车辆保险杠加强件的制作方法

本实用新型涉及一种沿车辆宽度方向延伸的具有中空结构的车辆保险杠加强件。

背景技术：

通常，已知具有中空结构的保险杠加强件包括闭合横截面。例如，在日本专利申请公报No.2003-182481(JP 2003-182481A)中，公开了一种包括矩形闭合横截面的保险杠加强件，并且其中，前表面凸缘、上表面腹板、中间腹板以及下表面腹板的联接部分比前表面凸缘、上表面腹板、中间腹板以及下表面腹板的除了联接部分之外的其它部分更厚。此外，在日本专利申请公报No.11-170935(JP 11-170935A)中，公开了一种包括矩形闭合横截面的保险杠加强件，并且其中，四个拐角被加厚。

技术实现要素：

附带地，包括开放横截面(唇形槽状)并且背侧敞开的保险杠加强件是可用的。在这种情况下，例如，由于可以将侧部构件(溃缩盒)插入保险杠加强件中，所以侧部构件(溃缩盒)可以延伸，侧部构件的能量吸收量可以增加。然而，包括开放横截面的保险杠加强件与包括闭合横截面的保险杠加强件的不同之处在于在接收碰撞载荷时的变形模式不同。因此，对于加厚部段的形成，必须充分考虑到这一事实。

本实用新型提供了一种车辆保险杠加强件，该车辆保险杠加强件包括开放横截面并且通过在适当位置处设置加厚部段来减少碰撞期间的行程量。

本实用新型的一方面的车辆保险杠加强件是沿车辆宽度方向延伸的具有中空结构的车辆保险杠加强件，并且该车辆保险杠加强件具有：前表面凸缘；上表面腹板，该上表面腹板从前表面凸缘的上端部沿正交于前表面凸缘的方向延伸；下表面腹板，该下表面腹板从前表面凸缘的下端部沿正交于前表面凸缘的方向延伸；上唇缘，该上唇缘从上表面腹板的延伸端部向下延伸；以及下唇缘，该下唇缘从下表面腹板的延伸端部向上延伸。在上唇缘和下唇缘之间设置有敞开的开口。上表面腹板和下表面腹板中的至少一者的位于设置有上唇缘或下唇缘的唇缘侧的端部具有比上表面腹板和下表面腹板中的所述至少一者的中央部更厚的加厚部段。

该方面的车辆保险杠加强件具有前表面凸缘、上表面腹板、下表面腹板、上唇缘和下唇缘。在两个唇缘之间设置有开口。上表面腹板和下表面腹板中的至少一者的位于设置有上唇缘或下唇缘的唇缘侧的端部具有比上表面腹板和下表面腹板中的所述至少一者的中央部更厚的加厚部段。在设置有如上所述的这样的上唇缘和这样的下唇缘的车辆保险杠加强件中，当碰撞载荷施加到前表面凸缘上时，上表面腹板和下表面腹板相对于前表面凸缘沿向外展开的方向变形，并且上唇缘和下唇缘分别相对于上表面腹板和下表面腹板沿向内闭合的方向变形。因此，可以通过使上表面腹板或下表面腹板的位于唇缘侧的端部加厚来抑制唇缘的变形。因此，在具有开放横截面的车辆保险杠加强件中，碰撞期间的行程量可以进一步减小。需要注意的是，上表面腹板和下表面腹板中的至少一者的位于前表面凸缘侧的端部也可以比中央部更厚。

在此方面的车辆保险杠加强件中，加厚部段可以以向外凸起的方式形成。通过这种方式，可以进一步有效地抑制具有开放横截面的保险杠加强件中的唇缘的变形。在这种情况下，加厚部段的凸起的顶部可以具有平坦的表面。

替代地，在该方面的车辆保险杠加强件中，加厚部段的厚度可以从中央部到端部逐渐增加。通过这种方式，可以进一步有效地避免碰撞期间的应力集中。

此外，在该方面的车辆保险杠加强件中，侧部构件或固定至侧部构件的联接构件可以联接至保险杠加强件，处于插入保险杠加强件中的状态。通过这种方式，例如，可以增加在保险杠加强件弯曲成弧形时的曲率，以此改进保险杠周围部分的设计，无需使侧部构件或联接构件沿车辆纵向方向延长以进一步提高侧部构件或联接构件的能量吸收量，或者无需增加侧部构件或联接构件的总长度。

附图说明

下面将参考附图描述本实用新型的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：

图1是从前侧观察作为本实用新型的一个实施方式的保险杠加强件10的外观的立体视图；

图2是从后侧观察作为本实施方式的保险杠加强件10的外观的立体视图；

图3是本实施方式的保险杠加强件10的俯视图；

图4是本实施方式的保险杠加强件10的后视图；

图5是图3中的保险杠加强件10的横截面A-A的剖视图；

图6A是示出本实施方式的保险杠加强件在摆锤碰撞试验中在前表面凸缘11的上侧接收碰撞载荷的情况下变形的情形的视图；

图6B是示出第一对比示例的保险杠加强件在摆锤碰撞试验中在前表面凸缘11的上侧接收碰撞载荷的情况下变形的情形的视图；

图7A是示出本实施方式和第一对比示例的保险杠加强件的载荷-行程曲线的曲线图；

图7B是示出本实施方式和第一对比示例的保险杠加强件的能量吸收量-行程曲线的曲线图；

图8A是示出本实施方式的保险杠加强件在摆锤碰撞试验中的变形情况的视图；

图8B是示出第二对比示例的保险杠加强件在摆锤碰撞试验中的变形情况的视图；以及

图9是变型示例的保险杠加强件110的剖视图。

具体实施方式

将通过使用实施方式来描述用于实施本实用新型的模式。

图1是从前侧观察作为本实用新型的一个实施方式的保险杠加强件10的外观的立体视图。图2是从后侧观察作为本实施方式的保险杠加强件10的外观的立体视图。图3是本实施方式的保险杠加强件10的俯视图。图4是本实施方式的保险杠加强件10的后视图。图5是图3中的保险杠加强件10的横截面A-A的剖视图。

本实施方式的保险杠加强件10沿车辆宽度方向延伸，并且该保险杠加强件10的两个端部分别紧固至在车辆宽度方向上彼此分离的成对的左右侧部构件1。保险杠加强件10保护安装在所述保险杠加强件10的后侧的辅助装置(散热器等)以抵抗低速的轻微碰撞。

如图1至图5所示，本实施方式的保险杠加强件10为呈唇形槽状(具有C形横截面)的长构件，该长构件具有：前表面凸缘11；上表面腹板12，该上表面腹板12从前表面凸缘11的上端部附近沿正交于前表面凸缘11的方向延伸；下表面腹板13，该下表面腹板13从前表面凸缘11的下端部附近与上表面腹板12平行地延伸；上唇缘14，该上唇缘14从上表面腹板12的延伸端部向下延伸；以及下唇缘15，该下唇缘15从下表面腹板13的延伸端部向上延伸。例如，通过弯曲挤压材料来构成保险杠加强件10，其中，通过使用挤压机将铝或铝合金挤压成呈椭圆弧状来模制该挤压材料。

如图5所示，侧部构件1的末端插入本实施方式的保险杠加强件10中，并且通过螺栓和螺母等将所述保险杠加强件10紧固至侧部构件1以呈如下状态：前表面凸缘11的内壁表面邻接侧部构件1的末端表面。通过这种方式，可以增加保险杠加强件10的椭圆弧的曲率以此改进保险杠周围部分的设计，无需使侧部构件1延长以增加侧部构件1的能量吸收量，或者无需减少侧部构件1的总长度。

如图5所示，在上表面腹板12中，位于前表面凸缘11侧的端部12F的板厚和位于上唇缘14侧的端部12B的板厚d2大于中央部12M的板厚d1，即，端部12F和端部12B被加厚。在本实施方式中，上表面腹板12的位于前表面凸缘11侧的端部12F被加厚成呈渐缩形状，使得内表面侧和外表面侧这两个表面侧均从中央部12M到前表面凸缘11侧逐渐凸起。同时，上表面腹板12的位于上唇缘14侧的端部12B被加厚，使得外表面侧从中央部12M到上唇缘14侧凸起，而内表面侧不凸起。在本实施方式中，采用这种结构以防止上表面腹板12的位于上唇缘14侧的端部12B的内表面与侧部构件1的外表面之间在侧部构件1的末端插入保险杠加强件10时发生干涉。

如图5所示，在下表面腹板13中，位于前表面凸缘11侧的端部13F比中央部13M更厚。在本实施方式中，下表面腹板13的位于前表面凸缘11侧的端部13F被加厚成呈渐缩形状，使得内表面侧和外表面侧这两个表面侧均从中央部13M到前表面凸缘11侧逐渐凸起。下表面腹板13的位于下唇缘15侧的端部13B比上表面腹板12的位于上唇缘14侧的端部12B更薄。

图6A、6B是示出如下情形的视图：本实施方式的保险杠加强件和第一对比示例的保险杠加强件在摆锤碰撞试验中在各个保险杠加强件的前表面凸缘11的上侧接收碰撞载荷的情况下变形。图7A、7B是分别示出本实施方式的保险杠加强件和第一对比示例的保险杠加强件的载荷-行程曲线以及本实施方式的保险杠加强件和第一对比示例的保险杠加强件的能量吸收量-行程曲线的曲线图。此处，除了上表面腹板212的位于上唇缘14侧的端部没有被加厚这一点以外，第一对比示例的保险杠加强件210具有与本实施方式的保险杠加强件10相似的构造。需要注意的是，在摆锤碰撞试验中，摆锤以规定的速度碰撞各个保险杠加强件的两个端部受到支撑的前表面凸缘，并且检测各个保险杠加强件在碰撞时的行程量、能量吸收量等。通过使用呈唇形槽状的保险杠加强件进行摆锤碰撞试验来评估保险杠加强件中的应力集中，本申请的发明人已经发现，最大应力作用在上表面腹板12的位于上唇缘14侧的端部12B上。本实施方式的保险杠加强件10的上表面腹板12的位于上唇缘14侧的端部12B被加厚，如图7A所示，当使用本实施方式的保险杠加强件10时，与第一对比示例的保险杠加强件210相比，载荷-行程曲线的积分值可以具有更大的值，其中，第一对比例的保险杠加强件210的上表面腹板212的位于上唇缘14侧的端部未被加厚。因此，如图7B所示，能够以较小的行程量实现目标能量吸收量。

图8A、8B是分别示出本实施方式的保险杠加强件和第二对比示例的保险杠加强件在摆锤碰撞试验中变形的情形的视图。此处，作为第二对比示例的保险杠加强件310，使用构造成具有闭合横截面的保险杠加强件，并且该保险杠加强件具有：前表面凸缘311；后表面凸缘315，该后表面凸缘315与前表面凸缘311平行；上表面腹板312，该上表面腹板312连接前表面凸缘311的上端部和后表面凸缘315的上端部；下表面腹板313，该下表面腹板313连接前表面凸缘311的下端部和后表面凸缘315的下端部；中间腹板314，该中间腹板314位于上表面腹板312与下表面腹板313之间。在构造成具有闭合横截面的第二对比示例的保险杠加强件310中，当通过摆锤将碰撞载荷施加到前表面凸缘311时，在车辆宽度方向上，压缩应力作用在前表面凸缘311上，并且拉伸应力作用在后表面凸缘315上。相应地，在竖直方向上，前表面凸缘311被拉伸，并且后表面凸缘315收缩。因此，由前表面凸缘311和后表面凸缘315约束的上表面腹板312和下表面腹板313在前表面凸缘311侧沿向内闭合的方向变形，并且在后表面凸缘315侧沿向外展开的方向变形。同时，在构造成具有呈唇形槽状的开放横截面的本实施方式的保险杠加强件10中，当通过摆锤将碰撞载荷施加到前表面凸缘11时，前表面凸缘11在竖直方向上被拉伸，并且因此上表面腹板12和下表面腹板13沿向外展开的方向变形。这是因为上表面腹板12和下表面腹板13的位于前表面凸缘11的相反侧的延伸端部是自由的。此外，由于在竖直方向上的收缩，上唇缘14和下唇缘15分别相对于上表面腹板12和下表面腹板13沿向内闭合的方向变形。正如所述的那样，本实施方式的具有开放横截面的保险杠加强件10在轻微碰撞时期间的变形模式与第二对比示例的具有闭合横截面的保险杠加强件310在轻微碰撞期间的变形模式不同。因此，可以认为能够通过以向内凸起的方式加厚上表面腹板312的端部来有效地抑制第二对比示例的保险杠加强件310的变形，并且能够通过以向外凸起的方式加厚上表面腹板12的端部12B来有效地抑制本实施方式的保险杠加强件10的变形。

目前为止，已经描述的本实施方式的保险杠加强件10具有前表面凸缘11、上表面腹板12、下表面腹板13、上唇缘14和下唇缘15，并且该保险杠加强件10形成为呈唇形槽状，其中，在唇缘之间的部分是敞开的。在保险杠加强件10中，上表面腹板12的位于上唇缘14侧的端部12B比中央部12M更厚。在呈唇形槽状的保险杠加强件10中，当碰撞载荷施加到前表面凸缘11的上侧时，上表面腹板12沿向外展开的方向变形，并且上唇缘14相对于前表面凸缘11沿向内闭合的方向变形。因此，当上表面腹板12的位于上边缘14侧的端部12B比中央部12M更厚时，加强了沿向内闭合方向的弯曲强度，并且能够抑制保险杠加强件10的变形。因此，在构造成具有开放横截面的保险杠加强件10中，轻微碰撞期间的行程量可以进一步减小。

此外，在本实施方式的保险杠加强件10中，上表面腹板12的位于上唇缘14侧的端部12B被加厚，使得端部12B的外表面侧凸起，但端部12B的内表面侧不凸起。因此，可以有效地抑制上唇缘14相对于上表面腹板12沿向内闭合方向的变形。此外，端部12B被加厚使得内表面侧不凸起。因此，当侧部构件1的末端插入保险杠加强件10中时，能够防止端部12B的内表面与侧部构件1的外表面之间的干涉。

在本实施方式的保险杠加强件10中，上表面腹板12的位于上唇缘14侧的端部12B形成为使得凸起的顶部(外表面)具有大致平坦的表面(厚度变成大致均匀的厚度)。然而，如图9的变型示例的保险杠加强件110所示，上表面腹板112的板厚可以改变为呈渐缩形状，使得板厚朝向上唇缘14侧逐渐增加。

在本实施方式及其变型示例中，上表面腹板12(上表面腹板112)的位于上唇缘14侧的端部12B(端部112B)被加厚。然而，下表面腹板13的位于下唇缘15侧的端部13B可以被加厚，或者上表面腹板12的位于上唇缘14侧的端部12B和下表面腹板13的位于下唇缘15侧的端部13B两者均可以被加厚。需要注意的是，可以根据在碰撞试验(摆锤碰撞试验)中摆锤与保险杠加强件10(前表面凸缘11)碰撞的位置，即，根据保险杠加强件10的安装高度，来适当地确定是否为上表面腹板12或下表面腹板13提供加厚部段。

在本实施方式中，保险杠加强件10直接紧固至侧部构件1。然而，保险杠加强件10可以经由溃缩盒紧固至侧部构件1。在这种情况下，可以将溃缩盒的一部分或全部插入保险杠加强件10。此外，保险杠加强件10可以经由支撑件紧固至侧部构件1。

在本实施方式中，使用铝或铝合金用作保险杠加强件10的材料。然而，可以使用铝以外的轻质金属、合成树脂材料、钢材、不锈钢材料等。此外，保险杠加强件10的制造方法不限于挤压成型方法，并且还可以使用铸造等。

目前为止，已经通过使用本实施方式描述了用于实施本实用新型的模式。然而，本实用新型在任何方面不限于这样的实施方式。不必说，本实用新型可以在不脱离本实用新型要旨的范围内以各种模式实现。

本实用新型可以用于保险杠加强件制造工业等中。