車輛用保險槓的製作方法

2023-05-30 02:12:36 2

本發明涉及一種車輛用保險槓(bumper)。

背景技術：

作為現有的車輛用保險槓，已知有兼具有緩和對於被碰撞物(例如構造物或行人等)的撞擊的撞擊吸收功能、及檢測與被碰撞物之間的碰撞的碰撞檢測功能的車輛用保險槓。

例如在專利文獻1中公開了如下車輛用保險槓，所述車輛用保險槓在安裝在車體前部的保險槓橫梁(bumperbeam)、與設置在車輛最前部且暴露在外部的保險槓外板(bumperface)之間，設置有能夠因碰撞載荷而摺疊的緩衝部件，並且在緩衝部件的內側設置有壓力管。

緩衝部件例如是通過將剛性相對較低的薄鋼板衝壓成形為大致「v」狀來製造，且包含彎曲部與經由彎曲部而相連的兩個面部。壓力管是配置在面部彼此之間的柔韌性部件，在壓力管的端部連接有對內部壓力進行檢測的壓力傳感器。

根據所述現有技術，當車輛碰撞被碰撞物時，緩衝部件以彎曲部為基點，以使兩個面部相互靠近的方式摺疊，由此，能夠緩和對於被碰撞物的撞擊。另外，若隨著緩衝部件的變形，壓力管夾在面部彼此之間而發生變形，則壓力管內的壓力會發生變化，通過壓力傳感器來檢測所述壓力變化並輸出碰撞信號。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2015-178316號公報

技術實現要素：

[發明所要解決的問題]

在現有技術中，將保持著壓力管的緩衝部件配置在剛性高的保險槓橫梁與被碰撞物之間，因此，若緩衝部件產生到達保險槓橫梁的變形，則有時壓力管會被強力地夾在保險槓橫梁與被碰撞物之間。其結果，有可能會導致壓力管過度地變形而無法或難以檢測壓力變化。

本發明是鑑於所述內容而成的發明，其課題在於提供一種能夠避免壓力管與保險槓橫梁的幹擾而抑制壓力管的過度變形的車輛用保險槓。

[解決問題的技術手段]

為了解決所述問題，本發明的車輛用保險槓是在與被碰撞物發生碰撞時，用以緩和對於所述被碰撞物的撞擊的車輛用保險槓，其包括：保險槓橫梁，沿著車寬方向延伸；保險槓外板，覆蓋包含所述保險槓橫梁的車體前表面或車體後表面；以及緩衝部件，設置在所述保險槓橫梁與所述保險槓外板之間。所述保險槓橫梁包括成為碰撞面的正面部、與連結在所述正面部的上端部的上表面部及連結在所述正面部的下端部的下表面部中的至少一個。所述緩衝部件包含能夠因碰撞載荷而摺疊的板狀部件。所述緩衝部件包括至少一個彎曲部、與經由所述彎曲部而相連且在車輛前後方向上隔開間隙而相向的至少兩個面部。在所述間隙中，設置有能夠因夾在兩個所述面部彼此之間而變形的用於檢測撞擊的壓力管。設置有在碰撞時，避免所述保險槓橫梁與所述緩衝部件中的所述壓力管的設置部位的幹擾的空間部。

根據本發明，設置有在碰撞時，避免保險槓橫梁與緩衝部件中的壓力管的設置部位的幹擾的空間部，由此，若緩衝部件產生到達保險槓橫梁的變形，則壓力管會進入至空間部。由此，能夠避免壓力管與保險槓橫梁的幹擾而抑制壓力管的過度變形。因此，能夠通過壓力傳感器來適當地檢測壓力變化。

另外，優選比所述上表面部更靠上方的上方空間部或比所述下表面部更靠下方的下方空間部構成所述空間部，所述壓力管相對於所述保險槓橫梁的所述正面部而在高度方向上偏移配置。

如此，若緩衝部件產生到達保險槓橫梁的變形，則緩衝部件中的壓力管的設置部位會以與上表面部或下表面部交錯的形式發生變形，並進入至比上表面部更靠上方的上方空間部或比下表面部更靠下方的下方空間部。由此，能夠避免壓力管與保險槓橫梁的幹擾而抑制壓力管的過度變形。因此，能夠通過壓力傳感器來適當地檢測壓力變化。

另外，優選在所述保險槓橫梁中，設置有向碰撞方向後側對所述正面部的一部分進行切割而成的切口部，所述切口部構成所述空間部，所述壓力管配置在與所述切口部相同的高度位置。

如此，若緩衝部件產生到達保險槓橫梁的變形，則緩衝部件中的壓力管的設置部位會以進入至切口部的方式發生變形，壓力管進入至切口部。由此，能夠避免壓力管與保險槓橫梁的幹擾而抑制壓力管的過度變形。因此，能夠通過壓力傳感器來適當地檢測壓力變化。另外，若使用切口部作為幹擾避免單元，則即使在保險槓橫梁的上下兩面側的布局無餘地的情況下，也能夠避免與保險槓橫梁的幹擾。

另外，優選在所述保險槓橫梁中，設置有使所述正面部的一部分向碰撞方向後側凹陷而成的凹部，所述凹部構成所述空間部，所述壓力管配置在與所述凹部相同的高度位置。

如此，若緩衝部件產生到達保險槓橫梁的變形，則緩衝部件中的壓力管的設置部位會以進入至凹部的方式發生變形，壓力管進入至凹部。由此，能夠避免壓力管與保險槓橫梁的幹擾而抑制壓力管的過度變形。因此，能夠通過壓力傳感器來適當地檢測壓力變化。另外，保險槓橫梁的剖面剛性因凹部而提高，因此，能夠提高撞擊吸收性能。

另外，優選在位於車輛後方的所述面部的處於所述彎曲部相反側的端部，形成有成為所述緩衝部件的折曲基點的彎折部，從所述彎折部到所述壓力管的所述彎折部側的外周面為止的距離被設定得大於從所述彎折部到所述正面部的所述空間部側的端部為止的距離。

如此，在碰撞前的狀態下，即使在壓力管處於比空間部更靠上方的位置或更靠下方的位置的情況下，在碰撞時，壓力管也會進入至空間部。

[發明的效果]

根據本發明的車輛用保險槓，能夠避免壓力管與保險槓橫梁的幹擾而抑制壓力管的過度變形。

附圖說明

圖1是包括本發明的實施方式的車輛用保險槓的車輛的概略平面圖。

圖2a是圖1的ii-ii線剖視圖，圖2b是圖2a的局部放大剖視圖。

圖3是表示實施方式的車輛用保險槓的碰撞過程的剖視圖。

圖4a是本發明的第一變形例的車輛用保險槓的對應於圖2a的剖視圖，圖4b是圖4a的局部放大剖視圖。

圖5是表示第一變形例的車輛用保險槓的碰撞過程的剖視圖。

圖6a是本發明的第二變形例的車輛用保險槓的對應於圖2a的剖視圖，圖6b是圖6a的局部放大剖視圖。

圖7是表示第二變形例的車輛用保險槓的碰撞過程的剖視圖。

具體實施方式

適當地參照附圖來詳細地對本發明的實施方式進行說明。對同一結構要素附上同一符號並省略重複的說明。再者，在對方向進行說明時，基於駕駛員看到的前後左右上下來進行說明。另外，「車寬方向」的含義與「左右方向」相同。在本實施方式中，對將本發明的車輛用保險槓應用於前保險槓的情況進行例示，但並不對所述車輛用保險槓的用途進行限定。

如圖1所示，車輛v包括：左右一對前縱梁(frontsideframe)2、2，設置在車輛v的前部的左右兩側並沿著車輛前後方向延伸；以及車輛用保險槓1，設置在車輛v的前部並沿著車寬方向延伸。

車輛用保險槓1具有如下功能，即，在車輛v與構造物或行人等被碰撞物發生碰撞時，緩和對於被碰撞物的撞擊，並且檢測與被碰撞物之間的碰撞。

車輛用保險槓1包括：保險槓橫梁10，沿著車寬方向延伸；保險槓外板20，覆蓋包含保險槓橫梁10的車體前表面；緩衝部件30，設置在保險槓橫梁10與保險槓外板20之間並沿著車寬方向延伸；以及壓力管40，設置在緩衝部件30的內側。

保險槓橫梁10是以跨越左右的前縱梁2、2的方式而延伸設置的部件。保險槓橫梁10例如包含金屬材料。圖2a所示的保險槓橫梁10包括正面部11、上表面部12、下表面部13、上凸緣部14及下凸緣部15，在縱剖面觀察時呈禮帽狀。保險槓橫梁10的剖面形狀只要包括正面部11、與上表面部12及下表面部13中的至少一個，則並無特別限定，例如也可以設為中空形狀等。

正面部11是沿著上下方向延伸的直線狀的部位。如下所述，正面部11在車輛v與被碰撞物發生碰撞時，成為變形後的緩衝部件30所碰撞的碰撞面。

上表面部12是沿著前後方向延伸的直線狀的部位。上表面部12連結在正面部11的上端部，並從所述上端部向後方延伸。

下表面部13是沿著前後方向延伸的直線狀的部位。下表面部13連結在正面部11的下端部，並從所述下端部向後方延伸。

上凸緣部14是沿著上下方向延伸的直線狀的部位。上凸緣部14連結在上表面部12的後端部，並從所述後端部向上方延伸。上凸緣部14接合於前縱梁2的前端部。在上表面部12的上方且在前縱梁2的前方，設置有向車輛前方及上方敞開的上方空間部16。上方空間部16設置在比正面部11更靠車輛後方處。

下凸緣部15是沿著上下方向延伸的直線狀的部位。下凸緣部15連結在下表面部13的後端部，並從所述後端部向下方延伸。下凸緣部15接合於前縱梁2的前端部。在下表面部13的下方且在前縱梁2的前方，設置有向車輛前方及下方敞開的下方空間部17。下方空間部17設置在比正面部11更靠車輛後方處。下方空間部17在碰撞時，作為避免保險槓橫梁10與緩衝部件30中的壓力管40的設置部位30a的幹擾的空間部而發揮功能。此方面將在後文中詳述。

保險槓外板20是在車輛v的最前部暴露在外部的部件。保險槓外板20包含在車輛v與被碰撞物發生碰撞時能夠變形的樹脂材料或金屬材料等。

緩衝部件30在車輛v與被碰撞物發生碰撞時，通過變形來吸收碰撞能(碰撞載荷)，緩和對於被碰撞物的撞擊，並且緩和對於車輛v或其乘員的撞擊載荷。圖2a所示的緩衝部件30包括彎曲部31、兩個面部32、33及緩衝凸緣部34，在縱剖面觀察時呈大致v字形狀。緩衝部件30的剖面形狀只要包括一個彎曲部31及兩個面部32、33，則並無特別限定，例如也可以設為u字形狀、m字形狀、w字形狀等。

緩衝部件30包含能夠因碰撞載荷而摺疊的板狀部件，並例如通過對薄鋼板進行衝壓成形來製造。緩衝部件30以彎曲部31為基點，以使兩個面部32、33相互靠近的方式摺疊，並且以位於後方的面部33與緩衝凸緣部34的邊界部為基點而向後方折曲。

彎曲部31是緩衝部件30中的位於最下部的部位。彎曲部31以向下方凸出的方式而呈銳角狀地彎曲。

兩個面部32、33是經由彎曲部31而相連，並且在車輛前後方向上隔開間隙35而相向的部位。兩個面部32、33以從彎曲部31向上方逐漸相互遠離的方式傾斜。在面部33的上端部，形成有成為緩衝部件30向後方折曲的基點的彎折部36。

緩衝凸緣部34是接合於保險槓橫梁10的正面部11的直線狀的部位。緩衝凸緣部34從位於後方的面部33的上端部向上方延伸。

壓力管40設置在緩衝部件30的間隙35內。壓力管40是在車輛v與被碰撞物發生碰撞時，能夠因夾在兩個面部32、33彼此之間而變形的用於檢測撞擊的柔韌性部件。壓力管40在碰撞前的狀態下，分別抵接於兩個面部32、33。壓力管40在間隙35內，設置在彎曲部31附近的下方位置。壓力管40包含長條的圓筒狀體。壓力管40的長邊方向的一端部由蓋體41(參照圖1)堵塞。壓力管40的長邊方向的另一端部由對壓力管40內的壓力進行檢測的壓力傳感器42(參照圖1)堵塞。

在實施方式中，壓力管40承受碰撞載荷而發生變形後，壓力管40內的壓力會發生變化，通過壓力傳感器42來檢測所述壓力變化，並向未圖示的控制裝置輸出碰撞信號。控制裝置基於碰撞信號，對行人用安全氣囊等安全裝置的工作進行控制。

壓力管40在碰撞前的狀態下，相對於保險槓橫梁10的正面部11偏移配置在高度方向下方。實施方式的壓力管40配置在比保險槓橫梁10的下表面部13更靠下方處。如圖2b所示，從在面部33的上端部所形成的彎折部36到壓力管40的上部外周面為止的距離l1被設定得大於從彎折部36到正面部11的下端部11a為止的距離l2(l1＞l2)。由此，如下所述，緩衝部件30中的壓力管40的設置部位30a在碰撞時，能夠進入至下方空間部17。

本實施方式的車輛用保險槓1基本上採用如上所述的結構，其次，參照圖3來對所述車輛用保險槓1的作用效果進行說明。

在被碰撞物m碰撞保險槓外板20(圖3中已省略圖示)後，若保險槓外板20發生變形，則被碰撞物m會經由保險槓外板20而碰撞位於緩衝部件30前方的面部32，並向後方推壓緩衝部件30。

被碰撞物m的碰撞載荷(碰撞能)輸入至緩衝部件30，由此，緩衝部件30發生變形。緩衝部件30以彎曲部31為基點，以使兩個面部32、33相互靠近的方式摺疊，並且以彎折部36為基點而向後方折曲。

由於緩衝部件30摺疊，壓力管40夾在兩個面部32、33彼此之間，從圓筒狀剖面被擠扁成縱長橢圓狀斷面而發生變形。

若緩衝部件30進一步發生變形，則位於後方的面部33會碰撞保險槓橫梁10的正面部11。在本實施方式中，因為壓力管40相對於保險槓橫梁10的正面部11偏移配置在高度方向下方，因此緩衝部件30中的包含壓力管40的設置部位30a的下方部位會抵接於正面部11的下端部11a，並以所述下端部11a為基點而進一步向後方折曲。此時，壓力管40的設置部位30a以與下表面部13交錯的形式發生變形，並進入至下方空間部17。

根據以上所說明的本實施方式，若緩衝部件30產生到達保險槓橫梁10的變形，則緩衝部件30中的壓力管40的設置部位30a會進入至下方空間部17，因此，能夠避免壓力管40與保險槓橫梁10的幹擾而抑制壓力管40的過度變形。因此，能夠通過壓力傳感器42來適當地檢測壓力變化。

而且，在壓力管40的端部設置有壓力傳感器42的碰撞檢測系統中，壓力傳感器42作為壓力的被動元件(passiveelement)而發揮功能，因此，難以檢測由與保險槓橫梁10的幹擾引起的壓力管40的故障(例如失靈等)。

相對於此，根據本實施方式，緩衝部件30中的壓力管40的設置部位30a進入至下方空間部17，能夠避免壓力管40與保險槓橫梁10的幹擾，因此，無需變更碰撞檢測系統，能夠確保壓力管40的碰撞檢測性能的可靠性。

以上，參照附圖詳細地對本實施方式的車輛用保險槓1進行了說明，但本發明並不限定於此，能夠在不脫離本發明宗旨的範圍內適當地進行變更。

例如在實施方式中採用了如下結構，即，壓力管40相對於保險槓橫梁10的正面部11偏移配置在高度方向下方，但本發明並不限定於此。也可以採用如下結構，即，壓力管40相對於保險槓橫梁10的正面部11偏移配置在高度方向上方，緩衝部件30中的壓力管40的設置部位30a進入至上方空間部16。在此情況下，使保險槓橫梁10相對於前縱梁2的上下位置錯開，並且上下顛倒地配置緩衝部件30。

其次，參照圖4a、圖4b及圖5來對第一變形例的車輛用保險槓1進行說明。再者，對與所述實施方式相同的要素附上同一符號並省略重複的說明。

如圖4a所示，在第一變形例的保險槓橫梁10中，設置有向碰撞方向後側(在本變形例中為車輛後方)對正面部11的一部分進行切割而成的切口部18。切口部18是對包含正面部11的下端部的規定範圍進行切割而形成，並以沿著車寬方向延伸的方式設置在正面部11。

切口部18在碰撞時，作為避免保險槓橫梁10與緩衝部件30中的壓力管40的設置部位30a的幹擾的空間部而發揮功能。變形例的正面部11包含位於上側的抵接面11b、與位於下側且剖面為「l」字狀的階梯面11c。階梯面11c(切口部18)設置在比抵接面11b更靠車輛後方處。

壓力管40在碰撞前的狀態下，配置在與切口部18大致相同的高度位置。詳細來說，壓力管40的上部側配置在比切口部18更靠上方的位置，且處於在車輛前後方向上與抵接面11b重疊的位置。如圖4b所示，從在面部33的上端部所形成的彎折部36到壓力管40的上部外周面為止的距離l1被設定得大於從彎折部36到抵接面11b的下端部11d為止的距離l3(l1＞l3)。由此，如下所述，緩衝部件30中的壓力管40的設置部位30a在碰撞時，能夠進入至切口部18。換句話說，只要滿足所述距離條件，則在碰撞前的狀態下，即使在壓力管40處於比切口部18更靠上方的位置的情況下，在碰撞時，壓力管40也會進入至切口部18。

在圖5所示的車輛用保險槓1的碰撞過程中，根據本變形例，因為壓力管40配置在與切口部18大致相同的高度位置，因此緩衝部件30中的包含壓力管40的設置部位30a的下方部位會抵接於抵接面11b的下端部11d，並以所述下端部11d為基點而向後方折曲。此時，緩衝部件30中的壓力管40的設置部位30a以進入至切口部18的方式發生變形，壓力管40進入至切口部18。

根據以上所說明的本變形例，若緩衝部件30產生到達保險槓橫梁10的變形，則緩衝部件30中的壓力管40的設置部位30a會進入至切口部18，因此，能夠避免壓力管40與保險槓橫梁10的幹擾而抑制壓力管40的過度變形。因此，能夠通過壓力傳感器42來適當地檢測壓力變化。

另外，若使用切口部18作為幹擾避免單元，則即使在保險槓橫梁10的上下兩面側的布局無餘地的情況下，也能夠避免與保險槓橫梁10的幹擾。

再者，也可以採用如下結構，即，對包含正面部11的上端部的規定範圍進行切割而形成切口部18，緩衝部件30中的壓力管40的設置部位30a進入至所述上部側的切口部18。

其次，參照圖6a、圖6b及圖7來對第二變形例的車輛用保險槓1進行說明。再者，對與所述實施方式相同的要素附上同一符號並省略重複的說明。

如圖6a所示，在第二變形例的保險槓橫梁10中，設置有使正面部11的一部分(在本變形例中為中間部)向碰撞方向後側(在本變形例中為車輛後方)凹陷而成的剖面為矩形狀的凹部19。凹部19以沿著車寬方向延伸的方式設置在正面部11。

凹部19在碰撞時，作為避免保險槓橫梁10與緩衝部件30中的壓力管40的設置部位30a的幹擾的空間部而發揮功能。變形例的正面部11包含位於在上下方向上彼此隔開的位置的兩個抵接面11e、11f、與位於抵接面11e、11f彼此之間的剖面為「u」字狀的階梯面11g。階梯面11g(凹部19)設置在比抵接面11e、11f更靠車輛後方處。

壓力管40在碰撞前的狀態下，配置在與凹部19相同的高度位置。如圖6b所示，從在面部33的上端部所形成的彎折部36到壓力管40的上部外周面為止的距離l1被設定得大於從彎折部36到位於上側的抵接面11e的下端部11h為止的距離l4(l1＞l4)。由此，如下所述，緩衝部件30中的壓力管40的設置部位30a在碰撞時，能夠進入至凹部19。

在圖7所示的車輛用保險槓1的碰撞過程中，根據本變形例，因為壓力管40配置在與凹部19相同的高度位置，因此緩衝部件30中的包含壓力管40的設置部位30a的下方部位會抵接於抵接面11e的下端部11h，並以所述下端部11h為基點而向後方折曲。此時，緩衝部件30中的壓力管40的設置部位30a以進入至凹部19的方式發生變形，壓力管40進入至凹部19。

根據以上所說明的本變形例，若緩衝部件30產生到達保險槓橫梁10的變形，則緩衝部件30中的壓力管40的設置部位30a會進入至凹部19，因此，能夠避免壓力管40與保險槓橫梁10的幹擾而抑制壓力管40的過度變形。因此，能夠通過壓力傳感器42來適當地檢測壓力變化。

另外，保險槓橫梁10的剖面剛性因凹部19而提高，因此，能夠提高撞擊吸收性能。

在實施方式及變形例中，將本發明應用於前保險槓，但也能夠將本發明應用於後保險槓。