸出部24的底部外周部上形成有凹槽28，因此凸出部24可靠地變形而不影響周圍部位。此外，孔26的坍縮也使得凸出部24可靠地變形。
因此，在發生正面碰撞時，可避免負荷F5在前部保險槓12的車輛寬度方向中央部上集中。即，在發生正面碰撞時，在保險槓襯槓14的車輛寬度方向中央部上產生的負荷F5可比在保險槓襯槓14的車輛寬度方向兩端上產生的負荷F6和F7小。因此，可抑制作用在左右前側部件10上的車輛寬度方向向內方向上的負荷F3和F4。因此，可防止左右前側部件10的彎曲方式隨碰撞速度的變化以及在前側部件10中產生的負荷F1和F2的速度依從性減小。因此，使發生正面碰撞時產生的負荷F1和F2的速度依從性良好，並且氣囊可以最佳條件工作。
此外，對於該實施例，由於可避免產生的負荷在發生正面碰撞時在保險槓吸振器16的車輛寬度方向中央部上集中，因此可避免低速碰撞時保險槓襯槓14的車輛寬度方向中央部向車輛向後方向變形。因此，低速碰撞時修復成本降低。
此外，對於該實施例，由於形成在保險槓吸振器16的凸出部24的頂部24A中的孔26沿車輛前後方向與保險槓吸振器16的凹進部20同軸布置，因此，從保險槓外套23作用在保險槓吸振器16上的負荷經凹進部20和凸出部24有效地傳遞到保險槓襯槓14上。因此，通過調節凹進部20和凸出部24的形狀就可對碰撞負荷進行可靠控制。
此外，負荷從保險槓吸振器16的凸出部24傳遞到上壁部14A、下壁部14B和橫壁部14E。換句話說，凸出部24的負荷可分布到上壁部14A、下壁部14B和橫壁部14E上。
在上述說明中，詳細說明了本發明一特定實施例。但是，本發明不限於該實施例，本領域技術人員顯然可在本發明範圍內使用其它各種實施例。例如，在上述實施例中，凸出部24呈稜錐體形狀，並且孔26形成在凸出部24的頂部24A中。但是，凸出部24也可如圖4所示呈細柱體(多邊形柱體或圓柱體等)。此外，凸出部24還可設置成如圖5所示沿車輛寬度方向延伸，孔26可為其長度方向沿車輛寬度方向的長孔。
此外，在圖6所示的一種本發明車輛保險槓結構中，保險槓襯槓14呈向車輛向前方向凸出的圓弧形。在這種情況下，產生負荷F10和F11。負荷F10和F11抑制發生正面碰撞時作用在左右前側部件10的前端10A上以便將前端10A向其車輛寬度方向外側推開的負荷F8和F9。因此，與上述實施例一樣，可避免在前側部件10中產生的負荷F1和F2的速度依從性的減小。而且，低速碰撞時的修復成本降低。
此外，在前述實施例中，保險槓襯槓14的從車輛寬度方向看去的橫截面具有格柵形狀。但是，保險槓襯槓14的從車輛寬度方向看去的橫截面不限于格柵形狀。
此外，在前述實施例中，本發明車輛保險槓結構用於前部保險槓。但本發明車輛保險槓結構也可用於後部保險槓。
權利要求
1.一種保險槓吸振器，它包括後壁部；以及沿所述後壁部的車輛寬度方向設置的多個凸出部，沿所述多個凸出部中的至少一些凸出部的車輛前後方向的長度向車輛寬度方向的外側逐漸減小。
2.如權利要求1所述的保險槓吸振器，其特徵在於，它還包括前壁部，所述後壁部包括與所述前壁部對應的圓弧形。
3.如權利要求1所述的保險槓吸振器，其特徵在於，所述凸出部包括帶有孔部的頂部，所述保險槓吸振器的與保險槓外套相對的部位包括多個凹進部，並且所述孔部和所述凹進部沿所述車輛前後方向同軸布置。
4.一種車輛保險槓結構，它包括沿車輛寬度方向延伸的橫跨在沿車輛前後方向延伸的左右側部件的前端之間的保險槓襯槓；保險槓外套；布置在所述保險槓襯槓與所述保險槓外套之間的保險槓吸振器；以及設置在所述保險槓吸振器的與所述保險槓襯槓相對的部位處的多個凸出部，其中，所述保險槓吸振器的所述凸出部在所述凸出部的底部的外周上包括凹槽部。
5.如權利要求4所述的車輛保險槓結構，其特徵在於，所述凸出部包括帶有孔部的頂部，所述保險槓吸振器的與保險槓外套相對的部位包括多個凹進部，並且所述孔部和所述凹進部沿所述車輛前後方向同軸布置。
6.如權利要求4所述的車輛保險槓結構，其特徵在於，所述保險槓襯槓包括上壁部、下壁部和橫壁部，並且所述保險槓吸振器的所述多個凸出部中的至少一個凸出部與所述上壁部、所述下壁部和所述橫壁部的前側相對。
7.如權利要求4所述的車輛保險槓結構，其特徵在於，所述保險槓吸振器布置在保險槓襯槓和保險槓外套之間，所述保險槓襯槓沿所述車輛前後方向橫跨在左右側部件的前端之間並沿所述車輛寬度方向延伸，所述多個凸出部設置在所述保險槓吸振器的與所述保險槓襯槓相對的部位上，並且凹槽部設置在所述多個凸出部中的至少一些凸出部的底部的外周上。
8.一種用於沿車輛的縱向的碰撞的撞擊吸收系統，所述車輛包括沿所述車輛的橫向的橫向部件；沿所述橫向部件位於其內側上的第一部件；沿所述第一部件位於其內側上的第二部件；以及沿所述車輛的所述縱向的連接在所述第二部件上的至少一對側部件，並且所述撞擊吸收系統包括用於將由沿所述車輛的所述縱向的碰撞產生的負荷迅速傳遞到所述側部件上的裝置；用於防止所述第二部件向沿所述車輛的所述縱向的內側的彎曲的裝置；以及用於防止在所述側部件的與所述第二部件相鄰的端部處的沿所述車輛的所述橫向的負荷的產生的裝置。
9.如權利要求8所述的系統，其特徵在於，它還包括用於防止由所述車輛縱向碰撞產生的負荷在沿所述車輛的所述橫向的中央部處的集中的裝置。
10.如權利要求9所述的系統，其特徵在於，它還包括用於確保在所述側部件中產生的軸線方向負荷的速度依從性的裝置。
11.一種用於沿車輛的縱向的碰撞的撞擊吸收方法，所述車輛包括沿所述車輛的橫向的橫向部件；沿所述橫向部件位於其內側上的第一部件；沿所述第一部件位於其內側上的第二部件；以及沿所述車輛的所述縱向的連接在所述第二部件上的至少一對側部件，所述撞擊吸收方法包括將由沿所述車輛的所述縱向的碰撞產生的負荷迅速傳遞到所述側部件；防止所述第二部件向沿所述車輛的所述縱向的內側的彎曲；以及防止在所述側部件的與所述第二部件相鄰的端部處的朝向沿所述車輛的所述橫向的內側的負荷的產生。
12.如權利要求11所述的方法，其特徵在於，它還包括防止由所述車輛縱向碰撞產生的負荷在沿所述車輛的所述橫向的中央部處的集中。
13.如權利要求12所述的方法，其特徵在於，它還包括確保在所述側部件中產生的軸線方向負荷的速度依從性。
全文摘要
本發明涉及一種車輛保險槓結構，尤其是涉及一種確保發生正面碰撞時在側部件中產生的負荷的速度依從性並降低低速碰撞時的修復成本的撞擊吸收系統和方法。加強件沿車輛寬度方向以基本線性形式橫跨在一對側部件的前端之間。撞擊吸收件的後壁部的被布置成連接在該側部件端部之間的部位上設置有沿車輛寬度方向以預定間隔隔開的多個凸出部，並且在該凸出部的底部外周上包括有凹槽。該凸出部的頂部沿車輛的縱向軸線包括有孔部。
文檔編號B60R19/22GK1579839SQ20041007110
公開日2005年2月16日 申請日期2004年7月28日 優先權日2003年7月31日
發明者大野芳和, 長江昭宣, 伊藤孝夫 申請人:豐田自動車株式會社