骨架構件的製作方法
2023-06-14 06:35:06
骨架構件的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種能夠確保充分的衝擊吸收量的骨架構件。骨架構件在車輛的前部沿著車輛前後方向延伸，其中，通過來自車輛前方的載荷而誘發變形的變形誘發部沿著車輛前後方向形成在骨架構件的多個部位，多個變形誘發部沿著車輛前後方向交替形成在骨架構件的外側和內側，越向車輛後方，變形誘發部之間的距離越大。
【專利說明】骨架構件
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在車輛的前部沿著車輛前後方向延伸的骨架構件。
【背景技術】
[0002]以往,作為由於碰撞而從車輛的前側作用有載荷時向車輛後方傳遞載荷的骨架構件，已知有專利文獻I。專利文獻I的骨架構件在車輛前後方向設置壓曲點，來控制碰撞時的變形。具體而言，骨架構件具有在發動機等動力傳動單元的車寬方向橫側形成的壓曲點和形成在比之靠後側的壓曲點。骨架構件通過在各壓曲點進行變形來吸收衝擊。
[0003]【在先技術文獻】
[0004]【專利文獻】
[0005]【專利文獻I】日本特開2010-221991號公報
【發明內容】
[0006]【發明要解決的課題】
[0007]上述的骨架構件通過在前側的壓曲點進行彎曲，而向車寬方向內側變形，在該位置處與動力傳動單元發生幹涉。骨架構件的前部附近(比前側的壓曲點靠保險槓加強件側)發生壓縮變形那樣的力進行作用，將骨架構件向車輛後方壓入的力減弱。由此，骨架構件的衝擊吸收量減少。
[0008]本發明為了解決這種課題而作出，目的在於提供一種能夠確保充分的衝擊吸收量的骨架構件。
[0009]【解決方案】
[0010]一種骨架構件，在車輛的前部沿著車輛前後方向延伸，其特徵在於，通過來自車輛前方的載荷而誘發變形的變形誘發部沿著車輛前後方向形成在骨架構件的多個部位，多個變形誘發部沿著車輛前後方向交替形成在骨架構件的外側和內側，越向車輛後方，變形誘發部之間的距離越大。
[0011]在由於前碰撞而從車輛前方作用有載荷時，骨架構件在發動機等動力傳動單元的附近朝向內側變形，與動力傳動單元發生幹涉。此時，骨架構件在變形誘發部之間的距離小的前部發生變形而後退。即，能夠確保比與動力傳動單元發生幹涉的部分靠前側的部分處的變形量。而且，由於該變形而向骨架構件的後側的部分傳遞將該骨架構件朝向車輛後方壓入的力。因此，也能夠增大比與動力傳動單元幹涉的部分靠後側的部分處的變形量。通過以上，能確保充分的衝擊吸收量。
[0012]變形誘發部分別形成在骨架構件的前部、中間部及後部，並以中間部、前部、後部的順序誘發變形。由於中間部處的變形而吸收了衝擊之後，由於前部的變形而使骨架構件後退。由此，能夠向後部傳遞載荷。 [0013]變形誘發部由強度比骨架構件的其他部分的強度低且通過載荷而壓曲的脆弱部構成。由於在外側形成的脆弱部發生壓曲，而骨架構件在該部分向內側折彎。由於在內側形成的脆弱部發生壓曲，而骨架構件在該部分向外側折彎。
[0014]變形誘發部由通過來自車輛前方的載荷而折彎的折彎部構成。通過在外側形成的折彎部，而骨架構件在該部分向內側折彎。由於在內側形成的折彎部，而骨架構件在該部分向外側折彎。
[0015]從車輛前方起，第一變形誘發部、第二變形誘發部、第三變形誘發部依次形成在所述骨架構件，第三變形誘發部配置於在車寬方向上與動力傳動單元相鄰的位置，第一變形誘發部形成在骨架構件的外側，在該第一變形誘發部的位置處，骨架構件朝向內側折彎，第二變形誘發部形成在骨架構件的內側，在該第二變形誘發部的位置處，骨架構件朝向外側折彎，第三變形誘發部形成在骨架構件的外側，在該第三變形誘發部的位置處，骨架構件朝向內側折彎，第一變形誘發部與第二變形誘發部之間的在車輛前後方向上的距離小於第二變形誘發部與第三變形誘發部之間的在車輛前後方向上的距離。
[0016]在由於前碰撞而從車輛前側作用有載荷時，骨架構件在發動機等動力傳動單元的附近的第三變形誘發部的位置處朝向內側變形，與動力傳動單元發生幹涉。此時，骨架構件在變形誘發部之間的距離小的第一變形誘發部及第二變形誘發部處發生變形而後退。即，能夠確保該部分處的變形量。而且，第一變形誘發部、第二變形誘發部在內側和外側交替形成，因此成為穩定的變形模式。而且，由於該變形，向骨架構件的後側的部分傳遞將該骨架構件朝向車輛後方壓入的力。因此，在比第三變形誘發部靠後側的部分處的變形量也能夠增大。通過以上，能確保充分的衝擊吸收量。
[0017]一種骨架構件，在車輛的前部沿著車輛前後方向延伸，其中，車輛前後方向上的後側區域的強度比前側區域的強度高，在前側區域形成通過來自車輛前方的載荷而誘發折彎變形的前側變形誘發部，在後側區域形成通過來自車輛前方的載荷而誘發折彎變形的後側變形誘發部。
[0018]在由於前碰撞而從車輛前側作用有載荷時，骨架構件在發動機等動力傳動單元的附近的後側變形誘發部朝向內側發生變形，與動力傳動單元發生幹涉。此時，骨架構件在強度低的前側變形誘發部發生變形而後退。即，能夠確保該部分處的變形量。而且，由於該變形，向骨架構件的後側的部分傳遞將該骨架構件朝向車輛後方壓入的力。因此，比與動力傳動單元發生幹涉的後側變形誘發部靠後側的部分處的變形量也能夠增大。通過以上，能確保充分的衝擊吸收量。
[0019]前側變形誘發部具有分別形成在外側和內側的折彎部，後側變形誘發部具有設置在對後側區域進行加強的加強構件上的折彎部。骨架構件通過設於該加強構件的折彎部而發生折彎變形。
[0020]前側變形誘發部上的、外側的折彎部與內側的折彎部之間的距離設定為骨架構件的截面寬度。如此，通過減小前側變形誘發部的折彎部之間的距離，能夠在通過後側變形誘發部發生了折彎變形之後，產生前側變形誘發部的折彎變形。
[0021]一種骨架構件，在車輛的前部沿著車輛前後方向延伸，其中，在車輛前後方向上的比動力傳動單元靠前側的部分，分別在外側和內側形成有通過來自車輛前方的載荷而誘發折彎變形的前側變形誘發部。
[0022]在由於前碰撞而從車輛前側作用有載荷時，骨架構件在動力傳動單元的附近朝向內側變形，與動力傳動單元幹涉。此時，骨架構件在比動力傳動單元靠前側的部分發生變形而後退。即，能夠確保該部分處的變形量。而且，由於該變形，向骨架構件的後側的部分傳遞將該骨架構件朝向車輛後方壓入的力。因此，比與動力傳動單元幹涉的部分靠後側的部分處的變形量也能夠增大。通過以上，能確保充分的衝擊吸收量。
[0023]【發明效果】
[0024]根據本發明，能夠確保充分的衝擊吸收量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是表示第一實施方式的前縱梁的一部分的立體圖。
[0026]圖2是用於說明各變形誘發部處的變形的順序的模型圖。
[0027]圖3是表示各變形誘發部處的變形的順序的概略圖。
[0028]圖4是表示比較例的前縱梁的一部分的立體圖。
[0029]圖5是表示實施方式的前縱梁和比較例的前縱梁的變形的情況的立體圖。
[0030]圖6是表示實施方式的前縱梁和比較例的前縱梁的變形的情況的俯視圖。
[0031]圖7是表示實施方式的前縱梁和比較例的前縱梁的變形的情況的俯視圖。
[0032]圖8是表示第二實施方式的前縱梁的一部分的立體圖。
[0033]圖9是表示平板狀態的內前縱梁的圖。
[0034]圖10是表示第三實施方式的前縱梁的一部分的立體圖。
[0035]圖11是表示圖10的外前縱梁及加強件的結構的立體圖。
【具體實施方式】
[0036]以下，參照附圖，詳細說明本發明的骨架構件的優選的實施方式。
[0037][第一實施方式]
[0038]前縱梁I是在車輛的前部沿著車輛前後方向延伸的骨架構件。前縱梁I沿著車寬方向設置一對，利用前端部對保險槓加強件的車寬方向的兩端部分別進行支承。前縱梁I具有在由於碰撞而向保險槓加強件輸入載荷時吸收該載荷並向車身的後側傳遞載荷的功能。圖1中僅示出一對中的一方的前縱梁I。而且，與前縱梁整體相比而構件的板厚小，因此在圖中中省略各構件的板厚。需要說明的是，在圖中為了便於理解，凸緣部等相互稍分離，但是在實際的結構中，兩個構件相互接觸而接合。
[0039]前縱梁I將橫截面形成為大致矩形形狀，具有車寬方向的外側的側壁la、車寬方向的內側的側壁lb、上壁lc、下壁Id。而且，前縱梁I沿著車輛前後方向具有前部FA、中間部MA、後部RA。需要說明的是，在本實施方式中，中間部MA是指與包含發動機等動力傳動單元PTU (參照圖3或圖7)沿著車寬方向相鄰的區域。前部FA是比中間部MA靠車輛前側的區域。前部FA是在車輛前後方向上比動力傳動單元PTU靠前側的區域。後部RA是比中間部MA靠車輛後側的區域。
[0040]在前縱梁I的中間部MA形成有截面積減少的截面減少部5。該截面減少部5在從車輛上下方向觀察時，通過前縱梁I的外側向內側彎曲而構成。具體而言，在截面減少部5中，前縱梁I的外側的側壁Ia在從車輛上下方向觀察時以描繪圓弧的方式彎曲。在截面減少部5中，前縱梁I的內側的側壁Ib不彎曲而筆直地延伸。
[0041]如圖1所示，前縱梁I通過將外前縱梁2和內前縱梁3相互連接而構成。外前縱梁2是沿著車輛前後方向延伸的構件。外前縱梁2是前縱梁I的外側的構件，主要構成前縱梁I的外側的側壁la。內前縱梁3是沿著車輛前後方向延伸的構件。內前縱梁3是前縱梁I的內側的構件，主要構成前縱梁I的內側的側壁lb、上壁lc、下壁Id。
[0042]外前縱梁2具備側壁部11、凸緣部12、凸緣部13。側壁部11構成前縱梁I的外側的側壁la。凸緣部12形成在側壁部11的上側的緣部，且與內前縱梁3的凸緣部24接合。凸緣部13形成在側壁部11的下側的緣部，且與內前縱梁3的凸緣部26接合。例如，外前縱梁2的側壁部11、凸緣部12、凸緣部13通過對長條的平板進行折彎加工或衝壓加工等而形成。
[0043]內前縱梁3具備側壁部21、上壁部22、下壁部23、凸緣部24、凸緣部26。側壁部21構成前縱梁I的內側的側壁lb。上壁部22構成前縱梁I的上壁lc。下壁部23構成前縱梁I的下壁Id。凸緣部24形成在上壁部22的外側的緣部，且與外前縱梁2的凸緣部12接合。凸緣部26形成在下壁部23的外側的緣部，且與外前縱梁2的凸緣部13接合。例如，內前縱梁3的側壁部21、上壁部22、下壁部23、凸緣部24、凸緣部26通過對長條的平板進行折彎加工或衝壓加工等而形成。
[0044]在前縱梁I的前部FA，上側的凸緣部12及凸緣部24以水平擴展的狀態沿著車輛前後方向延伸。即，凸緣部12從側壁部11的上緣水平彎曲。凸緣部24從上壁部22的外側的緣部筆直地水平延伸。在前縱梁I的中間部MA及後部RA，上側的凸緣部12及凸緣部24以鉛垂擴展的狀態沿著車輛前後方向延伸。即，凸緣部12從側壁部11的上緣筆直地向上方延伸。凸緣部24從上壁部22的外側的緣部向上方彎曲。在前縱梁I的前部FA、中間部MA、後部RA，下側的凸緣部13及凸緣部26以鉛垂擴展的狀態，沿著車輛前後方向延伸。SP，凸緣部13從側壁部11的下緣筆直地向下方延伸。凸緣部26從下壁部23的外側的緣部向下方彎曲。
[0045]在截面減少部5，外前縱梁2的側壁部11、凸緣部12、凸緣部13在從車輛上下方向觀察時以描繪圓弧的方式彎曲。內前縱梁3的凸緣部24、凸緣部26也以對應於該形狀的方式彎曲。內前縱梁3的上壁部22及下壁部23的內側的緣部也以對應於該形狀的方式彎曲。
[0046]在前縱梁1，通過來自車輛前方的載荷而誘發變形的變形誘發部30A、30B、30C、30D、30E沿著車輛前後方向形成。變形誘發部30A、30B、30C、30D、30E誘發前縱梁I的水平方向的折彎變形(即，繞著沿車輛上下方向延伸的軸線的折彎變形)。在前縱梁1，從車輛前方起依次形成變形誘發部30A、變形誘發部30B、變形誘發部30C、變形誘發部30D、變形誘發部30E(參照圖3)。變形誘發部30A、30B形成在前縱梁I的前部FA。變形誘發部30C形成在前縱梁I的中間部MA。變形誘發部30D、30E形成在前縱梁I的後部RA。
[0047]另外，變形誘發部30A、30B、30C、30D、30E沿著車輛前後方向在前縱梁I的外側和內側交替形成。變形誘發部30A形成在前縱梁I的外側。變形誘發部30B形成在前縱梁I的內側。變形誘發部30C形成在前縱梁I的外側。變形誘發部30D形成在前縱梁I的內側。變形誘發部30E形成在前縱梁I的外側。由此，前縱梁I在外側和內側交替變形。即，前縱梁I在變形誘發部30A的位置朝向內側折彎，在變形誘發部30B的位置朝向外側折彎，在變形誘發部30C的位置朝向內側折彎，在變形誘發部30D的位置朝向外側折彎，在變形誘發部30E的位置朝向內側折彎。需要說明的是，「朝向內側折彎」是指以前縱梁I的內側的側壁Ib形成山且外側的側壁Ia形成谷的方式向內側形成凸狀地折彎。「朝向外側折彎」是指以前縱梁I的外側的側壁Ia形成山且內側的側壁Ib形成谷的方式向外側形成凸狀地折彎。
[0048]變形誘發部30A、30B、30C、30D、30E由通過載荷而壓曲的脆弱部40A、40B、40C、40D、40E構成。脆弱部40A、40B、40C、40D、40E與其他部分(前縱梁I中的除了脆弱部40A、40B、40C、40D、40E以外的部分)相比，相對於壓曲的強度低。脆弱部40A、40B、40C、40D、40E的壓曲強度優選與其他部分相比設定為低20%以上。例如，作為前縱梁I的材料，使用超高強度材料或拼焊板材。通過對前縱梁I中的對應部分進行熱處理(退火)而使強度下降，由此形成脆弱部40A、40B、40C、40D、40E。或者通過局部性的低強度材料的使用而使強度下降。需要說明的是，脆弱部40D、40E的壓曲強度設定得比脆弱部40A、40B、40C的壓曲強度高。由此，變形誘發部30D、30E在變形誘發部30A、30B、30C變形之後發生變形。
[0049]構成變形誘發部30A的脆弱部40A與前縱梁I的內側相比更容易使外側壓曲。具體而言，脆弱部40A由形成在外前縱梁2上的側部41和形成在內前縱梁3上的上部42及下部43構成。在外前縱梁2，以一定的寬度(車輛前後方向的大小)，在凸緣部12、側壁部11、凸緣部13形成矩形形狀的側部41。在內前縱梁3形成有在上壁部22的內側的緣部具有頂點部且在凸緣部24的外緣部具有底邊部那樣的三角形形狀的上部42。而且，在內前縱梁3形成有在下壁部23的內側的緣部具有頂點部且在凸緣部26的外緣部具有底邊部那樣的三角形形狀的下部43。上部42及下部43的底邊部配置在與側部41相同的位置，形成為與側部41的寬度(車輛前後方向的大小)大致相同的大小。由此，脆弱部40A具有在前縱梁I的外側的側壁Ia構成為矩形形狀的部分和在上壁Ic及下壁Id構成為三角形形狀的部分。上壁Ic及下壁Id的三角形以在較弱的外側配置底邊部的方式形成。構成變形誘發部30C的脆弱部40C及構成變形誘發部30E的脆弱部40E具有與脆弱部40A相同主旨的結構。需要說明的是，後部RA的變形誘發部30E只要是能夠折彎變形的結構(例如在外側設置凹道等折彎部)即可，也可以不是基於脆弱部40E的壓曲的變形結構。
[0050]構成變形誘發部30B的脆弱部40B中，與前縱梁I的外側相比更容易使內側壓曲。具體而言，脆弱部40B由在內前縱梁3上形成的側部46、上部47及下部48構成。在內前縱梁3，以一定的寬度(車輛前後方向的大小)，在側壁部21的車輛上下方向形成矩形形狀的側部46。在內前縱梁3形成有在上壁部22的外側的緣部(或者也可以是凸緣部24的外緣部)具有頂點部且在上壁部22的內側的緣部具有底邊部那樣的三角形形狀的上部47。而且，在內前縱梁3形成有在下壁部23的外側的緣部(或者也可以是凸緣部26的外緣部)具有頂點部且在下壁部23的內側的緣部具有底邊部那樣的三角形形狀的下部48。上部47及下部48的底邊部配置在與側部46相同的位置，形成為與側部46的寬度(車輛前後方向的大小)大致相同的大小。由此，脆弱部40B具有在前縱梁I的內側的側壁Ib構成為矩形形狀的部分和在上壁Ic及下壁Id構成為三角形形狀的部分。上壁Ic及下壁Id的三角形以在較弱的內側配置底邊部的方式形成。構成變形誘發部30D的脆弱部40D具有與脆弱部40B相同主旨的結構。需要說明的是，後部RA的變形誘發部30D只要是能夠折彎變形的結構(例如在內側設有凹道等折彎部)即可，也可以不是基於脆弱部40D的壓曲的變形結構。
[0051]當載荷從車輛前方作用於前縱梁I時，在變形誘發部30A、30C、30E，脆弱部40的側部41發生壓曲而被壓扁，並且上部42及下部43的底邊部側發生壓曲而被壓扁。由此，前縱梁I在變形誘發部30A、30C、30E的位置朝向內側折彎。而且，在變形誘發部30B、30D，脆弱部40的側部46發生壓曲而被壓扁，並且上部47及下部48的底邊部側發生壓曲而被壓扁。由此，前縱梁I在變形誘發部30B、30D的位置朝向外側折彎。通過以上，如圖3或圖6
(a)所示，前縱梁I在水平面內呈鋸齒狀地變形。前縱梁I在車輛的前部FA也折彎變形，由此能夠實現穩定的變形模式。
[0052]各變形誘發部30A、30B、30C、30D、30E中的在車輛前後方向相鄰的變形誘發部彼此之間的距離越靠車輛後方越大。即，變形誘發部30C與變形誘發部30B之間的距離L2比變形誘發部30B與變形誘發部30A之間的距離LI大。變形誘發部30D與變形誘發部30C之間的距離L3比變形誘發部30C與變形誘發部30B之間的距離L2大。變形誘發部30E與變形誘發部30D之間的距離L4比變形誘發部30D與變形誘發部30C之間的距離L3大。需要說明的是，各距離是一個變形誘發部的車輛前後方向的中央位置與相鄰的變形誘發部的車輛前後方向的中央位置之間的距離。
[0053]具體而言，變形誘發部30B與變形誘發部30A之間的距離LI優選設定成與前縱梁I的截面寬度LD相同的大小。變形誘發部30C與變形誘發部30B之間的距離L2優選設定成距離LI的3倍以上的距離。或者如本實施方式那樣前縱梁I具有截面減少部5時，優選在最大減少位置(截面寬度最小的位置)設置變形誘發部30C。
[0054]接下來，說明如上述那樣構成的前縱梁I的變形。
[0055]變形誘發部30C與變形誘發部30B之間的距離L2比變形誘發部30B與變形誘發部30A之間的距離LI大。因此，在載荷從車輛前方作用於前縱梁I時，變形誘發部30C和變形誘發部30B先變形，然後變形誘發部30A發生變形。如圖2 (a)的模型圖所示，當載荷F作用於前縱梁I時，要向內側折彎的力SF作用於變形誘發部30A及變形誘發部30C，要向外側折彎的力SF作用於變形誘發部30B。作用於各變形誘發部30A、30B、30C的力SF的大小均相同。然而，變形誘發部30C與變形誘發部30B之間的距離L2比變形誘發部30B與變形誘發部30A之間的距離LI大。因此，在以變形誘發部30B為基準時，距離L2大的變形誘發部30C側的力矩M2比距離LI小的變形誘發部30A側的力矩Ml大。通過以上，變形誘發部30C和變形誘發部30B先變形，然後變形誘發部30A變形。
[0056]在前縱梁I整體觀察時，以圖3所示的順序變形。如圖3 (a)所示，保險槓加強件50經由碰撞吸能盒51而與前縱梁I的前端連結。如圖3 (b)所示，當向保險槓加強件50輸入載荷時，首先碰撞吸能盒51被壓扁。
[0057]接下來，如圖3 (C)所示，變形誘發部30B和變形誘發部30C變形。S卩，前縱梁I在變形誘發部30C的位置朝向內側折彎，在變形誘發部30B的位置朝向外側折彎。通過前述的理由，變形誘發部30B、30C比變形誘發部30A先變形。此時，變形誘發部30C通過折彎變形而向內側移動，由此與動力傳動單元PTU的側面發生碰撞。
[0058]接下來，如圖3 (d)所示，變形誘發部30A變形。即，前縱梁I在變形誘發部30A的位置朝向內側折彎。而且，在變形誘發部30B也連續變形。由此，保險槓加強件50順暢地向車輛後方移動。而且，將前縱梁I向後方壓入的力向後部RA傳遞。需要說明的是，變形誘發部30D、30E相對於壓曲的強度設定得比變形誘發部30A、30B、30C高。因此，變形誘發部30A、30B、30C處的變形比變形誘發部30D、30E處的變形提前發生。
[0059]接下來，如圖3 (e)所示，變形誘發部30D和變形誘發部30E變形。S卩，前縱梁I在變形誘發部30D的位置朝向外側折彎，在變形誘發部30E的位置朝向內側折彎。而且，變形誘發部30C也連續變形。需要說明的是，變形誘發部30C在動力傳動單元PTU的幹涉後，也向車輛後方移動。在各種變形誘發部變形進展，最終成為圖3 (f)所示的狀態。
[0060]作為比較例的結構，可列舉圖4所示的前縱梁400。前縱梁400具有截面減少部5，但不具有本實施方式那樣的變形誘發部30A、30B、30C。通過這種結構，如圖5 (b)及圖6
(b)所示，在載荷作用於保險槓加強件50時，比較例的前縱梁400在截面減少部5的部分向內側折彎(在與本實施方式的變形誘發部30C大致相同的位置變形)。另一方面，前縱梁400在與保險槓加強件50連接的連接部分52變形，但在車輛前部不折彎而挺起。如此，比較例的前縱梁400的連接部分52的角度變化較大，以不穩定的變形模式變形。需要說明的是，在圖5 (b)及圖6 (b)中，為了使前縱梁40的變形模式明確，而省略碰撞吸能盒51。
[0061]圖7 (b)更詳細地示出比較例的前縱梁400的變形的情況。如圖7 (b)所示，前縱梁400在截面減少部5折彎,與動力傳動單兀PTU幹涉。此時,折彎的前縱梁400與動力傳動單元PTU幹涉，而前縱梁400的前部挺起不折彎。因此，前縱梁400將動力傳動單元PTU向內側按壓的力進行作用，而將前縱梁400向車輛後方壓入的力較弱。因此，前縱梁400的後部的變形(變形誘發部30D、30E處的變形)受到妨礙，衝擊吸收量減少。而且，前縱梁400的變形成為不穩定的變形。如圖6 (b)所示，前縱梁400無法增大變形的行程(初期的保險槓加強件50與變形後的保險槓加強件50之間的距離)。
[0062]如圖5 Ca)及圖6 Ca)所示，本實施方式的前縱梁I不僅在變形誘發部30C向內側折彎，而且在保險槓加強件50的附近，在變形誘發部30B向外側折彎，在變形誘發部30A向內側折彎。此時，變形誘發部30B與變形誘發部30C的距離L2比變形誘發部30A與變形誘發部30B的距離LI大，因此變形誘發部30C處的變形比變形誘發部30A處的變形先發生。前縱梁I在前部側在三個部位發生鋸齒狀的折彎變形，由此，通過多關節化而該部分處的變形量增加，能量吸收量較大。而且，前縱梁I與保險槓加強件50的連接部分52不像比較例那樣較大地發生角度變化，在保持位置的狀態下能夠穩定地向車輛後方保持原樣地移動。
[0063]圖7 Ca)更詳細示出本實施方式的前縱梁I的變形的情況。如圖7 Ca)所示，前縱梁I在變形誘發部30C (截面減少部5)折彎，與動力傳動單元PTU幹涉。此時，折彎的前縱梁400與動力傳動單元PTU幹涉，而前縱梁I的前部在變形誘發部30B及變形誘發部30A處折彎。因此，前縱梁I在變形誘發部30C與動力傳動單元PTU幹涉之後，也通過變形誘發部30A、30B處的變形，穩定地傳遞向車輛後方壓入的力(變形誘發部30C不像變形例那樣將動力傳動單元PTU向車寬方向內側壓入)，在變形誘發部30D及變形誘發部30E充分地變形。如此，除了在變形誘發部30A、30B變形之外，變形誘發部30D、30E處的變形量也能夠充分地確保。因此，衝擊吸收量增加。而且，前縱梁I的變形成為穩定的變形。如圖6 (a)所示，前縱梁I能夠使變形的行程(初期的保險槓加強件50與變形後的保險槓加強件50之間的距離)大於比較例。由此，前縱梁I充分地確保碰撞時的衝擊吸收量，由此通過提高後側的車身結構的強度，而能夠防止車重變重的情況。而且，通過變形的多關節化能夠使變形模式穩定。
[0064]如以上那樣，在由於前碰撞而從車輛前方作用有載荷時，前縱梁I在發動機等動力傳動單元PTU的附近的變形誘發部30C朝向內側變形，與動力傳動單元PTU幹涉。此時，前縱梁I在變形誘發部之間的距離小的前部發生變形而後退。即，能夠確保該部分處的變形量。而且，通過該變形，向前縱梁I的後側的部分傳遞將該前縱梁I朝向車輛後方壓入的力。因此，比與動力傳動單元PTU幹涉的部分靠後側的部分處的變形量也能夠增大。通過以上，能確保充分的衝擊吸收量。
[0065][第二實施方式]
[0066]參照圖8及圖9，對第二實施方式的前縱梁100進行說明。第二實施方式的前縱梁100主要在使用不同構件來形成脆弱部140這一點上與第一實施方式的前縱梁I不同。
[0067]如圖8所示，前縱梁100的脆弱部140A、140B、140C通過安裝強度比其他部分的材料的強度低的構件而構成。脆弱部140A、140B、140C的位置.形狀.大小與第一實施方式的前縱梁I的脆弱部40A、40B、40C大致相同。變形誘發部30A、30B、30C由該脆弱部140A、140BU40C構成。需要說明的是，變形誘發部30D、30E也可以通過基於不同構件的脆弱部構成。
[0068]脆弱部140A、140B、140C例如通過拼焊板焊接而形成。即，將外前縱梁2與內前縱梁3的對應部分切去。脆弱部140A、140B、140C通過在該切去部分焊接強度低的不同構件而構成。作為不同構件，可以採用由強度比外前縱梁2和內前縱梁3的材料的強度弱的材料構成的構件，或者由比外前縱梁2和內前縱梁3的板厚薄的板厚構成的構件。
[0069]例如圖9 (a)所示，將平板狀態的內前縱梁3的對應部分切去，並在該部分焊接不同構件142、143、145。而且，也可以形成為圖9 (b)所示那樣的結構。在圖9 (b)的例子中，三角形的不同構件142、143由連接部146連接。由此，能夠將不同構件142、143、146形成為一張坯件。由此，能夠減少拼焊板焊接用的細分數，因此製造變得容易。
[0070]以上那樣的第二實施方式的前縱梁100能夠得到與第一實施方式的前縱梁I同樣的作用.效果。
[0071][第三實施方式]
[0072]參照圖10及圖11，說明第三實施方式的前縱梁200。第三實施方式的前縱梁200主要在通過折彎部240形成變形誘發部30這一點、對中間部MA及後部RA進行加強這一點上，與第一實施方式的前縱梁I不同。
[0073]如圖10及圖11所示，第三實施方式的前縱梁200除了外前縱梁2及內前縱梁3之外，還具有加強件210。而且，變形誘發部30A、30B、30C由折彎部240A、240B、240C構成。
[0074]加強件210是對前縱梁200的中間部MA及後部RA進行加強的構件，在該區域中，設置在前縱梁200的內部。加強件210具有與內前縱梁3的內表面大體一致的形狀。具體而言，加強件210具有對側壁部21進行加強的側部221、對上壁部22進行加強的上壁部222、對下壁部23進行加強的下部223、對凸緣部24、26進行加強的凸緣部224、226。加強件210在前端部具有上壁部222及下部223向車輛前方突出的突出部222a、223a。突出部222a、223a通過使上壁部222及下部223的外側突出而構成。上壁部222及下部223的內側不突出。需要說明的是，在加強件210的前端部(包含突出部222a、223a)，通過向內側折彎而形成凸緣部230。通過以上那樣的結構，前縱梁200具有車輛前後方向上的前側區域(主要包括前部FA)和比前側區域的強度高的後側區域(主要包括中間部MA及後部RA)。後側區域是由加強件210加強的部分。在前側區域與後側區域的交界部分，外側由突出部222a、223a加強，內側未被加強。
[0075]變形誘發部30A及變形誘發部30B形成在未被加強的前側區域。變形誘發部30A由設置在外側的折彎部240A構成。折彎部240A由形成在外前縱梁2的側壁部11上的縱凹道241構成。縱凹道241具有向內側凹陷的形狀，在車輛上下方向上形成。通過該折彎部240A，前縱梁200容易向內側折彎。變形誘發部30B由設置在內側的折彎部240B構成。折彎部240B由形成在內前縱梁3上的凹道242構成。凹道242形成在內前縱梁3的側壁部21與上壁部22之間的角部、以及側壁部21與下壁部23之間的角部。凹道242具有向外側凹陷的形狀。凹道242形成在前側區域與後側區域的交界部分附近且未由加強件210加強的部分。S卩，凹道242配置在前縱梁200的前側區域中的加強件210的前端部的前方。如此，通過在強度急劇變化的位置形成凹道242，而在折彎部240B容易折彎。通過該折彎部240B,前縱梁200容易向外側折彎。
[0076]變形誘發部30C形成在被加強的後側區域。變形誘發部30C由設置在加強件210的外側的折彎部240C構成。折彎部240C由在加強件210的上壁部222的外側形成的急劇的臺階部244構成。加強件210的上壁部222隨著從前端部朝向車輛後方，而從內前縱梁3的上壁部22向下方分離。並且，上壁部222在折彎部240的位置上，急劇地朝向上方彎曲，形成臺階部244。臺階部244僅外側急劇地彎曲，內側不變化。因此，臺階部244具有在外側具有底邊且在內側具有頂點的三角形形狀。在內側形成平緩的臺階部246。臺階部246具有在內側具有底邊且在外側具有頂點的三角形形狀。臺階部246的底邊比臺階部244的底邊長，傾斜度是平緩的。上壁部222在比臺階部244、246靠車輛後方的位置與上壁部22重疊。通過該折彎部240C，前縱梁200容易向內側折彎。
[0077]需要說明的是，變形誘發部30D、30E也由折彎部構成。但是，也可以是僅變形誘發部30D、30E由第一、第二實施方式那樣的脆弱部構成。
[0078]變形誘發部30A、30B、30C、30D、30E的相互的尺寸關係(距離L1、L2等的關係)與第一、第二實施方式中的尺寸關係同樣。因此，第三實施方式的前縱梁200也以圖3、圖5?7所示那樣的變形的順序、變形的形態、變形模式發生變形。因此，第三實施方式的前縱梁200能夠得到與第一、第二實施方式同樣的作用.效果。
[0079]通過上述那樣的結構，在前縱梁200中，在未被加強的前側區域，形成通過來自車輛前方的載荷而誘發折彎變形的前側變形誘發部，在強度高的後側區域，形成通過來自車輛前方的載荷而誘發折彎變形的後側變形誘發部。前側變形誘發部由變形誘發部30A、30B構成。後側變形誘發部由變形誘發部30C構成。即，前側變形誘發部具有在外側和內側分別形成的折彎部240A、240B，後側變形誘發部具有設置在對後側區域進行加強的加強件210上的折彎部240C。
[0080]在由於前碰撞而載荷從車輛前側作用時，前縱梁200在動力傳動單元PTU的附近的變形誘發部30C (後側變形誘發部)朝向內側變形，與動力傳動單元PTU幹涉。此時，前縱梁200在強度低的變形誘發部30A、30B (前側變形誘發部)發生變形而後退。即，能夠確保該部分處的變形量。而且，通過該變形，向前縱梁200的後側的部分傳遞將該前縱梁200朝向車輛後方壓入的力。因此，比與動力傳動單元PTU幹涉的變形誘發部30C(後側變形誘發部)靠後側的部分處的變形量也能夠增大。通過以上，能確保充分的衝擊吸收量。而且，通過變形的多關節化能夠使變形模式穩定。
[0081]本發明並未限定為上述的實施方式。
[0082]例如，在上述的實施方式中，各變形誘發部由脆弱部40、脆弱部140、折彎部240中的任一種類分別構成。然而，在一個變形誘發部和另一變形誘發部，可以適用不同種類。即，對於一根前縱梁，可以採用脆弱部40、脆弱部140、折彎部240的兩種類以上混合存在的結構。
[0083]另外，對於一根前縱梁形成了 5個變形誘發部，但並未特別限定，可以比之多或少。而且，動力傳動單元PUT的位置也沒有特別限定。
[0084]變形誘發部的種類、脆弱部的形狀並未限定為上述的實施方式，在不脫離本發明的技術思想的範圍內，可以採用各種結構。
[0085]【工業上的可利用性】
[0086]本發明能夠利用於在車輛的前部沿著車輛前後方向延伸的骨架構件中。 [0087]【標號說明】
[0088]l、100、20(l...前縱梁(骨架構件)，30A...變形誘發部(第一變形誘發部、前側變形誘發部)，30B...變形誘發部(第二變形誘發部、前側變形誘發部)，30C...變形誘發部(第三變形誘發部、後側變形誘發部)，300、3(^...變形誘發部，4(^、4(?、40(:、14(^、14(?、1400..脆弱部，240A、240B、240C…折彎部，210...加強件(加強構件)，PTU…動力傳動單元。
【權利要求】
1.一種骨架構件，在車輛的前部沿著車輛前後方向延伸，其特徵在於， 通過來自車輛前方的載荷而誘發變形的變形誘發部沿著車輛前後方向形成在所述骨架構件的多個部位， 多個所述變形誘發部沿著車輛前後方向交替形成在所述骨架構件的外側和內側， 越向車輛後方所述變形誘發部之間的距離越大。
2.根據權利要求1所述的骨架構件，其特徵在於， 所述變形誘發部分別形成在所述骨架構件的前部、中間部及後部，並以所述中間部、所述前部、所述後部的順序誘發變形。
3.根據權利要求1或2所述的骨架構件，其特徵在於， 所述變形誘發部由強度比所述骨架構件的其他部分的強度低且通過載荷而壓曲的脆弱部構成。
4.根據權利要求1?3中任一項所述的骨架構件，其特徵在於， 所述變形誘發部由通過來自車輛前方的載荷而折彎的折彎部構成。
5.—種骨架構件,其特徵在於， 從車輛前方起，第一變形誘發部、第二變形誘發部、第三變形誘發部依次形成在所述骨架構件， 所述第三變形誘發部配置於在車寬方向上與動力傳動單元相鄰的位置， 所述第一變形誘發部形成在所述骨架構件的外側，在該第一變形誘發部的位置處，所述骨架構件朝向內側折彎， 所述第二變形誘發部形成在所述骨架構件的內側，在該第二變形誘發部的位置處，所述骨架構件朝向外側折彎， 所述第三變形誘發部形成在所述骨架構件的外側，在該第三變形誘發部的位置處，所述骨架構件朝向內側折彎， 所述第一變形誘發部與所述第二變形誘發部之間的在所述車輛前後方向上的距離小於所述第二變形誘發部與所述第三變形誘發部之間的在所述車輛前後方向上的距離。
6.一種骨架構件，在車輛的前部沿著車輛前後方向延伸，其特徵在於， 車輛前後方向上的後側區域的強度比前側區域的強度高， 在所述前側區域形成通過來自車輛前方的載荷而誘發折彎變形的前側變形誘發部，在所述後側區域形成通過來自車輛前方的載荷而誘發折彎變形的後側變形誘發部。
7.根據權利要求6所述的骨架構件，其特徵在於， 所述前側變形誘發部具有分別形成在外側和內側的折彎部， 所述後側變形誘發部具有設置在對所述後側區域進行加強的加強構件上的折彎部。
8.根據權利要求7所述的骨架構件，其特徵在於， 所述前側變形誘發部上的、所述外側的所述折彎部與所述內側的所述折彎部之間的距離設定為所述骨架構件的截面寬度。
9.一種骨架構件，在車輛的前部沿著車輛前後方向延伸，其特徵在於， 在車輛前後方向上的比動力傳動單元靠前側的部分，分別在外側和內側形成有通過來自車輛前方的載荷而誘發折彎變形的前側變形誘發部。
【文檔編號】B62D21/15GK103796905SQ201180073497
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2011年10月25日 優先權日:2011年10月25日
【發明者】森健雄 申請人:豐田自動車株式會社