车辆保险杠的制作方法
【专利说明】车辆保险杠
对相关申请的交叉引用[0001 ]本申请要求2013年10月4日递交的申请号为14/046,616、发明名称为“车辆保险杠”的美国专利申请的优先权，其中的全部内容在此通过引用合并入本说明书内。
技术领域
[0002]本发明涉及用作车辆保险杠的横梁。
【背景技术】
[0003]用在车辆上的保险杠一方面是为了保护车辆的前部和尾部，使其免受轻微撞击的影响，另一方面是为了在严重撞击过程中将负荷转移到车辆结构。这种保险杠从车辆凸出来并提供了车辆与其它结构的最初接触点。
[0004]保险杠已经从固定于车辆底盘的一根简单的横梁发展成为复杂撞击吸能系统的一个整体组成部分。这种撞击吸能系统可以将负荷转移到车辆的能量吸收结构，它的作用是减轻对车辆乘坐人的撞击作用，以及在车辆停车操作或类似过程中发生低速撞击时将损害降低到最低限度。具体的测试标准已经被强制执行，要求安装在现代车辆上的保险杠必须符合这些标准。同时，商业现实的考虑需要将保险杠的制造成本和重量降低到最低限度。
[0005]专利号为6，217，089并授权给后藤(Goto)的美国专利展示了一种辊乳成型为管状结构的保险杠，具有一条从管状结构前部贯穿到尾部的中心基材。类似的结构也出现在申请号为2008/0284184和2008/0093867的两件美国专利申请中，其结构具有从车辆本身延伸到保险杠横梁朝外的表面的一对基材。
[0006]尽管这些配置顾及到了用一块简单的坯料进行生产的经济性，但是人们发现，在没有大幅增加构造中所用材料厚度的情况下，这些配置还是不能承受适用标准下施加的撞击。而这种厚度的增加不仅提高了上述结构的成本，还增加了它的重量。
[0007]专利号为6，726，261并授权给后藤(Goto)的美国专利展示了一种局部增强部件，其中有一个附加组件固定于管状横梁上并在车辆中部区域从横梁向前凸出。这样一种构造需要在生产过程中增加工艺步骤，因而增加了结构本身的固有成本。
发明目的
[0008]因此，本发明的目的是提供一种用于车辆保险杠的横梁，从而消除或减轻上述缺点。
发明概述
[0009]本发明提供一种用于车辆保险杠的横梁。所述横梁包括由金属连续基材制成的伸长且封闭的管状主体。所述主体具有彼此隔开的第一对壁面和彼此隔开的第二对壁面，所述第二对壁面在所述第一对壁面之间延伸。支撑部在所述第二对壁面之间延伸并且位置介于第一对壁面中间，增强部在所述支撑部和第一对壁面之一之间延伸。所述增强部的位置与第二对壁面之一毗邻并与其隔开。从而在所述第二对壁面之一的至少一部分之上设置双重壁结构。 附图简要说明
[0010]现在将通过仅参照下述附图的实施例来对本发明的实施方式进行阐述，其中:
[0011]图1为车辆的侧视图，展示了位于其前部和尾部的保险杠横梁。
[0012]图2为图1中的车辆所用的保险杠横梁的透视图。
[0013]图3为图2中的横梁的放大透视图。
[0014]图4为图3中所示的横梁的端视图。
[0015]图5(A)为展示了制作保险杠横梁的初始状态的端视图。
[0016]图5(B)是与图5(A)类似的示意图，展示了制作过程中的后续步骤。
[0017]图5(C)是与图5(B)类似的示意图，展示了制作过程中的后续步骤。
[0018]图5(D)是与图5(C)类似的示意图，展示了制作过程中的后续步骤。
[0019]图5(E)是与图5(D)类似的示意图，展示了制作过程中的后续步骤。
[0020]图5(F)是与图5(E)类似的示意图，展示了制作过程中的后续步骤。
[0021]图5(G)是与图5(F)类似的示意图，展示了制作过程中的后续步骤。
[0022]图6(A)和图6(B)为现有技术中的横梁进行标准化测试后的结果的形象化展示。
[0023]图7(A)和图7(B)为图2到图4中的横梁进行与图6(A)和图6(B)相同的测试后的结果的形象化展示。
[0024]图8为图6(A)和图6(B)与图7(A)和图7(B)中横梁的荷载挠度曲线的图示。
[0025]图9与图3类似，是横梁的另一种实施例的示意图。
[0026]图10为图9中所示的横梁的端视图，以及，
[0027]图11为横梁的再一种实施例的端视图。
发明详细描述
[0028]因此，参照图1可以看出，车辆V具有整合入车辆V前部和尾部结构的保险杠组件
10。所述保险杠组件10包含一根保险杠横梁12，该保险杠横梁12横跨车辆V延伸并通过基座14固定于车辆的负载支撑结构，如图2所示。典型地，通过覆盖面板P，所述保险杠横梁12整合入车辆V的外壳。图2中还应当注意的是，所述横梁12是沿着其长轴方向作曲线延伸，以此来适应车辆V所需的外壳。
[0029]所述横梁12的结构最形象地体现在图3和图4中。所述横梁12由一整块金属基材16制成，该金属基材16具有自由侧缘18和20。下面参照图5将会对此进行更详细的说明，所述基材16穿过一系列辊乳成形机，一步一步地使其形成横梁的所需形状，最后辊乳成所述横梁12的形状。这样生产出的横梁长度并不确定，可以被切割成所需的长度，而且利用传统的后成形加工技术可将其弯曲成成品的弧度。
[0030]所述横梁12具有在竖直轴方向上彼此隔开的顶壁22和底壁24。应该了解的是，此处所提及的顶部、底部、内部和外部指的是横梁安装到所述车辆V上以后的方位。所述顶壁22和底壁24通过外壁26和内壁28互相连接。支撑部30从所述外壁26延伸至所述内壁28，且大约处于所述顶壁22和底壁24的中间位置。增强部32从所述支撑部30的靠近其与所述外壁26的交叉部的位置延伸至所述底壁24。所述增强部的末端侧向折叠从而提供一个与所述底壁24相交叠的翼缘34。
[0031 ] 从图3和图4可以看出，所述顶壁22、底壁24、外壁26、内壁28、支撑部30和增强部32是由所述基材16折叠而成，并通过接缝处的弧型折叠线彼此连接在一起。所述内壁28的下部28a由所述基材16的从其自由侧缘18处开始延伸的边缘部分制成。所述内壁28的上部28b由所述基材16的中间部分形成，并且将所述自由侧缘18焊接到所述上部28b的位于所述支撑部30附近的位置，从而提供一个整体的内壁28。
[0032]所述外壁26的下部36设置为波状，从而形成一对沟槽38和40。每个沟槽具有一个基底42(图4)，其延伸方向与所述外壁26所在的平面相平行。
[0033]类似地，所述增强部32也设置为波状，从而形成一个通道44和一个偏置道46，所述偏置道46与所述通道44被一个合模面48隔开。所述偏置道46终止于与所述底壁24相交叠的所述翼缘34。
[0034]所述增强部32通过位于所述沟槽38基底的焊接部50固定于所述外壁26上，该焊接部50的位置毗邻所述支撑部30与所述增强部32的交叉位置。类似地，所述翼缘34通过图中所示的焊接部52焊接于所述底壁24，从而为所述横梁12提供一体化结构。如果需要的话，还可以在所述增强部与所述沟槽40的抵接处再加一个焊接部，尽管在多数情况下这个焊接部并不是必要的。
[0035]所述焊接部50和52可以是周期间断焊接，比如点焊接或塞孔焊接;也可以是通过激光焊接或类似技术提供的连续焊缝;或者，其它黏合技术也可以被用来提供一体化结构。
[0036]如此，所述基材16被制成了一种封闭的管状横梁，而且沿着所述外壁26的整个长度由所述增强部32提供了一种双重壁结构，这种构造使得横梁能够承受适用车辆标准所要求的施压于所述横梁12中心部位的点撞击。
[0037]利用适当的技术对互不相连的坯料或连续条料进行处理，可将基本平坦的基材16制成图3和图4所示的横梁构造。可用的技术包括利用折弯机进行的逐次折叠操作，以及图5中所示的利用一系列辊乳机进行的连续辊乳成形操作。应该了解的是，图5中所示的辊乳机代表了制作过程中的主要步骤，而实际上，上述辊乳机之间的过渡可以通过将基材穿过几台中间辊乳机来进